CN106197051B - 一种固体物料冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体物料冷却装置，包括壳体，壳体顶部设有进料口，壳体内部设有隔板I和隔板II，壳体底部设有底板，进料口与隔板I之间形成进料腔，进料腔侧面设有若干出风管，隔板I上设有进风锥斗I，进风锥斗I上端连通进料腔，进风锥斗I侧面设有分室进风管I，隔板II上设有进风锥斗II，进风锥斗II上端与进风锥斗I下端通过下料口连接，进风锥斗II侧面设有分室进风管II，底板上设有出风锥斗，出风锥斗上端与进风锥斗II下端连接，出风锥斗侧面设有分室出风管，出风锥斗下端连接下料口，进风锥斗I、进风锥斗II和出风锥斗上均布满导气孔。本发明解决了现有高温物料冷却装置存在的能耗大、热回收效率低的问题。

Description

一种固体物料冷却装置
技术领域
本发明涉及固体物料冷却技术领域，更具体地，涉及一种固体物料冷却装置。
背景技术
由于化石能源的紧缺，以及结合国家节能环保政策，高温固体物料带有的热量作为一种余热，已经被认识到有很高的回收价值。同时，高温固体物料直接在空气中冷却，也会导致污染，并影响环境，因此高温固体物料均需要降温，并回收其带有的热量，并用于加热给水，或者产生蒸汽。
当前，高温固体物料的冷却，已经有比较成熟的技术解决方案，比如滚筒冷渣机，多向复合冷却器，等等，这些技术一般都采用风冷，水冷，或者风水联合冷却的方式，可以将高温固体物料冷却到80℃以下，将冷却介质(一般是水)加热至80～90℃之间。
在焦炭冷却方面，有惰性气体循环冷却的干熄焦工艺，也有喷雾冷却，喷水冷却等方式，这些技术在冶金和化工行业已经使用多年。
在烧结矿冷却方面，大都采用以下三种冷却方式：一是平式冷却，二是带式冷却，三是环形冷却，这些冷却方式共同的工作原理为：高温物料在台车中与冷却气流进行热交换，物料的热量由气体带走。
在煤提质领域，对于提质煤的冷却，目前正在探索。以水冷为例，一般是将水加热至给水温度。采用单一的高温固体物料，来用于产生额定的蒸汽用于发电或者其他用途，目前还没有成熟的技术。
现有技术中存在两个主要缺点：
1)滚筒冷渣机工艺不能连续的产生中温中压及以上品位的蒸汽；
2)干熄焦工艺投资成本高，占地大，系统复杂。
3)烧结矿冷却设备的密封容易失效，漏风率大，导致风温低很难被利用。
例如中国实用新型专利CN 203451587U提出一种“一种立式冷却窑”，该专利技术在窑体中心设置中心风帽，用于冷却高温物料。由于物料粒径的差异较大(0～300mm),细物料比较大物料更容易冷却，如果采用该专利的一段冷却方法，为了保证不出现高温物料，需要投入很大的风量，这将导致出口风温降低，不利于被余热锅炉或其他回收装置回收利用。
因此，现有的固体物料冷却设备具有体积庞大、投资高、能耗大、设备维护工作量大、漏风量大以及热回收效率低的缺点。
发明内容
发明目的：本发明目的是针对现有高温物料冷却装置存在的能耗大、热回收效率低的问题，提供既能节省能源消耗、又能提高冷却效率的固体物料冷却装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种固体物料冷却装置，包括壳体，壳体顶部设有进料口，壳体内部由上至下分别设有隔板I和隔板II，壳体底部设有底板，进料口与隔板I之间形成进料腔，隔板I与隔板II之间形成一次冷却段，隔板II与底板之间形成二次冷却段；
进料腔侧面设有若干出风管，隔板I上设有若干上大下小的进风锥斗I，进风锥斗I上端连通进料腔，进风锥斗I侧面设有分室进风管I，隔板II上设有与进风锥斗I一一对应的上小下大的进风锥斗II，进风锥斗II上端与进风锥斗I下端通过下料口连接，进风锥斗II侧面设有分室进风管II，底板上设有与进风锥斗II一一对应的上大下小的出风锥斗，出风锥斗上端与进风锥斗II下端连接，出风锥斗侧面设有分室出风管，出风锥斗下端连接下料口，进风锥斗I、进风锥斗II和出风锥斗上均布满导气孔。
进一步的，所述下料口下方设有振动筛，振动筛连接皮带机。
进一步的，所述壳体外侧环绕设置出风围管I、进风围管I、进风围管II、出风围管II，出风管连接出风围管I，分室进风管I连接进风围管I，分室进风管II连接进风围管II，分室出风管连接出风围管II。
进一步的，所述进料口设有翻板阀，翻板阀外侧设有保护罩。
进一步的，所述出风管、分室进风管I、分室进风管II和分室出风管上均设有阀门。
有益效果：
(1)本发明的固体物料冷却装置采用两段冷却结构，两个冷却空间内的冷却室分别送风冷却，一段冷却送风工艺回收满足能量回收要求，二段冷却送风工艺满足生产对料温的要求，避免局部高温物料的出现；
(2)由于采用了上述结构，提高冷却设备的密封性，与环冷机设备相比，漏风率减少了40％，热量回收的效率提高了20％以上，热量回收效率与现有的冷却设备相比提高了57％，该冷却装置减少了外部设备的配置，装机总功率减少了40％，达到环保节能的要求；
(3)解决了滚筒冷渣机工艺不能连续的产生中温中压及以上品位的蒸汽的问题；
(4)该冷却装置可以单独使用，也可以组合使用，具体布置方式需根据工艺要求确定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A-A截面示意图；
图3为图1中B-B截面示意图；
图4为图1中C-C截面示意图；
图5为图1中D-D截面示意图；
图中：1-保护罩，2-壳体，3-出风管，4-1-分室进风管I，4-2-分室进风管II，4-3-分室出风管，5-1-进风锥斗I，5-2-进风锥斗II，5-3-出风锥斗，6-底板，7-阀门，8-1-下料口I，8-2-下料口II，9-1-出风围管I，9-2-进风围管I，9-3-进风围管II，9-4-出风围管II，10-振动筛，11-皮带机，12-1-隔板I，12-2-隔板II，13-翻板阀。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1至5所示，本发明的一种固体物料冷却装置，包括壳体2，壳体2顶部设有进料口，壳体内部由上至下分别设有隔板I 12-1和隔板II 12-2，壳体2底部设有底板6。进料口与隔板I 12-1之间形成进料腔，隔板I 12-1与隔板II 12-2之间形成一次冷却段，隔板II12-2与底板6之间形成二次冷却段。
所述进料口设有翻板阀13，翻板阀13外侧设有保护罩1。翻板阀通过翻板密封，防止冷却空气进入物料，保证了系统的稳定性，同时翻板阀的下部的具有料封的功能，进一步密封外部空气。
进料腔侧面设有4个出风管3，隔板I 12-1上设有9个上大下小的进风锥斗I5-1，进风锥斗I5-1上端连通进料腔，进风锥斗I5-1侧面设有分室进风管I4-1。隔板II 12-2上设有与进风锥斗I5-1一一对应的上小下大的进风锥斗II5-2，进风锥斗II5-2上端与进风锥斗I5-1下端通过下料口8-1连接，进风锥斗II5-2侧面设有分室进风管II4-2。底板6上设有与进风锥斗II5-2一一对应的上大下小的出风锥斗5-3，出风锥斗5-3上端与进风锥斗II5-2下端连接，出风锥斗5-3侧面设有分室出风管4-3，出风锥斗5-3下端连接下料口8-2。所述进风锥斗I5-1、进风锥斗II5-2和出风锥斗5-3上均布满导气孔。所述出风管3、分室进风管I4-1、分室进风管II4-2和分室出风管4-3上均设有阀门7。
所述下料口8-2下方设有振动筛10，振动筛10连接皮带机11。本实施例中，每个下料口8-2下方设有一个振动筛10，一共9个振动筛10，每三个振动筛10对应一个皮带机11。根据振动筛的震动下料，既避免了物料下料不畅的问题，又有组织的进行排料，同时振动筛结构简单，维修方便。
所述壳体2外侧环绕设置出风围管I9-1、进风围管I9-2、进风围管II9-3、出风围管II9-4，出风管3连接出风围管I9-1，分室进风管I4-1连接进风围管I9-2，分室进风管II4-2连接进风围管II9-3，分室出风管4-3连接出风围管II9-4。
9个进风锥斗I5-1将一次冷却段分割成9个冷却室，同样的，9个进风锥斗II5-2和出风锥斗5-3也将二次冷却段分割成9个冷却室，每个冷却室室都会独立控制送入冷却风，独立冷却物料，提高了物料冷却的安全性和冷却面积，进而提高了物料的冷却效率。两个冷却段内的冷却室分别送风冷却，一段冷却送风工艺回收满足能量回收要求，二段冷却送风工艺满足生产对料温的要求，避免局部高温物料的出现。
待冷却物料通过翻板阀13进入壳体2内部，并被隔板I 12-1隔离，冷风通过进风锥斗I5-1对物料进行一次冷却，冷却后的气体从出风管3排出，经一次冷却的物料通过下料口I8-1向下运动，冷却空气从分室进风管II4-2进入进风锥斗II5-2，对物料进行二次冷却，冷却后的气体从分室出风管4-3排出，经二次冷却的物料通过下料口II8-2，在振动筛10的作用下，物料达到皮带机11,最终排出该冷却装置。
以烧结机小时产量400t/h为例,物料温度为650～700℃，物料要求冷却至100～150℃，烟气温度满足余热锅炉等热交换设备的要求，根据工艺及产量的要求，本实施例在进风围管I9-2投入40万m3/h的常温风量，物料冷却至200～250℃，产生的风温为380～500℃高温烟气，高温烟气满足余热锅炉等热交换设备的要求。在进风围管II9-3投入10万m3/h的常温风量，物料冷却至100～150℃，低温物料满足工艺设备要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种固体物料冷却装置，其特征在于：包括壳体(2)，壳体(2)顶部设有进料口，壳体内部由上至下分别设有隔板I(12-1)和隔板II(12-2)，壳体(2)底部设有底板(6)，进料口与隔板I(12-1)之间形成进料腔，隔板I(12-1)与隔板II(12-2)之间形成一次冷却段，隔板II(12-2)与底板(6)之间形成二次冷却段；
进料腔侧面设有若干出风管(3)，隔板I(12-1)上设有若干上大下小的进风锥斗I(5-1)，进风锥斗I(5-1)上端连通进料腔，进风锥斗I(5-1)侧面设有分室进风管I(4-1)，隔板II(12-2)上设有与进风锥斗I(5-1)一一对应的上小下大的进风锥斗II(5-2)，进风锥斗II(5-2)上端与进风锥斗I(5-1)下端通过下料口(8-1)连接，进风锥斗II(5-2)侧面设有分室进风管II(4-2)，底板(6)上设有与进风锥斗II(5-2)一一对应的上大下小的出风锥斗(5-3)，出风锥斗(5-3)上端与进风锥斗II(5-2)下端连接，出风锥斗(5-3)侧面设有分室出风管(4-3)，出风锥斗(5-3)下端连接下料口(8-2)，进风锥斗I(5-1)、进风锥斗II(5-2)和出风锥斗(5-3)上均布满导气孔。
2.根据权利要求1所述的一种固体物料冷却装置，其特征在于：所述下料口(8-2)下方设有振动筛(10)，振动筛(10)连接皮带机(11)。
3.根据权利要求1或2所述的一种固体物料冷却装置，其特征在于：所述壳体(2)外侧环绕设置出风围管I(9-1)、进风围管I(9-2)、进风围管II(9-3)、出风围管II(9-4)，出风管(3)连接出风围管I(9-1)，分室进风管I(4-1)连接进风围管I(9-2)，分室进风管II(4-2)连接进风围管II(9-3)，分室出风管(4-3)连接出风围管II(9-4)。
4.根据权利要求3所述的一种固体物料冷却装置，其特征在于：所述进料口设有翻板阀(13)，翻板阀(13)外侧设有保护罩(1)。
5.根据权利要求4所述的一种固体物料冷却装置，其特征在于：所述出风管(3)、分室进风管I(4-1)、分室进风管II(4-2)和分室出风管(4-3)上均设有阀门(7)。
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