CN105546999B - 一种篦板、篦冷机模块及篦冷机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种篦板、篦冷机模块及篦冷机，其中，篦板包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行。本发明的篦板优化了篦冷机空气流场，加强了气固换热，达到了节能减排的目的。

Description

一种篦板、篦冷机模块及篦冷机

技术领域

本发明尤其涉及一种篦板、篦冷机模块及篦冷机。

背景技术

篦冷机大致由上壳体、下壳体、篦床、篦床传动装置、篦床支承装置、漏料锁风装置、熟料破碎机、集中润滑装置及控制系统等组成。

出窑热熟料经窑口卸落到篦冷机的热端篦床上，被倾斜10度并作往复运动的活动篦板推向卸料端。热熟料在推送过程中受来自篦下各冷风室的冷风的连续冷却。在篦床末端，小块熟料通过栅条装置落入篦冷机的熟料输送机中，大块熟料则被快速回转的熟料破碎机的锤头所击碎，并被抛回篦床上再冷却。这样反复击打直至粒度达到设计要求后落入熟料输送机。

篦板结构也是按使用功能设计，淬冷区采用射流篦板，高压风通过窄篦缝向料层直接喷射，提高了风的穿透能力，有效避免了“雪人”的产生。热回收区采用高阻力篦板，在被优化分区的篦床上进行热交换。篦床活动部分的梁供风区采用结构新颖的组合式箱型篦板，增加了篦板磨损面的厚度，且在磨损达到一定程度后仅须更换盖板，降低了维护费用。冷却区采用低漏料阻力篦板与普通篦板结合的形式，在保证冷却效果的同时可有效减低电耗。

当随篦板向前推动时，其底部熟料层密度逐渐增大，甚至发生堆积，冷空气透过料层的阻力增大，冷空气很难透过熟料层，使熟料难以得到冷却，因此很容易出现“红河”现象。为此，亟需设计一种篦板结构来消除“红河”事故。

发明内容

为了解决现有技术的缺点，本发明提供了一种篦板、篦冷机模块及篦冷机。本发明设计的机篦板结构，能够优化篦冷机空气流场，加强气固换热以及节能减排。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种篦板，包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行。

所述密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板。

一种篦冷机模块，包括支架，所述支架上设置有若干排托盘，所述托盘内设置篦板；所述篦板包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行；

所述推料板与设置在支架上的驱动装置相连。

所述密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板。

所述驱动装置包括控制器，所述控制器与驱动机构相连。

所述驱动机构为驱动电机或液压缸。

一种篦冷机，由若干个篦冷机模块组成；所述篦冷机模块包括支架，所述支架上设置有若干排托盘，所述托盘内设置篦板；所述篦板包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行；所述推料板与设置在支架上的驱动装置相连。

所述密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板。

所述驱动装置包括控制器，所述控制器与驱动机构相连。

所述驱动机构为驱动电机或液压缸。

本发明的有益效果为：

(1)本发明将篦板进行了改造，使得相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行，改造后的篦板减小了压降损失；使得出口的风速更加均匀，进而优化了篦冷机空气流场，加强了气固换热，达到了节能减排的目的。

(2)当“红河”料层随篦板向前推动时，其底部熟料层被本发明的篦板的篦面破坏，致使料层堆积密度发生变化，冷空气透过料层的阻力降低，相应冷空气可透过料层，使熟料得以冷却，从而避免了“红河”事故的发生。

附图说明

图1是本发明的实施例一改进前的篦板结构示意图；

图2是本发明的实施例一改进后的篦板结构示意图；

图3是本发明的实施例一改进后的篦板结构中冷却板的结构示意图。

其中，1密封板，2滑动板，3冷却板，4推料板，5过渡板，6连接板，7头部板，8前板，9中间板，10前板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

本发明的冷却板的结构须达到下列要求即可：相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行。除了下列具体实施例，本发明的冷却板还有其他结构形式的变形，例如：冷却板的结构形式设计为倒S型，且保证围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行。

如图1所示，某水泥厂生产线篦冷机的落料区篦板，改造前的结构为：

改造前的篦板，包括由底部的密封板1和滑动板2、顶部的若干个冷却板3、一侧的推料板4以及另一侧的过渡板5封闭连接成的风腔；滑动板2上开设有进风口；但是，相邻冷却板3的相对外表面并不相互平行。

其中，密封板1的一端连接有过渡板5，密封板1的另一端连接有滑动板2，所述滑动板2上还连接有推料板4，所述推料板4和过渡板5之间设置有若干个冷却板3。

本发明针对某水泥厂生产线篦冷机的落料区篦板，改造后的结构为：

如图2所示，该篦板，包括由底部的密封板1和滑动板2、顶部的若干个冷却板3、一侧的推料板4以及另一侧的过渡板5封闭连接成的风腔；所述滑动板2上开设有进风口；相邻冷却板3之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行。

进一步地，密封板1的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板6。

在图2中，冷却板3由头部板7和尾部板连接而成，头部板7的横截面为直角三角形，头部板的水平表面连接滑动板2，头部板7的竖直表面连接尾部板；

尾部板包括前板8、后板10和连接在前板8和后板10之间的中间板9，中间板9由两个平行板以及连接两个平行板的斜板组成，斜板与两个平行板的夹角为钝角；

前板8的横截面为直角五边形，前板8的表面由第一水平面、第二水平面、第一竖直面、第一竖直面和斜面组成，第一水平面、第一竖直面和第一竖直面分别连接滑动板2、头部板7的竖直表面和中间板9；后板10和前板8呈中心对称。

下面进行模拟试验：

本发明对改造前的生产线篦冷机的落料区篦板，进行了流场的数值模拟，得到了气流通过篦板的出口速度和压力损失，并对其进行了结构的改进，得到了改进后的模拟数据，此结果对于合理设计同类型篦冷机篦板结构、优化篦冷机空气流场、加强气固换热具有借鉴意义，也起到节能减排的间接效果，有一定的社会及经济价值。

本发明的具体数值模拟方案如下：

篦冷机热端区域是篦冷机工作的关键位置，此处料层厚、温度高，高压冷却风由下而上渗透红热厚料层时对熟料起强烈的淬冷作用，这对提高水泥生产质量和回收高温空气具有重要意义。其中，在高温区，篦冷机中间部分和两侧部分分别采用独立的风机对熟料进行冷却，有利于控制系统的调节，从而保护篦冷机两侧不受高温破坏，减少事故发生。

用ANSYS Fluent模拟篦板内部流场相关信息如下：

(1)有45个壁板，其中两侧有10个，每个篦板进口面积31250mm2；

(2)中间用风机号为5709，流量17280m3/h，测量冷却风进口压力111 687.3pa，开度100，测量温度20℃；

(3)两侧用风机号为5710，流量13200m3/h，测量冷却风进口压力113 013.7pa，开度100；测量温度26℃；

(4)环境压力100 733pa。

(5)边界条件设置为，入口条件为速度入口，出口条件为自由出口。中间篦板进口速度为4.34m/s，两侧篦板进口速度为11.59m/s。

从ANSYS Fluent模拟篦板内部流场得到的压力云图可知，空气经过篦板时，在内部中间位置处形成一个高压区，相应地，由速度云图，此处出口的速度也较低，两者相一致；另外由Fluent计算结果，各个出口的速度大小分布总体呈现出如图最左边和右边数第二个出口的速度最大，而左边第二个出口速度最小的特点，这也与前述一致；同时，在篦板各个出口位置处都有一个低压区。改进前数值模拟数据结果如表1所示。

表1 改进前数值模拟数据结果

从上表中可以看出，中间篦板空气出口速度较小，而两侧篦板空气出口速度相对较大，形成“两侧风速大，中间风速小”的特点，两侧熟料不致堆积，使之快速冷却，加强气固换热，一定程度上也保护篦冷机两侧不致受热温度过高；从压力方面来分析，可以看出空气经过两侧篦板的压降损失远远大于经过中间篦板，这是由于两侧篦板空气进口速度比较高的缘故。也看出两者出口压力均与环境压力100 733pa相差不大，形成微负压。

改进后数值模拟数据结果如表2所示。

表2 改进后数值模拟数据结果

从表2和表1比较可以看出，篦板出口速度都有了提高，大约都是改进前速度大小的2倍多一点，分别从7.44m/s提高到15.74m/s，从18.05m/s提高到41.93m/s，后者出口速度大小比较可观，改进后的篦板结构加强了落料热端区域的气固换热，这对于该区的熟料快速冷却有较大意义，有利于生产高质量的水泥产品。同时压力损失也相应减少，特别是篦板两侧部分的压降从5 622pa减少到4 794.55pa，幅度较大，这有利于降低冷却风机的耗能，具有一定的经济价值。

本发明主要对某水泥厂生产线篦冷机落料热端的篦板结构进行了数值模拟研究，得出了冷却空气经过篦板的流场仿真结果，并对该区域篦板结构进行了改进，得到了优化的仿真流场结果，结果表明压降损失和出口速度均有了较好的改进，这指明了对篦板结构进行改进的方向，具有借鉴意义。

本发明的篦冷机模块，包括支架，所述支架上设置有若干排托盘，所述托盘内设置篦板；所述篦板包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行；

进一步地，推料板与设置在支架上的驱动装置相连。

进一步地，密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板。

进一步地，驱动装置包括控制器，所述控制器与驱动机构相连。

更进一步地，驱动机构为驱动电机或液压缸。

本发明的篦冷机，由若干个篦冷机模块组成；所述篦冷机模块包括支架，所述支架上设置有若干排托盘，所述托盘内设置篦板；所述篦板包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行；所述推料板与设置在支架上的驱动装置相连。

进一步地，密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板。

进一步地，驱动装置包括控制器，所述控制器与驱动机构相连。

更进一步地，驱动机构为驱动电机或液压缸。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种篦板，其特征在于，包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行；所述密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板；

所述冷却板由头部板和尾部板连接而成，头部板的横截面为直角三角形，头部板的水平表面连接滑动板，头部板的竖直表面连接尾部板。

2.一种篦冷机模块，其特征在于，包括支架，所述支架上设置有若干排托盘，所述托盘内设置篦板；所述篦板包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行；所述推料板与设置在支架上的驱动装置相连；所述密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板；所述驱动装置包括控制器，所述控制器与驱动机构相连。

3.如权利要求2所述的一种篦冷机模块，其特征在于，所述驱动机构为驱动电机或液压缸。

4.一种篦冷机，其特征在于，其由若干个篦冷机模块组成；所述篦冷机模块包括支架，所述支架上设置有若干排托盘，所述托盘内设置篦板；所述篦板包括密封板，所述密封板的一端连接有过渡板，密封板的另一端连接有滑动板，所述滑动板上还连接有推料板，所述推料板和过渡板之间设置有若干个冷却板；由密封板、滑动板、若干个冷却板、推料板以及过渡板封闭连接形成风腔；所述滑动板上开设有进风口；相邻冷却板之间的缝隙形成出风通道，围成出风通道的相邻冷却板的外表面相互平行；所述推料板与设置在支架上的驱动装置相连；所述密封板的下端还设置有用于连接另一篦板的连接板；所述驱动装置包括控制器，所述控制器与驱动机构相连。

5.如权利要求4所述的一种篦冷机模块，其特征在于，所述驱动机构为驱动电机或液压缸。