一种内设螺旋导向叶片的干燥管及管束.pdf

本发明提出了一种内设螺旋导向叶片的干燥管及管束，用于高含水介质的干燥，特别适用于高含水褐煤的干燥。内设螺旋导向叶片的干燥管由干燥管管体(1)、螺旋导向叶片(2)、干燥介质进口端头(3)及干燥介质出口端头(4)组成，螺旋导向叶片(2)紧固地置于干燥管内部。由若干根干燥管组装构成干燥管束。加热介质在干燥管外进行加热，管内流动的空气带走被干燥出的水分和少量粉尘，通过该干燥管能够把富含水量在15wt％～50wt％，煤粒度＜6.3mm的褐煤或其他富含水量的粉体干燥至含水量8wt％-15wt％，也可以进一步干燥至含水量≤3wt％。采用该内设螺旋导向叶片的干燥管及管束干燥高含水褐煤，可以实现热量高效传递，介质的顺畅流动，操作简单、安全、可靠。

1、  一种内设螺旋导向叶片的干燥管，包括干燥管管体(1)、螺旋导向叶片(2)；所述的干燥管设有干燥介质进口端头(3)，干燥介质出口端头(4)，螺旋导向叶片(2)紧固地置于干燥管管体(1)内部。

2、  根据权利要求1所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：干燥管管体(1)的横截面的形状为圆形，直径为50-150mm。

3、  根据权利要求1所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：干燥管管体(1)的材质为耐磨型材料，且在干燥温度下不与被干燥的介质发生化学反应。

4、  根据权利要求1所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：螺旋导向叶片(2)的形状为扁平状。

5、  根据权利要求4所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：螺旋导向叶片(2)的材质为耐磨型材料，且在干燥温度下不与被干燥的介质发生化学反应。

6、  根据权利要求4所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：螺旋导向叶片(2)的材质为可伸缩的弹簧钢。

7、  权利要求1所述的内设螺旋导向叶片的干燥管的螺旋导向叶片(2)安装进干燥管管体(1)的方法，其特征在于：把螺旋导向叶片(2)拉伸，使螺旋半径减小，然后伸进干燥管管体(1)内，拆去拉伸，让螺旋导向叶片(2)收缩，螺旋半径增大而紧贴干燥管管体(1)内壁置于干燥管管体内部。

8、  根据权利要求1所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：所述的干燥介质是褐煤、木质褐煤、硬煤、泥煤或谷类颗粒物料。

9、  如权利要求8所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：所述的干燥介质是为褐煤煤粒。

10、  根据权利要求9所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：所述的褐煤的粒径为<10mm。

11、  根据权利要求8所述的内设螺旋导向叶片的干燥管，其特征在于：进入干燥管的干燥介质含水量为15wt％—50wt％。

12、  一种干燥管管束，其特征在于：由两根以上权利要求1所述的内设螺旋导向叶片的干燥管并排组装构成。

13、  一种采用内设螺旋导向叶片的干燥管或管束干燥褐煤的方法，其特征在于：煤粒通过干燥介质进口端头(3)进入干燥管管体(1)，煤粒在管内沿螺旋导向叶片(2)引导流动，被加热干燥；加热介质在干燥管管体(1)或干燥管束外壁进行加热，在管外与煤粒并流或逆流；干燥管内通入空气，与煤粒并流，用以带走煤粒干燥蒸发出的水分和少量粉尘；干燥后的煤粒通过干燥介质出口端头(4)排出。

一种内设螺旋导向叶片的干燥管及管束
技术领域
本发明涉及颗粒物料干燥技术领域，特别涉及一种用于高含水褐煤煤粒干燥的内设螺旋导向叶片的干燥管及管束。
背景技术
颗粒物料干燥技术一直是国内外研究的热点，在我国，对煤粉干燥主要针对选煤厂的烟煤和无烟煤，大都采用烟气干燥。对于褐煤，由于挥发分高，易着火发生爆炸，此外，由于水分高，传统热风干燥损失大，干燥效率低，产品水分也不稳定。我国在褐煤这种高水分含能材料干燥的技术方面缺乏经验。在内蒙、云南等褐煤资源丰富的省份，大量开采水分高达15wt％～50wt％的褐煤直接用于燃烧，不仅锅炉燃烧不稳定，而且效率也很低；高水分使得这些煤种只能在当地使用，不可能长距离运输，极大地限制了煤炭的开采规模。因此，开发先进的褐煤煤粉干燥的技术和设备，对于提高褐煤的市场竞争力，降低成本具有重要意义。
干燥技术有很多种类，普通干燥方式(即蒸发干燥)的技术包括固定床、流化床、回转窑等，每一种技术都有其优点。对富含水褐煤的干燥首先是控制在一定的温度下经脱水干燥的物理过程，如果进一步提高温度会进行热分解和干馏的过程，尔后转化成具有烟煤性质的提质煤。富含水褐煤脱水过程除脱去部分水分外，也会伴随着一些煤的组成和结构的变化。在富含水褐煤干燥过程中如果温度控制不当，褐煤中的挥发分会大量逸出，与空气中的氧接触易着火发生爆炸。由于干燥过程中的水分蒸发是一个大量消耗热能的过程。采用传统热烟气对富含水煤进行干燥，其蒸发的水分中含有大量的空气，因此水分的潜热不可能得到充分的利用。因而传统的干燥技术不适应富含水褐煤的干燥。此外，经常规干燥后的褐煤放置时会很快吸收空气中的水分，而恢复或接近到原来的水平。所以，富含水的褐煤干燥必须采用其他干燥介质和设备来进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的内设螺旋导向叶片的干燥管，由这种干燥管可以组合成干燥管束，由干燥管束内件和外筒可以组装干燥器，用于颗粒物料的干燥，尤其是高含水褐煤的干燥，煤粒流动性好，在管内的流动时间长，换热效率高，管子耐磨使用周期长，操作简单，可低成本的对褐煤进行干燥，产品质量稳定。
本发明提供的一种内设螺旋导向叶片的干燥管(参见附图1)，包括干燥管管体1、螺旋导向叶片2；所述干燥管设有干燥介质进口端头3，干燥介质出口端头4，螺旋导向叶片紧固地置于干燥管管体内部。
在本发明的一个实施方案中，干燥管管体1的横截面的形状为圆形，直径为8050-150mm。
在另一个实施方案中，干燥管管体1的材质为耐磨型材料，且在干燥温度下不与被干燥的介质发生化学反应。
在另一个实施方案中，螺旋导向叶片2的形状为扁平状。
在另一个实施方案中，螺旋导向叶片2的材质为耐磨型材料，且在干燥温度下不与被干燥的介质发生化学反应。
在另一个实施方案中，螺旋导向叶片2的材质为可伸缩的弹簧钢。
本发明的实施方案中，该干燥管用于颗粒物料干燥，所述的颗粒物料是褐煤、木质褐煤、硬煤、泥煤或谷类。特别是褐煤煤粒。所述的褐煤的粒径为<10mm。
在另一个实施方案中，所述的褐煤煤粒的粒径为<6.3mm。
在另一个实施方案中，所述的褐煤煤粒的含水量为15wt％—50wt％。
在另一个实施方案中，采用上述两根以上的内设螺旋导向叶片的干燥管并排组装构成干燥管管束5。
采用上述干燥管及管束干燥介质的方法，包括以下步骤：干燥介质通过干燥介质进口头端3进入干燥管管体1，加热介质在干燥管外进行加热，管内流动的空气带走被干燥出的水分和少量粉体，螺旋导向叶片2引导介质在管内流动，并延长加热时间，干燥后的干燥介质通过干燥介质出口端头4排出。
在该方法中，煤粒从干燥管的一端进入干燥管中，加热介质过热蒸汽在管外进行加热，不与煤粒接触，在管外与煤粒并流或逆流。干燥管内设置螺旋导向叶片，与管内壁紧密接触，导流旋转叶片用以引导煤粒在管中流动，同时延长煤粒的流动路径，进而延长加热时间。干燥管内通入空气，与煤粒并流，用以带走蒸发出的水分和少量粉尘。
通过该干燥管能够把富含水量在15wt％～50wt％，煤粒度<6.3mm的褐煤(或其他富含水量的颗粒物料)干燥到含水量8wt％-15wt％，也可以进一步干燥至含水量≤3wt％。
此外，本发明还提供了一种将螺旋导向叶片2安装进干燥管管体1的方法，包括以下步骤：把螺旋导向叶片2拉伸，使螺旋半径减小，然后伸进干燥管管体1内，拆去拉伸，让螺旋导向叶片2收缩，螺旋半径增大而紧贴干燥管管体1内壁置于干燥管管体内部。
本发明与其它直接间接干燥工艺相比较，具有以下优点：
该干燥管在干燥高含水褐煤过程中可以实现热量高效传递，煤粒的无阻碍流动，使操作简单、安全、可靠、使用周期长，干燥的煤粒质量稳定，尤其对高含水量的褐煤的干燥效果很好，可以把含水量从50wt％最低降至3wt％。
附图说明
图1是本发明的一种内设螺旋导向叶片的干燥管示意图
图2是本发明的一种内设螺旋导向叶片的干燥管管束示意图
图中标号名称：1-干燥管管体，2-螺旋导向叶片，3-介质进口端头，4-介质出口端头，5干燥管管束。
具体实施方式
下面通过实例结合附图对本发明的内容给予进一步说明。
实施例1：采用本发明设计的一种内设螺旋导向叶片的干燥管及管束，结构如图1和图2，所示
把含水量50wt％的褐煤煤粒干燥至含水10wt％的设备选型及主要参数。
工艺说明：
常温的褐煤煤粒从干燥介质进口端头3进入干燥管管体1内，空气也从干燥介质进口端头3进入到干燥管管体1内部，置于干燥管管体1内部的螺旋导流叶片2引导煤粒流动，并延长煤粒的流动路径，加热介质过热蒸汽在干燥管管体1外部流动，逆流或并流，加热干燥管管体1内部的煤粒，干燥管管体1内部的空气带走蒸发出的水分和极少量的煤粒，出口端的过热饱和蒸汽变为冷凝水，出口端的煤粒完成干燥。出口端煤粒的含水量可以通过调节加热介质过热饱和蒸汽量实现。
主要设备操作参数：
干燥管管体1选用碳钢。
螺旋导向叶片2选用65Mn的弹簧钢。
干燥管长8m，直径100mm。
干燥的褐煤煤粒的粒径为6.3mm。
加热介质过热蒸汽的温度为180℃，压力4巴。
初始褐煤的含水量50wt％，干燥后含水量为8wt％-15wt％。