一種冷卻裝置的製作方法
2023-09-21 17:16:45 1
本實用新型涉及化工設備技術領域，具體涉及一種可以回收熱量的高溫固體物料冷卻裝置。
背景技術：
工業生產中有許多高溫固體物料需要冷卻，例如循環流化床排出的灰渣、石油焦煅燒形成的煅後焦、粉煤熱解形成的粉焦等。由於固體物料的流動性差且容易堆積，常規的換熱設備很難對高溫固體物料進行熱量的回收，因此，高溫固體物料的冷卻過程常伴隨著大量熱量的浪費。為此，現有技術中通常迴轉窯冷卻器、轉盤式冷渣機等冷卻換熱設備進行熱量回收。
然而，轉盤式冷渣機對高溫固體物料的熱回收處理能力較低，而迴轉窯冷卻器雖然處理能力高，但是對固體物料的破碎率也比較高，不利於產品品質。同時，上述裝置對傳動要求高，設備能耗大。
針對上述不足，中國專利文獻CN 104697371 A公開了一種大型箱式高溫固體物料換熱器。該換熱器包括水冷箱蓋、換熱箱和收口型料鬥，內設輸送並冷卻物料的水冷螺旋布料器，物料在換熱箱內靠自身重力向下流動，通過底部的卸料閥控制保證料位高度。該裝置採用水冷螺旋布料器對物料進行分布，無法實現與水冷螺旋布料器徑向垂直方向的均勻布料；通過換熱箱內相互垂直的管道內通冷卻介質進行換熱，結構複雜，且僅適用於小顆粒物料，容易堆料。
技術實現要素：
因此，本實用新型要解決的技術問題在於克服現有技術中冷卻裝置生產能力低，結構複雜，固體物料流動性差，容易堆料，且無法保證產品質量的缺陷。
為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案如下：
本實用新型提供包括用於均勻物料的布料組件以及與被冷卻物料進行熱交換的換熱組件；
所述布料組件包括布料螺旋和人字板分布器，所述人字板分布器設置於所述布料螺旋下方，且所述人字板分布器與所述布料螺旋長度方向平行；所述人字板分布器板面上開設有若干漏料孔。
可選地，所述布料螺旋為雙向水平螺旋；所述人字板分布器的板面夾角為30°～150°(此處應為數值範圍，而不是一種具體的實施方式)。
可選地，還包括兩端開口的箱體，所述換熱組件和所述布料組件設置在所述箱體內部；所述箱體上部設置有用於封裝上開口的上端蓋；所述上端蓋與所述箱體通過法蘭連接；所述上端蓋上開設有用於向所述布料組件投入物料的進料孔。
可選地，所述換熱組件包括設置在所述箱體內部的第一換熱元件，以及設置在所述箱體外部的第二換熱元件。
可選地，所述第一換熱元件為若干連通的豎直板片式和/或管式腔體結構，設置在所述布料組件的垂直下方。
可選地，所述第二換熱元件為套設在所述箱體外部的夾套；所述箱體外壁和所述夾套間距為30mm～200mm。
可選地，所述箱體外壁和所述夾套之間還設置有若干改變氣流流向的折流板。
可選地，所述第一換熱元件下方設置有至少一根增溼水管；所述增溼水管的管壁上開設有若干漏水孔，用於物料增溼。
可選地，所述箱體下開口設置有至少一個下料鬥，所述下料鬥為倒錐形，所述下料鬥的底部開口還設置有物料輸送設備。
可選地，所述物料輸送設備為螺旋出料裝置、刮板機、皮帶輸送機中的至少一種。
本實用新型技術方案，具有如下優點：
1.本實用新型實施例提供一種冷卻裝置，包括用於均勻物料的布料組件以及與被冷卻物料進行熱交換的換熱組件；所述布料組件包括布料螺旋和人字板分布器，所述人字板分布器設置於所述布料螺旋下方，且所述人字板分布器與所述布料螺旋長度方向平行；所述人字板分布器板面上開設有若干漏料孔。布料螺旋的主動推送可以將被冷卻物料經人字板分布到與布料螺旋運輸方向垂直的方向，二者結合實現被冷卻物料的均勻分布；換熱組件內通冷卻介質，不斷與被冷卻物料進行熱交換，回收被冷卻物料的餘熱可再利用。
2.本實用新型實施例提供的冷卻裝置的第一換熱元件為若干連通的豎直板片式和/或管式腔體結構，第二換熱元件為套設在箱體外部的夾套，外壁和夾套之間設置有若干改變氣流流向的折流板，可以增大整體的換熱面積，換熱效率高，並可降低箱體的溫度，減少熱膨脹，保證設備安全。
3.本實用新型實施例提供的冷卻裝置還設置有增溼水管，通過熱力學以及物料衡算控制水量，使得冷卻後的物料達到工藝所需的含水量，同時也防止物料太過乾燥發生自燃；採用結構簡單的水管，避免物料堆積。
附圖說明
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中：
圖1是實現本實用新型所述的冷卻裝置的橫截面示意圖；
圖2是實現本實用新型所述的冷卻裝置的縱截面示意圖；
圖中附圖標記表示為：1-布料螺旋；2-人字板分布器；3-箱體；4-上端蓋；5-進料孔；6-第一換熱元件；7-第二換熱元件；8-增溼水管；9-下料鬥；10-出料螺旋裝置；11-刮板機。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
實施例
本實施例提供一種冷卻裝置，如圖1所示，包括用於均勻物料的布料組件以及與被冷卻物料進行熱交換的換熱組件。布料組件包括布料螺旋1和人字板分布器2，人字板分布器2設置於布料螺旋1下方，且與布料螺旋1長度方向平行。人字板分布器2板面上開設有若干漏料孔，其板面夾角為120°；布料螺旋1為雙向水平螺旋。
該冷卻裝置還包括兩端開口的箱體3，換熱組件和布料組件設置在箱體3內部；箱體上部設置有用於封裝上開口的上端蓋4，上端蓋4與箱體3通過法蘭連接；上端蓋4上開設有用於向布料組件投入物料的進料孔5。
作為本實用新型的可變換實施例，人字板分布器2的板面夾角還可以是30°～150°，例如150°、90°、60°、30°(此處應包括數值範圍的端值30°、150°)，均可以實現實用新型目的，屬於本實用新型的保護範圍。
高溫固體物料通過進料孔5進入冷卻裝置，在布料螺旋1的雙向螺旋作用下，高溫固體物料從中間運到冷卻裝置的兩端；在重力作用下，高溫固體物料經人字板分布器2分布到與布料螺旋1運輸方向相垂直的方向，並通過人字板分布器2板面上開設的若干漏料孔均勻分布到換熱組件中。
作為本實用新型的一個實施例，本實施例中，如圖2所示，換熱組件包括設置在箱體3內部的第一換熱元件6，以及設置在箱體3外部的第二換熱元件7，第一換熱元件5為若干連通的豎直板片式腔體結構，設置在布料組件的垂直下方，第二換熱元件7為套設在箱體3外部的夾套；箱體3外壁和夾套間距為100mm；箱體3外壁和夾套之間還設置有若干改變氣流流向的折流板。
作為本實用新型的可變換實施例，第一換熱元件6還可為管式腔體結構，均可以實現本實用新型目的，屬於本實用新型的保護範圍。
作為本實用新型的可變換實施例，箱體3外壁和夾套間距還可為30mm～200mm，例如30mm、80mm、120mm、160mm、200mm，均可以實現本實用新型目的，屬於本實用新型的保護範圍。
高溫固體物料在重力作用自上而下穿過第一換熱元件6豎直板片式腔體結構，不容易堆料，且板片式腔體結構方便拆裝，發生故障易於換修；箱體3外壁和夾套之間設置的折流板可以改變流體的流速。第一換熱元件6和第二換熱元件7內通冷卻介質，增大整體的換熱面積，並能降低箱體3的溫度，減少熱膨脹，保證裝置安全。
作為本實用新型的一個實施例，本實施例中，如圖1和圖2所示，第一換熱元件6下方設置有一根增溼水管8，其管壁上開設有若干漏水孔，箱體3下開口設置有兩個倒錐形下料鬥9，其底部開口還設置有出料螺旋裝置10和刮板機11。
高溫固體物料經換熱組件冷卻後，在重力作用下通過增溼水管9，增溼水管9的漏水孔噴射水繼續為固體物料降溫增溼，通過熱力學以及物料衡算控制水量，使得固體物料達到工藝所需的含水量，同時也防止固體物料太過乾燥而發生自燃。下料鬥9的斜度需保證固體物料不會堆積，通過調節出料螺旋裝置10的轉速可以控制裝置中的固體物料料位。螺旋套筒一端開卸料孔，固體物料從卸料孔排出並由刮板機11運出。
作為本實用新型的可變換實施例，下料鬥的個數不限於此，可按照實際裝置尺寸調整，均可以實現本實用新型目的，屬於本實用新型的保護範圍。
作為本實用新型的可變換實施例，物料輸送設備還可以是皮帶輸送機，均可以實現本實用新型目的，屬於本實用新型的保護範圍。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。