一种煤粉混合干燥设备的制作方法

本实用新型涉及原煤预处理技术领域，尤其涉及一种煤粉混合干燥设备。

背景技术：

煤炭是目前广泛使用的能源之一，在进行煤气化反应前，需要将煤粉中的水分控制在一定范围内，才能保证煤粉可以顺畅进入反应设备。

现有进行煤粉干燥装置分为直接换热设备和间接换热设备，直接换热设备对煤粉颗粒的扰动大、粉化严重，存在扬尘、煤粉爆炸的风险；而间接换热设备，如回转干燥机，可解决上述问题，但是湿煤粉易粘附在换热管的外壁以及回转筒体的内壁上，使得传热效率降低、设备容易堵塞；并且回转干燥机的内壁或换热管的外壁上粘附的物料会不定期剥落，造成煤粉处理后含水率不均，干燥后排料量差异较大等问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种煤粉混合干燥设备，用于解决湿煤粉易粘附在换热管的外壁以及回转筒体的内壁上，使得传热效率降低、设备容易堵塞的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种煤粉混合干燥设备，包括回转筒体，所述回转筒体内设有换热管，所述换热管包括换热管本体、以及设置在所述换热管本体上的抗粘附涂层，所述抗粘附涂层的表面张力低于所述换热管本体的表面张力。

可选地，所述抗粘附涂层的厚度为2～5mm。

可选地，所述回转筒体内设有清扫装置，所述清扫装置用于去除所述回转筒体内粘附的煤粉。

可选地，所述清扫装置包括多个清洁喷头和/或多个吹气口，多个所述清洁喷头用于向所述回转筒体内喷入清洁液，多个所述吹气口用于向所述回转筒体中吹入气体。

可选地，所述回转筒体与水平方向的夹角为3°～8°。

可选地，还包括冷凝液排出组件，所述冷凝液排出组件可将所述换热管内的冷凝液导出所述回转筒体。

可选地，所述回转筒体上开设有进料口、排料口、热载体入口以及热载体出口，所述进料口和所述热载体出口位于所述回转筒体沿轴向的一端，所述排料口和所述热载体入口位于所述回转筒体沿轴向的另一端。

可选地，还包括混合腔体，所述混合腔体上开设有进煤口、催化剂进口和排煤口，所述排煤口与所述回转筒体的进料口连通，所述混合腔体内设置至少一个搅拌装置，所述至少一个搅拌装置用于将煤粉与催化剂混合、并将所述混合腔体内壁上的煤粉去除。

可选地，还包括驱动装置，所述至少一个搅拌装置包括沿所述混合腔体轴向延伸的第一搅拌装置，所述第一搅拌装置靠近所述混合腔体的内壁设置，所述驱动装置可驱动所述第一搅拌装置沿所述混合腔体的周向旋转、且沿自身轴线旋转。

可选地，所述进煤口和所述排煤口分别设置在所述混合腔体的轴向两端，所述至少一个搅拌装置还包括沿所述混合腔体轴向延伸的第二搅拌装置，所述第二搅拌装置由所述混合腔体设有进煤口的一端延伸至所述混合腔体设有排煤口的一端，所述驱动装置可驱动所述第二搅拌装置沿自身轴线旋转。

可选地，所述混合腔体位于所述回转筒体的上方，所述混合腔体包括由上至下依次连通的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体和所述第三腔体均为圆柱形，所述第二腔体为倒圆台形。

可选地，所述催化剂进口处设有雾化喷头，所述雾化喷头的喷射方向朝向所述混合腔体的内侧。

本实用新型提供的煤粉混合干燥设备，包括回转筒体，回转筒体内的换热管包括换热管本体和设置在换热管本体上的抗粘附涂层，因抗粘附涂层的表面张力低于换热管本体的表面张力，抗粘附涂层降低了换热管的表面张力，只有湿煤粉的表面张力低于抗粘附涂层的表面张力时，湿煤粉才能粘附在换热管的外壁上，因此，可减少湿煤粉在换热管外壁的粘附，换热管的换热效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例煤粉混合干燥设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例煤粉混合干燥设备中换热管与冷凝水排出组件连接的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参照图1，本实用新型实施例的煤粉混合干燥设备，包括煤粉干燥单元2，煤粉干燥单元2可用于干燥煤粉和催化剂的混合物。煤粉干燥单元2包括回转筒体21，回转筒体21内设有换热管22，换热管22包括换热管本体，以及设置在换热管本体上的抗粘附涂层，该抗粘附涂层的表面张力低于换热管本体的表面张力。

本实用新型提供的煤粉混合干燥设备，包括回转筒体21，回转筒体21内的换热管22包括换热管本体和设置在换热管本体上的抗粘附涂层，因抗粘附涂层的表面张力低于换热管本体的表面张力，抗粘附涂层降低了换热管的表面张力，只有湿煤粉的表面张力低于抗粘附涂层的表面张力时，湿煤粉才能粘附在换热管的外壁上，因此，可减少湿煤粉在换热管外壁的粘附，换热管的换热效率较高。

可选地，换热管22可采用金属材质制作；上述换热管22上的抗粘附涂层可采用有机硅改性环氧树脂、聚丙烯、聚四氟乙烯、有机硅、硅胶或聚二甲基硅氧烷材料制作。

此外，若上述的抗粘附涂层的厚度太大，影响换热管的传热效率；若上述的抗粘附涂层的厚度太小，抗粘附涂层容易被剥落。因此，上述抗粘附涂层的厚度为2～5mm，如抗粘附涂层的厚度为2mm、3mm、4mm。

进一步地，上述煤粉干燥单元2还包括清扫装置24，该清扫装置24可将回转筒体21内的煤粉去除，防止回转筒体堵塞，并提高煤粉干燥单元2的换热效率。

可选地，上述清扫装置24包括多个吹气口，通过吹气口可向回转筒体21内吹入气体(该气体吹入前需要加压)，气体可将回转筒体21内壁上的煤粉吹掉；或者上述清扫装置24包括多个清洁喷头，通过清洁喷头向回转筒体21内喷入清洁液，清洁液可将粘附在回转筒体21上的煤粉冲掉；或者将上述两种方案结合，即该清扫装置24包括多个吹气口241和多个清洁喷头242，多个吹气口241用于向回转筒体21内吹入气体，多个清洁喷头242用于向回转筒体21内喷入清洁液，两者结合，使得清扫装置24可迅速将粘附在回转筒体21内的煤粉冲掉。可选地，上述多个吹气口241和多个清洁喷头242可沿回转筒体21的周向和/或轴向间隔设置，清洁液为水。

换热管22内的高温气体与煤粉换热后，会冷凝为液体，如高温气体为水蒸汽(低压饱和蒸汽或过热蒸汽)，换热管22内会产生较多的冷凝水。为了便于将换热管22内的冷凝液排出，本实用新型实施例将回转筒体21沿轴向的一端高于回转筒体21沿轴向的另一端设置，即回转筒体21与水平方向形成一定夹角，冷凝水可沿换热管22较低的一端流出。

示例的，回转筒体21的内壁上设有多个换热管22，换热管22沿回转筒体21的轴向延伸，且多个换热管22沿回转筒体21的周向间隔设置，多个换热管22同时对煤粉进行干燥，使得回转筒体21的换热效率较高。此外，在回转筒体21内固定设有多个支撑板23，该支撑板23用于将换热管22固定在回转筒体21上，换热管22可与支撑板23、换热管22一起旋转运动，多个支撑板23沿回转筒体21的轴向间隔设置；换热管22的长度略小于回转筒体21的长度。

需要说明的是，上述回转筒体21的两端设有封头211，封头211与回转筒体21可旋转连接。回转筒体21的下部设有托轮25，托轮25用于支撑回转筒体21；上述煤粉干燥单元2还包括驱动机构26，驱动机构26设置在回转筒体21的下部，驱动机构26可驱动回转筒体21旋转。回转筒体21内还设有蒸汽腔室27，蒸汽腔室27位于回转筒体21的一端封头内，多个换热管22通过多个第一旋转接头271与蒸汽腔室27连接，连接管将蒸汽导入蒸汽腔室27后，蒸汽腔体27再将蒸汽导入多个换热管22内，如图2所示。此外，该蒸汽腔体27位于位置较高的一端封头内。

若回转筒体21的倾斜角度过大，如回转筒体21的轴线与水平方向的夹角α大于8°，回转筒体21的倾斜度过大，煤粉在回转筒体21内的流动速度过快，煤粉与换热管22的接触时间过短，煤粉干燥不充分；若回转筒体21的倾斜角度过小，如回转筒体21的轴线与水平方向的夹角α小于3°，冷凝液不能迅速排出，降低换热管22的换热效率。因此，本实用新型实施例中回转筒体21的轴线与水平方向的夹角α为3°～8°，如α为3°、5°、7°、8°。

进一步地，若冷凝液直接排入回转筒体21内，将进一步增加煤粉的湿度，因此，在一些实施例中，煤粉干燥单元2还包括冷凝液排出组件28，该冷凝液排出组件28可将换热管22内的冷凝液导出回转筒体21，避免冷凝液进入煤粉内。

因在煤粉干燥单元2运行时，换热管22会随着回转筒体21旋转，为了避免干涉，上述冷凝液排出组件28包括多个第一连接管281、环管282以及第二连接管283，多个第一连接管281与多个换热管22一一对应连接，环管282与多个第一连接管281均连接、且与第二连接管283连接，第二连接管283的一端位于回转筒体21的外侧，如图2所示，冷凝液排出组件28随回转筒体一起旋转，不会影响换热管22的旋转运动、且连接管道较简单。

可选地，第二连接管283与回转筒体21的连接处位于回转筒体21的轴线上；冷凝液排出组件28还包括设置在回转筒体21外的排液管284，第二连接管283与排液管284通过第二旋转接头285连接，第二旋转接头285包括旋转部和固定部，第二连接管283与旋转部连接，排液管284与固定部连接，排液管284不需与第二连接管283旋转，方便将冷凝液排出。

上述回转筒体21上开设有进料口201和排料口202，为了方便将从煤粉中蒸发出的水蒸汽带出回转筒体21，回转筒体21上还开设有热载体入口203和热载体出口204，该热载体入口203和排料口202位于回转筒体21沿轴向的一端，热载体出口204和进料口201位于回转筒体21沿轴向的另一端。热载体的流动方向与煤粉的移动方向相反，热载体可与煤粉充分接触，将蒸发出的水蒸气带出回转筒体21。

进一步地，在一些实施例中，热载体入口203与排料口202相对设置，热载体出口204与进料口201相对设置，使得回转筒体21的端部应力分布均匀。通常，进料口201位于回转筒体21的顶部，排料口202位于回转筒体21的底部，即热载体入口203位于回转筒体21的顶部，热载体出口204位于回转筒体21的底部，可防止经热载体入口203进入的热载体直接从排料口202排出。

需要注意的是：若回转筒体21设有进料口201的一端低于排料口202的一端，不利于排料，因此，本实用新型实施例中回转筒体21设有进料口201的一端高于排料口202的一端。进一步地，为了提高排料速度，排料口202处设有出料器205。

进一步地，本实用新型实施例还包括煤粉混合单元1，煤粉干燥单元2与煤粉混合单元1连通，煤粉混合单元1用于将煤粉与催化剂混合，煤粉和催化剂的混合物可直接进入回转筒体21内干燥，避免运输过程中煤粉和催化剂的混合物出现固液分离，使得煤粉上负载的催化剂不均匀。

上述的煤粉混合单元1包括混合腔体11，混合腔体11内开设有进煤口101、催化剂进口和排煤口102，排煤口102与回转筒体21的进料口201连通，混合腔体11内设有至少一个搅拌装置，所述至少一个搅拌装置用于将煤粉和催化剂混合、并将混合腔体11内壁上的煤粉去除，催化剂通过催化剂进口导入煤粉混合单元1内，并在搅拌装置的作用下与煤粉混合均匀，并且搅拌装置还可将粘附在混合腔体11内壁上的煤粉去除。

煤粉混合单元1还包括驱动装置，上述至少一个搅拌装置包括沿混合腔体11的轴向延伸的第一搅拌装置12，该第一搅拌装置12靠近混合腔体11的内壁设置，驱动装置可驱动第一搅拌装置12沿混合腔体11的周向旋转，使得第一搅拌装置12可将混合腔体11内壁上的煤粉去除，并搅拌煤粉与催化剂，使两者混合均匀；驱动装置还可驱动第一搅拌装置12沿自身轴线旋转，进一步地搅拌煤粉与催化剂，使两者混合更均匀。

进一步地，上述进煤口101、排煤口102分别设置在混合腔体11的轴向两端，上述至少一个搅拌装置还包括沿混合腔体11的轴向延伸的第二搅拌装置13，第二搅拌装置13由混合腔体11上设有进煤口101的一端延伸至混合腔体11设有排煤口102的一端，驱动装置可驱动第二搅拌装置13沿自身轴线旋转，两个搅拌搅拌装置同时对煤粉进行搅拌，使得煤粉与催化剂的混合更均匀。

可选地，混合腔体11可为立式(竖直设置)，也可为卧式(水平设置)。在一些实施例中，该混合腔体11位于煤粉干燥单元2的上方、且混合腔体11的轴向与竖直方向平行，即混合腔体11为立式，进煤口101和催化剂进口均位于混合腔体11的上部，排煤口102位于混合腔体11的底部，煤粉通过进煤口101导入混合腔体11内，且煤粉在自然下落过程中与经催化剂进口导入混合腔体11内的催化剂混合，最后经混合腔体11底部的排煤口102导入煤粉混合腔体11内，进一步使得催化剂不易从煤粉中析出。

可选地，上述混合腔体11位于回转筒体11的上方，该混合腔体11包括由上至下依次连接的第一腔体111、第二腔体112以及第三腔体113，其中，第一腔体111为圆柱形，第二腔体112为倒圆台形，第三腔体113为圆柱形，即第三腔体113的直径小于第一腔体111的直径，煤粉可经第三腔体113加速从混合腔体11导出。

需要说明的是：上述第一搅拌装置12和第二搅拌装置13均为螺旋叶片，第一搅拌装置12可仅由第一腔体111的顶部延伸至第一腔体111的底部或第二腔体112的顶部；第二搅拌装置13由第一腔体111延伸至第三腔体113内，且第二搅拌装置13的直径略小于第三腔体113的直径，对煤粉的搅拌更充分。

上述进煤口101和催化剂进口均位于第一腔体111的顶部，排煤口102位于第三腔体113的底部。催化剂进口处设有雾化喷头103，雾化喷头103的喷射方向朝向混合腔体11的内侧，雾化喷头103可将催化剂溶液喷淋在煤粉上，使得催化剂与煤粉混合更均匀。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。