[发明专利]一种用于冻煤卸货时高效节能的便携式解冻设备

说明书

为了解决冬季冻煤卸车问题，发明一种用于冻煤卸货时高效节能的便携式解冻设备，包括解冻板、调节连接杆、气体储存单元、配空气单元、运载车体、控制单元以及之间的连接管线，其中解冻板支撑结构铰接调节连接杆，气体储存单元与解冻板通过气体管路连接，配空气单元与解冻板通过气体管路连接，调节连接杆与运载车体铰接，运载车体具有驱动设备，接受控制单元指令。可应用于车站或者港口等区域，实现快速高效的车体解冻和冻煤卸车。

技术领域

本发明公开了一种用于冻煤卸货时高效节能的便携式解冻设备，属于运输技术领域，尤其用在铁路、港口集装箱和公路卡车的卸货过程。

背景技术

我国煤炭资源区域分布不均，北多南少，西多东少，而煤炭消费却大都集中在东部沿海地区、南方地区，尤以环渤海经济圈、长江三角洲和珠江三角洲地区最为集中。产需逆向的分布结构促使我国“北煤南运”“西煤东调”煤炭运输格局的形成。铁路、港口和公路是煤炭运输的重要途径。

但是煤炭运输过程中存在冻车现象：由于我国北方地区每年11月份到次年3月份，室外温度普遍在零下10℃至零下30℃左右，煤炭在火车运输过程中，运煤车厢与外界发生热量交换，金属车厢迅速散失热量，在车厢底部及车壁附近的煤料中的水分迅速形成最初的粘附源，并不断向车厢内部煤料扩展，形成冻煤，严重时发生整车冻结的现象。冻煤是一种分散相，多成分颗粒集合体系，与运煤车厢连接紧密，难以清除，且在运煤车厢的底部及车厢四壁尤为突出，多成兜形分布；冻煤厚度一般在400mm左右，由于冻煤质地坚硬，与运煤车辆连接紧密，卸车作业十分困难，极大增加了煤炭运输的成本，造成铁路车辆周转问题和用煤企业的财力、人力损失。

现有的解冻或者防冻技术，大概有以下几种：热风解冻、蒸汽解冻、防冻液、机械法解冻、红外线解冻等等。热风解冻库的优点是：工艺简单，操作可靠，能使用多种煤气。但是缺点也很明显，温度在局部区域不可控，容易损坏车辆本身的橡胶和其他部件，而且不能根据车内煤的情况调节热风，能耗较大。蒸汽解冻需要12小时完成单次解冻，极大影响翻车机的周转，而且蒸汽会造成一定的设备腐蚀，并且在解冻后煤会由于冷凝的原因使得含水量增加，而再次在表面冻上。防冻液需要自动化喷洒装置对车厢内进行喷洒，目前存在的问题是当运输时间较长，煤炭内部依然会冻上，虽然在底部和四壁有防冻液进行保护，但是由于倒出的冻煤依然厚达400mm以上，无法彻底防冻。防冻液的消耗量较大，视不同技术路线，每节车厢喷洒的防冻液量在10-40kg，而且一定程度上影响了煤的装卸时的环境维持。机械法解冻是利用机械碰撞、振动或者切割进行冷破除。由于其原因简单应用较早，但也存在人力损耗大，专业机械布置，对车体造成损坏等问题，一般只作为辅助办法。

红外线热辐射法解冻效率高，可以控制局部温度，避免辐射热直接射到车辆的软管、制动缸、三通阀等部位上，因此，它对车辆损坏较轻。但是红外线解冻库建立成本大，无法适用于港口和其他运输车辆的解冻要求。

发明内容

因此，在冻煤卸货过程中，为了减少车辆周转成本、人力成本和解冻成本，希望能够将热辐射解冻设备便携化、智能化。

本发明实现的是冻煤卸货时的便携式设备一体化，解决冻煤卸货过程的能源成本高、时间长、人力成本投入大的问题。

本发明一种用于冻煤卸货时高效节能的便携式解冻设备，包括解冻板、调节连接杆、气体输入单元、配空气单元、运载车体、控制单元以及之间的连接管线，其中解冻板支撑结构管路连接，调节连接杆与运载车体铰接，运载车体具有驱动设备，接受控制单元指令。

解冻板包括支撑结构、气流分配器、与辐射面板，三者依次叠合组装。其中，辐射面板包括多孔介质板、点火装置、防回火装置，辐射面板正对被解冻对象，工作时由内部的多孔介质进行无焰燃烧过程产生高温热辐射，该过程对车体没有热气流冲击伤害，也不会产生火焰段或者火焰弧对周围的物体产生高温烫伤。多孔介质结构能有效适应不同热值的气体，使得应用场景更加灵活，使用过程鲁棒性更强。点火装置用于点火启动过程和火焰稳定，防回火装置由文丘里结构，可以有效防止燃烧回火。