CN100491280C - 斜槽式水泥冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种斜槽式水泥冷却器，由头、尾节和数个标准节组装而成，各节主要由数个换热片或热管、冷气流室、透气层和气箱四部分组成。其中应用热管技术和本人的实用新型专利技术中所生成-5至15℃的低温气体作为冷却介质，当位于透气层上面的水泥自高端向低处作流态化运动时，与通过冷气流室内低温状态的换热片或热管紧密接触，水泥在不断的运动中进行间接热交换，同时冷气流室的冷气流将冷能传导给换热片后使温度上升5℃左右的气流被送到气箱，与气箱的低压常温气流汇合，通过透气层渗入到水泥中对水泥直接进行冷却。本发明可以对水泥以及其它行业的粉状物料进行冷却。具有结构简单，冷却效率高、速度快，重量轻，无传动部件和性价比高的优点。

Description

斜槽式水泥冷却器

技术领域

本发明涉及一种运用于建材行业冷却水泥(及化工食品等行业的冷却粉状物料)的装置，具体是一种斜槽式水泥冷却器。

背景技术

当前我国经济发展的高速度所带来的基本建设的高速度，给水泥工业的产品质量提出了更高的要求，水泥的质量已成为提高工程进度和施工质量的先决条件。随着建筑工程速度和质量的不断提高，越来越多的建筑工程对水泥的温度提出了严格的要求。如水库堤坝、港口码头、道路桥梁、海洋工程、隧道及重要工程等要求水泥的温度应低于60℃，有的甚至达到50℃。对水泥温度的限制已成为当今水泥质量的重要指标。水泥温度的降低在生产工艺过程中不仅显得尤为重要，也引起众多水泥生产企业高度重视。

但是，水泥在粉磨生产工艺过程中产生的热量，大部分在磨内被水泥吸收，导致出磨的水泥温度一般在100℃以上，120℃较为普遍，有的甚至达到160℃，在磨机工艺状况较差时，出磨水泥温度有时会达到180℃。水泥温度超高后，不仅会导致石膏脱水，影响产品质量，同时还会引起磨机过粉磨、堵磨、糊磨，轴瓦温度高等事故发生，最终影响终端用户的混凝土施工质量。

对水泥温度的控制已成为水泥质量的重要指标之一。降低水泥的入库温度和满足工程对水泥的温度要求是摆在当前水泥工程技术人员的重要工作之一，但水泥成品温度普遍在100℃以上是水泥生产工艺的客观现象，在此以前的水泥生产工艺过程中没有对水泥冷却降温的工艺环节和设备，这就给水泥成品降温造成一定的难度。由此产生了很多不同的方式给水泥降温冷却，大致可分为水冷和风冷的直接或间接冷却，诸如磨内加大通风、喷水、磨外淋水的常用冷却方式，但效果不明显，且存在很多弊端和事故隐患。目前不少科研院所正在对此作大量的研究和试验，有一种专利号为02235820.X的VCC立筒式水泥冷却器，由于其水消耗量过大，100T/h以上，对设备的锈蚀和磨损大，结构复杂，体积大、性价比低而难以被广大水泥企业所接受。

发明内容

本发明提供的一种斜槽式水泥冷却器，其中应用本人专利申请号为2006201175199的实用新型专利技术所生成-5至15℃的低温气体作为冷却介质，以及对热管技术应用的开发，使水泥在通过本发明时，可同时进行间接和直接两种热交换过程。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种斜槽式水泥冷却器由头、尾节和数个标准节构成，每一节主要由数个换热片或热管、冷气流室、透气层、气箱四部分组成；其中冷气流室位于换热片或热管的上部和两侧，换热片或热管的下部位于透气层上部的空间，透气层的下部为气箱。

上述的斜槽式水泥冷却器，其中，由头、尾节除了具备与标准节一样功能外，同时还具有进料和卸料功能。各节组装后的正切斜度为12-15％之间。

上述的斜槽式水泥冷却器，其中换热片或热管采用3-4mm厚的碳素结构钢板，或耐磨合金不锈钢板制作，数个换热片或热管与冷气流室内壁通过焊接固定，换热片或热管之间的净间距为20mm以上。透气层表面与换热片或热管下顶端的距离为15-20mm。相邻标准节的换热片或热管行间距错开排列。冷气流室内壁的材料为耐磨合金钢板并与外壳体焊接构成冷气流室。

上述的斜槽式水泥冷却器，其中，标准节的低端有冷气流入口，标准节的高端有冷气流出口，以利形成对水泥间接冷却功能的实现；冷气流出口通过冷气流导管与气箱冷气流入口相连，以利形成对水泥直接冷却功能的实现。在冷气流导管与气箱冷气流入口之间设有流量控制阀。头节、尾节及标准节上面设有观察孔。头节、尾节及标准节的外表面及导管均用隔热保温材料包裹形成保温层。冷气流室的低端两侧各设有一个冷凝水排水阀。

本发明不仅具有对水泥的冷却功能，同时还具有对水泥的输送功能。从运行特征上可分为冷气流运动系统和水泥物料输送系统两部分。

冷气流运动系统是由冷气流入口、冷气流室、冷气流出口、冷气流导管、流量控制阀及透气层下部组成。水泥物料输送系统是由水泥入口、透气层、水泥出口组成。水泥物料被冷却的过程是：进入气箱的常温低压气流通过透气层时，使位于透气层上面的水泥自高端向低处作流态化运动。水泥在作连续运动的同时，与通过冷气流室内连续不断地将冷能传导给低温状态的换热片或热管紧密接触，使水泥在不断的运动中与换热片或热管进行热交换，形成水泥被间接冷却的过程；同时在冷气流室内的冷气流将冷能传导给换热片或热管后，冷气流温度将上升5℃，该冷气流通过冷气流导管被送到气箱，与气箱的常温低压气流汇合后通过透气层渗入到水泥中对水泥直接进行冷却，即完成了对水泥直接冷却的过程。

本发明为了克服水泥与换热片或热管之间的摩擦阻力对水泥呈流态化运行速度的影响，采用碳素结构钢板或耐磨合金不锈钢板制作的换热片或热管可降低到水泥的摩擦阻力，提高换热片或热管的耐用度。

本发明中采用冷气流的运动与水泥物料的运动方向为逆向运动，是符合物质热交换达到最高效率的机理的。

本发明技术方案的有益效果是结构简单，冷却效率高、速度快，重量

，无传动部件和性价比高等优点，不仅对水泥可以冷却，还可以对其它行业的粉状物料进行冷却。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明：

图1是本发明标准节的正面结构图。

图2是图1右侧A-A局部剖视图。

图3是本发明头、尾及标准节组装示意图。

图中标记：1、冷气流入口，2、冷气流出口，3、冷气流导管，4、气箱冷气流入口，5、换热片或热管，6、冷气流室，7、透气层，8、气箱，9、冷凝水排水阀，10、水泥入口，11、水泥出口，12、观察孔，13、气箱风入口，14、隔热保温层，15、流量控制阀，16、头节，17、尾节，18、标准节。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的头节16、尾节17和标准节18经组装后的实施方式是-5至15℃的冷气流，通过每节低端的冷气流入口1进入冷气流室6，将冷能传递给冷气流室6的内壁和每个换热片或热管5，此时与透气层7上面作逆向运动的水泥进行热交换，热交换后温度上升5℃的冷气流同时运动到高端的冷气流出口2，并通过流量控制阀15和冷气流导管3到达气箱冷气流入口4进入气箱8，在此与气箱风入口13进入的常温低压力风汇合后一并通过透气层7，渗透到运动的水泥中对水泥直接进行冷却。冷气流入口1的位置尽可能的设置在低端100mm以内，高端的冷气流出口2的位置也应设在高端法兰100mm以内处，冷气流室6的内间距可为20-50mm。

头节16、尾节17和标准节18的上面设有观察孔12以便于观察水泥运动和被冷却的状态；头节16、尾节17和标准节18的两侧各设有一个冷凝水排水阀9，以便随时可排放冷凝水；头节16、尾节17和标准节18的外表面和冷气流导管3均设有隔热材料制作的隔热保温层14，以使冷气流能充分地用于对水泥的冷却，尽可能的保持较高的冷却效率。流量控制阀15可根据冷气流室6的温度和压力状态调节进入气箱8的冷气流的流量，以维持冷气流室6的温度始终处于较低的状态之中。

同时参见图3，从头节16水泥入口10进入的水泥，在每节透气层7上面从高端向低端作流态化运动的同时，与每节间距错开的换热片或热管5进行充分换位的热交换，水泥经过数个标准节的冷却以后到达尾节17的水泥出口11进入水泥成品库。组装后的正切斜度为12-15％，以能克服换热片或热管5与水泥之间的摩擦阻力，保持物料流态化的运动速度。

Claims (6)

1、一种斜槽式水泥冷却器，其特征在于由头节(16)、尾节(17)和数个标准节(18)组装而成，每节主要由数个换热片或热管(5)、冷气流室(6)、透气层(7)和气箱(8)四部分组成；其中，冷气流室(6)位于换热片或热管(5)的上部和两侧，换热片或热管(5)的下部位于透气层(7)上部的空间，透气层(7)的下部为气箱(8)，标准节(18)有冷气流入口(1)和冷气流出口(2)，冷气流出口(2)通过与冷气流导管(3)与气箱冷气流入口(4)相连，冷气流的运动与水泥物料的运动方向为逆向运动，冷气流与水泥可同时进行间接和直接的热交换，进入气箱(8)的常温低压气流通过透气层(7)时，使位于透气层(7)上面的水泥自高端向低处作流态化连续运动，水泥与通过冷气流室(6)内连续不断地将冷能传导给低温状态的换热片或热管(5)紧密接触，使水泥在不断的运动中与换热片或热管(5)进行热交换，形成间接换热过程，而直接换热过程是冷气流室(6)内温度上升5℃的气流通过冷气流导管(3)被送到气箱(8)，与气箱(8)中的常温低压气流汇合后通过透气层(7)渗入到水泥中对水泥直接进行冷却。

2、根据权利要求1所述的斜槽式水泥冷却器，其特征在于头节(16)、尾节(17)除具有与标准节(18)一样的功能外，同时还具有进料和卸料功能，各节组装后的正切斜度为12-15％。

3、根据权利要求1或2所述的斜槽式水泥冷却器，其特征在于所述的换热片或热管(5)采用3-4mm厚的碳素结构钢板，或耐磨合金不锈钢板制作，换热片或热管(5)与冷气流室(6)内壁通过焊接固定，换热片或热管(5)之间的净间距为20mm以上，透气层(7)表面与换热片或热管(5)下顶端的距离为15-20mm，相邻标准节(18)的换热片或热管(5)行间距错开排列。

4、根据权利要求1或2所述的斜槽式水泥冷却器，其特征在于所述的标准节(18)有冷气流入口(1)和冷气流出口(2)，以利形成对水泥的间接冷却功能，冷气流出口(2)与冷气流导管(3)相连，以利形成对水泥的直接冷却功能。

5、根据权利要求3所述的斜槽式水泥冷却器，其特征在于所述的冷气流室(6)内壁的材料也为耐磨合金不锈钢板，并与外壳体焊接构成冷气流室(6)。

6、根据权利要求4所述的斜槽式水泥冷却器，其特征在于所述的头节16、尾节17和标准节(18)上面设有观察孔(12)，头节(16)、尾节(17)和标准节(18)外表面及冷气流导管(3)均用隔热保温材料包裹形成隔热保温层(14)，在冷气流导管(3)与气箱冷气流入口(4)之间设有流量控制阀(15)，冷气流室(6)的低端两侧各设有一个冷凝水排水阀(9)。

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