[发明专利]物料输送设备及其设计方法、物料输送方法

说明书

技术领域

本发明涉及物料输送领域，具体地，涉及一种物料输送设备以及设计方法、以及使用该物料输送设备的物料输送方法，更具体地，涉及一种煤化工中用于输送半焦的螺旋式物料输送设备。

背景技术

低阶煤的特点是含水量高、热值低、挥发分高，不适合长距离运输和利用，这些特点使得低阶煤，特别是褐煤的开发和利用受到很大限制。在我国，包括褐煤在内的低阶煤存量丰富，约占煤炭总量的40％以上，其主要分布在云南、内蒙古、东北、新疆等地。为提高这些包括褐煤在内的低阶煤的利用价值和拓宽其应用市场，对低阶煤进行提质利用的方法之一是对煤进行热解，以获得水分低，含碳量高，发热量高的适用于多种用途的半焦及附加值更高的焦油。

由于低阶煤挥发分和水分含量较高，在热解过程中产生的半焦产品强度较低，极易在工艺输送过程中产生细粉(粒径＜0.5mm)，而这些细粉在产品中含量过高时，对最终产品的装卸和远途运输带来极大困难。现有技术中，输送半焦的设备由于本身和使用方法的不当，造成细粉产生较多。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种物料输送设备的设计方法，以降低输送物料的过程中，细粉的产生率。

本发明的另一个目的是提供一种物料输送设备，该物料输送设备能够降低物料的输送过程中细粉的产生率。

本发明的再一个目的是一种物料输送设备的物料输送方法，该物料输送设备为本发明提供的物料输送设备，并且能够降低细粉的产生率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种物料输送设备的设计方法，物料输送设备包括筒状壳体和可转动地位于该筒状壳体内的螺旋轴，所述输送筒状壳体具有物料进口和物料出口，所述螺旋轴包括螺旋轴本体和螺旋叶片，该螺旋叶片缠绕在该螺旋轴本体上以将物料从所述物料进口输送到所述物料出口，所述设计方法包括根据方程计算所述螺旋叶片的推料角，其中，μ为所述物料和所述筒状壳体的内壁之间的摩擦系数，α为所述推料角，该推料角为所述螺旋叶片的推料牙侧与所述螺旋轴本体的轴线之间的角。

优选地，设计所述推料角满足50°≤α≤60°。

优选地，设计所述螺旋叶片的螺距不小于所述螺旋轴的大径。

优选地，设计所述螺旋轴的大径不大于小径的2倍，且所述螺旋叶片外端的厚度不小于所述小径的0.1倍。

优选地，设计所述螺旋轴的大径相比所述筒状壳体的内径小2-4mm。

优选地，在所述螺旋轴本体内设计轴向延伸的冷却介质通道，并且设计该冷却介质通道的孔径不大于所述螺旋轴的小径的0.5倍。

根据本发明的另一方面，提供一种物料输送设备，包括筒状壳体和可转动地位于该筒状壳体内的螺旋轴，所述输送筒状壳体具有物料进口和物料出口，所述螺旋轴包括螺旋轴本体和螺旋叶片，该螺旋叶片缠绕在该螺旋轴本体上以将物料从所述物料进口输送到所述物料出口，所述螺旋叶片的推料角为满足方程：的锐角，其中，μ为所述物料和所述筒状壳体的内壁之间的摩擦系数，α为所述推料角，该推料角为所述螺旋叶片的推料牙侧与所述螺旋轴本体的轴线之间的角。

优选地，所述推料角满足50°≤α≤60°。

优选地，所述螺旋叶片的螺距不小于所述螺旋轴的大径。

优选地，所述螺旋轴的大径不大于小径的2倍，且所述螺旋叶片外端的厚度不小于所述小径的0.1倍。

优选地，所述螺旋轴的大径相比所述筒状壳体的内径小2-4mm。

优选地，所述螺旋轴本体内形成有轴向延伸的冷却介质通道，并且该冷却介质通道的孔径不大于所述螺旋轴的小径的0.5倍。

优选地，所述筒状壳体上设置有密封装置和加热装置，所述密封装置分别位于所述物料进口和所述物料出口的外侧以形成密闭输送空间，所述加热装置用于加热该密闭输送空间。

优选地，所述物料为半焦，所述加热装置保持所述密闭输送空间的温度在500℃-600℃之间。

根据本发明的另一方面，提供一种根据本发明提供的物料输送设备的物料输送方法，所述物料输送方法包括使得所述物料的最大填充率其中，V_max为所述筒状壳体内最大实际填充体积，V_e为所述筒状壳体内的额定有效填充体积，并且该V_max由所述物料在所述筒状壳体内的停留时间控制。

优选地，通过控制所述螺旋轴的转速控制所述物料在所述筒状壳体内的所述停留时间。