一种煤粉样掺配自动混匀装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤粉样混匀技术领域，具体涉及一种煤粉样掺配自动混匀装置，用于两种及两种以上的煤粉样掺配后分析检测时的煤粉样混匀，特别适用于实验室掺配煤粉样的混匀。


背景技术：

2.众所周知，煤炭采购成本通常占燃煤火电厂发电成本的60%～70%，部分电厂甚至达到80%。燃煤电厂为了降低生产成本，采购一种或多种低价煤进行配煤掺烧已经成为常态。为了保障配煤掺烧时机组安全经济运行，前期需要将掺烧的两种或多种煤粉样混合均匀进行相关煤质参数检测，为保证检测准确性，煤粉样的混合均匀至关重要。
3.目前煤炭检测实验室在进行煤粉样掺配混匀时主要采用手动搅拌的方式，样品搅拌后的均匀性受搅拌次数及搅拌方式等影响较大，容易产生粒度离析，搅拌后仅凭经验判断样品是否均匀，混匀效果不能得到保障。在煤炭行业标煤或实验室间比对样品的混匀过程中，会使用到相关的混匀装置。如授权公告日为2014年09月3日，授权公告号为cn203811450u的中国专利中公开了一种煤粉混匀装置，主要通过上、下两个相通圆锥形腔体，且在上、下两个腔体内各设有一个煤粉切割悬锥，煤粉通过上部腔体落入下部腔体时，煤粉经过两个悬锥切割达到分散，可通过摇动装置使下部腔体转移到上部，长时间操作后使煤粉达到混匀的目的。但是该煤粉混匀装置需要手动操作，存在混匀效率低，混匀效果不好的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为实验室掺配煤粉样的高效混匀而提供一种煤粉样掺配自动混匀装置，该混匀装置设计合理、构思独特，能高效混匀掺配煤粉样，操作简便、自动化程度高。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种煤粉样掺配自动混匀装置，包括支架、能够自动转动地设置在所述支架上的混匀器和用于盛放煤粉样和钢珠的煤粉盒，所述煤粉盒分别设置在所述混匀器的顶端和底端，所述混匀器包括具有中空腔体的壳体和固定设置在所述壳体上的多个分流单元，所述分流单元沿左右方向间隔设置有多列，沿上下方向设置有多行，且相邻两行所述分流单元交错间隔设置，所述壳体的中空腔体内设置有供所述煤粉样和所述钢珠从上向下流动的流道，所述煤粉盒的内腔与所述流道连通，所述流道包括竖直流道和与所述竖直流道倾斜相交的倾斜流道，所述竖直流道分别设置在每相邻的两列所述分流单元之间以及所述分流单元与所述壳体的左/右侧壁之间，所述倾斜流道分别设置在每相邻的两行所述分流单元之间，每个所述竖直流道的至少一端部连通一个或两个所述倾斜流道。
7.优选地，当每个所述竖直流道分别连通两个所述倾斜流道时，两个所述倾斜流道对称设置在所述竖直流道的左右两侧。可使每个竖直流道中的煤粉样和钢珠均匀分散到两
个倾斜流道中，使得煤粉样的混合更加均匀。
8.优选地，所述竖直流道包括设置在每相邻的两列所述分流单元之间的第一竖直流道和设置在所述分流单元与所述壳体的左/右侧壁之间的第二竖直流道，每个所述第一竖直流道分别连通两个所述倾斜流道，每个所述第二竖直流道与一个所述倾斜流道连通。
9.优选地，每行所述分流单元均包括多个第一分流单元和一个第二分流单元，相邻两行的所述第二分流单元分别位于所述壳体的左右两端，且与所述壳体的左/右侧壁之间无间隙，所述竖直流道分别设置在所述第二分流单元和与其相邻的所述第一分流单元之间、每相邻的两列所述第一分流单元之间以及所述第一分流单元与所述壳体的左/右侧壁之间。
10.一种具体的实施例，所述第一分流单元的横截面的外轮廓为六边形结构，所述六边形结构具有位于上端的第一顶点和位于下端的第二顶点，所述第一顶点和所述第二顶点之间的连线沿竖直方向延伸，在所述第一顶点和所述第二顶点连线的左右两侧，所述六边形结构均具有相对竖直方向倾斜设置的第一边和第二边、沿竖直方向延伸的第三边，所述第一边和所述第二边分别设置在所述第三边的上下两侧，所述第一顶点位于所述第一边上，所述第二顶点位于所述第二边上，所述第二分流单元的横截面的外轮廓具有位于上端的第三顶点和位于下端的第四顶点，所述第三顶点和所述第四顶点均设置在所述壳体的侧壁上，所述第二分流单元的横截面的外轮廓还具有相对竖直方向倾斜设置的第四边和第五边、沿竖直方向延伸的第六边，所述第四边和所述第五边分别设置在所述第六边的上下两侧，所述第三顶点位于所述第四边上，所述第四顶点位于所述第五边上。
11.优选地，所述第一分流单元左右对称设置，所述第一边和所述第二边对称设置，所述第四边和所述第五边对称设置。
12.所述第一边与所述第三边之间的夹角、所述第二边与所述第三边之间的夹角、所述第四边与所述第六边之间的夹角以及所述第五边与所述第六边之间的夹角均不大于135度。这可防止煤粉样成团堵塞流道。
13.所述混匀装置还包括设置在所述壳体上的振动器，所述振动器位于所述壳体的中空腔体的外部，所述振动器设置有一个或多个。振动器的设置可防止煤粉样在混匀器的流道内堵塞，同时还可提高混匀效率。振动器的启停可以进行定时控制。
14.优选地，所述混匀装置还包括用于驱动所述混匀器相对所述支架自动转动的驱动机构，所述驱动机构包括固定设置在所述支架上的电机、固定设置在所述电机的电机轴上的第一齿轮和固定设置在所述壳体上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合。电机的启停时间可以定时控制，电机的转动速度需保证煤粉样和钢珠在随煤粉盒转动过程中在离心力的作用下不向下掉落。
15.优选地，所述煤粉盒与所述壳体可拆卸地连接。以便于在煤粉盒中盛放煤粉样和钢珠，并取出混匀后的煤粉样。
16.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的煤粉样掺配自动混匀装置利用钢珠和煤粉样自身重力的作用，从顶部煤粉盒中自由下降进入混匀器内，并在混匀器内设置的各分流单元之间形成的流道中流道，在流道中流动时经过多次随机分散和多次随机混合，同时混匀器可相对支架转动，从而增加随机分散和随机混合的次数，最终达到使煤粉样混匀的作用。该装置可以用于实验室掺配煤粉样的混
匀，便于操作，自动化程度高，混匀效率高，效果好。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例中煤粉样掺配自动混匀装置的正视示意图；
18.图2是本实用新型实施例中煤粉样掺配自动混匀装置的侧视示意图（去掉支架和电机）；
19.图3为图2中a处局部放大图。
20.图中：1支架；2、混匀器；21、壳体；22、第一分流单元；221、第一顶点；222、第二顶点；223、第一边；224、第二边；225、第三边；23、第二分流单元；231、第三顶点；232、第四顶点；233、第四边；234、第五边；235、第六边；241、第一竖直流道；242、第二竖直流道；25、倾斜流道；3、煤粉盒；4、钢珠；51、电机；52、第一齿轮；52、第二齿轮；6、振动器；7、卡扣；100、煤粉样。
具体实施方式
21.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
22.参见图1和图2所示，本实例中的煤粉样掺配自动混匀装置包括支架1、能够自动转动地设置在支架1上的混匀器2、用于驱动混匀器2相对支架1自动转动的驱动机构和煤粉盒3。
23.煤粉盒3分别设置在混匀器2的顶端和底端。当混匀器2相对支架1转动时，可带动煤粉盒3同步转动。其中一个煤粉盒3中盛放有煤粉样100和多个钢珠4，当该煤粉盒3转动到位于混匀器2的顶端时，煤粉样100和多个钢珠4在自身重力作用下下降落到混匀器2中混匀，之后落入到位于混匀器2底部的另一个煤粉盒3中。
24.钢珠4用于促进煤粉样100的混匀和煤粉样100的下降速度，以便提高混匀效率。钢珠4的直径为3mm。
25.混匀器2包括具有中空腔体的壳体21和固定设置在壳体21上的多个分流单元，分流单元沿左右方向间隔设置有多列，沿上下方向设置有多行，且相邻两行分流单元之间交错间隔设置。
26.壳体21的中空腔体内设置有供煤粉样100和钢珠4从上向下流动的流道，煤粉盒3的内腔与流道连通。
27.流道包括竖直流道和与竖直流道倾斜相交的倾斜流道25。竖直流道分别设置在每相邻的两列分流单元之间以及分流单元与壳体21的左/右侧壁之间，倾斜流道25分别设置在每相邻的两行分流单元之间，每个竖直流道的至少一端部连通一个或两个倾斜流道25。煤粉样100和钢珠4进入混匀器2内的流道中时，在每个竖直流道中随机混合，流出竖直流道进入倾斜流道25时被随机分散成两部分， 从而可促进煤粉样100的混合均匀性。
28.每行分流单元均包括多个第一分流单元22和一个第二分流单元23，相邻两行的第二分流单元23分别位于壳体21的左右两端，且与壳体21的左/右侧壁之间无间隙。
29.竖直流道包括第一竖直流道241和第二竖直流道242，第一竖直流道241分别设置在第二分流单元23和与其相邻的第一分流单元22之间以及每相邻的两列第一分流单元22
之间。第二竖直流道242设置在第一分流单元22与壳体21的左/右侧壁之间。本实施例中，第一竖直流道241和第二竖直流道242的宽度均为5mm。
30.每个第一竖直流道241分别连通两个倾斜流道25，且该两个倾斜流道25对称设置在和其连通的第一竖直流道241的左右两侧，这可使每个第一竖直流道241中的煤粉样100和钢珠4均匀分散到两个倾斜流道25中，使得煤粉样100的混合更加均匀。每个第二竖直流道242与一个倾斜流道25连通。
31.本实施例中，如图1和图3所示，第一分流单元22的横截面的外轮廓为六边形结构，六边形结构具有位于上端的第一顶点221和位于下端的第二顶点222，第一顶点221和第二顶点222之间的连线沿竖直方向延伸，在第一顶点221和第二顶点222连线的左右两侧，六边形结构均具有相对竖直方向倾斜设置的第一边223和第二边224、沿竖直方向延伸的第三边225，第一边223和第二边224分别设置在第三边225的上下两侧，第一顶点221位于第一边223上，第二顶点222位于第二边224上。
32.优选第一分流单元22左右对称设置，第一边223和第二边224对称设置。
33.如图1和图3所示，第二分流单元23的横截面的外轮廓具有位于上端的第三顶点231和位于下端的第四顶点232，第三顶点231和第四顶点232均设置在壳体21的侧壁上，第二分流单元23的横截面的外轮廓还具有相对竖直方向倾斜设置的第四边233和第五边234、沿竖直方向延伸的第六边235，第四边233和第五边234分别设置在第六边235的上下两侧，第三顶点231位于第四边233上，第四顶点232位于第五边234上。
34.优选第四边233和第五边234对称设置。
35.第一边223与第三边225之间的夹角、第二边224与第三边225之间的夹角、第四边233与第六边235之间的夹角以及第五边234与第六边235之间的夹角均不大于135度。这可防止煤粉样100成团堵塞流道。
36.驱动机构包括固定设置在支架1上的电机51、固定设置在电机51的电机轴上的第一齿轮52和固定设置在壳体21上的第二齿轮53，第一齿轮52与第二齿轮53相啮合。
37.电机51启动时，驱动第一齿轮52转动，通过第一齿轮52与第二齿轮53的啮合，带动第二齿轮53转动，从而带动混匀器2和煤粉盒3同步转动，使得盛放有煤粉样100和钢珠4的煤粉盒3能够反复转动到混匀器2的顶端，从而使煤粉样100和钢珠4反复从上往下通过混匀器2中的流道不断混匀。
38.当盛放有煤粉样100和钢珠4的煤粉盒3转动到混匀器2的顶端时，电机51停止工作。电机51的启停时间可以定时控制，电机51的转动速度需保证煤粉样100和钢珠4在随煤粉盒3转动过程中在离心力的作用下不向下掉落。
39.混匀装置还包括设置在壳体21上的振动器6，振动器6位于壳体21的中空腔体的外部，振动器6设置有一个或多个。
40.当振动器6设置有多个时，振动器6分别设置在壳体21的左右两侧，且在壳体21的左右两侧的每一侧中，振动器6均上下间隔设置。
41.振动器6的设置可防止煤粉样100在混匀器2的流道内堵塞，同时还可提高混匀效率。振动器6的启停可以进行定时控制。
42.优选煤粉盒3与壳体21可拆卸地连接，以便于在煤粉盒3中盛放煤粉样100和钢珠4， 并取出混匀后的煤粉样100。本实施例中，煤粉盒3与壳体21通过卡扣7连接。
43.该煤粉样掺配自动混匀装置混匀煤粉样100的工作过程如下：
44.（1）在煤粉盒3中盛放若干钢珠4和煤粉样100，将盛放有钢珠4和煤粉样100的煤粉盒3安装到混匀器2的底端，同时在混匀器2的顶端安装空的煤粉盒3。
45.（2）启动电机51，电机51带动第一齿轮52转动，通过第二齿轮53使混匀器2和煤粉盒3同步转动，使盛放有钢珠4和煤粉样100的煤粉盒3转动到位于混匀器2的顶端，空的煤粉盒3转动到位于混匀器2的底端。
46.（3）电机51暂停工作，振动器6开始工作。钢珠4和煤粉样100在自身重力作用下降落，进入壳体21的中空腔体内时，被各分流单元分流进入第一竖直流道241和第二竖直流道242，流出第一竖直流道241后被随机分散成两部分进入位于其下方的倾斜流道25，流出倾斜流道25后又流入位于其下方的第一竖直流道241和第二竖直流道242中随机混合
……
，依此循环，钢珠4和煤粉样100在混匀器2中经过多次随机分散和随机混合后，钢珠4和煤粉样100全部掉落到位于混匀器2的底部的煤粉盒3中。
47.（4）振动器6停止工作，电机51启动，重复步骤（2）~（4）。
48.（5）煤粉样100经过若干次从上到下自由落体随机分离和随机混合之后停留在底部的煤粉盒3中，将卡扣7打开，取出位于混匀器2的底部的煤粉盒3，即可获得混匀后的掺配煤粉样100。
49.本实施例中，分流单元设置有八行，每行均包括三个第一分流单元22和一个第二分流单元23，钢珠4和煤粉样100在混匀器2中经过24次随机分散和24次随机混合达到煤粉样100的混匀作用，在电机51的作用下1分钟可实现60次转动，即钢珠4和煤粉样100可经过1440次的随机分散和1440次随机混合，使得煤粉样100的混匀效率高，混匀效果好。
50.分流单元的行数及每行分流单元中第一分流单元22的个数均可以根据混匀需求增加，从而形成更多的流道，提高随机分散和随机混合的次数，进而提高煤粉样100的混匀效率及混匀效果。
51.本实施例中的煤粉样掺配自动混匀装置使用钢珠4作为扰动介质，利用钢珠4和煤粉样100的自身重力，在混匀器2中进行高效混匀，可对煤粉样100掺配时进行混匀，提高检测准确性。提升了煤粉样100掺配的自动化程度，而且可根据混匀效率需求增加混匀器2中的分流单元的数量，具有良好的可扩展性及推广价值。
52.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。