CN109341376A - 一种粉末活性炭再生设备余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末活性炭再生设备余热回收装置，包括螺旋输送机、热交换介质系统；螺旋输送机的螺旋轴由中心轴和螺旋叶片组成；螺旋叶片若干，固定设置在中心轴上；中心轴和螺旋叶片均为中空结构，中空的中心轴和中空的螺旋叶片的内部空间串联，形成能让低温流体吸热介质循环流动的密封空腔；螺旋输送机与热交换介质系统通过旋转接头相连接，低温流体吸热介质会循环流经螺旋输送机的中空内部密封空腔；本发明由于螺旋轴的螺旋叶片的表面积大，几乎是物料管和螺旋中心轴的表面积的9倍，所以其冷却效率极高。于此同时，低温流体被加热的效率也非常高，被其带走的热量可以用在其他需要热量的设备，如炭粉的干燥设备等；循环使用，高效节能。
Description
技术领域
本发明属于节能环保技术领域，涉及一种余热回收装置，具体涉及一种用于粉末活性炭再生设备余热回收装置。
背景技术
活性炭作为使用广泛的一种吸附剂，各类行业年使用量相当可观，再生饱和活性炭再利用具有很强的经济、环境效益，受到国家政策支持和鼓励。加热再生法是应用最多，工业上最成熟的活性炭再生方法。
活性炭完成再生后，被再次利用前，需要将炭粉降温到常温。目前采用的主要冷却方式为：1.通过循环水冷却粉末活性炭螺旋输送机物料管，再通过螺旋输送机外管与炭粉的接触实现炭粉冷却，并且由于炭粉在螺旋输送过程中在螺旋输送机管中的填充率一般不超过50％，实际上只有不到20％的螺旋输送物料管表面与炭粉接触；2.通过循环水冷却螺旋轴的中空的中心轴，然后由中心轴冷却炭粉。这两种方式有一个共同的特点，就是表面积太小，冷却效率太低。
发明内容
针对现有装置中存在的效率低下的问题，本发明提供了一种用于粉末活性炭再生后处理的，高效的热交换设备。由于换热面积大，效率高，其热量可以循环被其他设备利用。
本发明所采用的技术方案是：一种粉末活性炭再生设备余热回收装置，其特征在于：包括螺旋输送机、热交换介质系统；
所述螺旋输送机的螺旋轴由中心轴和螺旋叶片组成；所述螺旋叶片若干，固定设置在所述中心轴上；所述中心轴和螺旋叶片均为中空结构，中空的中心轴和中空的螺旋叶片的内部空间串联，形成能让低温流体吸热介质循环流动的能承受16bar以下压力的密封空腔；
所述螺旋输送机与热交换介质系统通过旋转接头相连接，低温流体吸热介质会循环流经螺旋输送机的中空内部密封空腔。
本发明不仅仅冷却螺旋输送机物料管和螺旋轴中心轴，而且还将螺旋轴的螺旋叶片做成完全中空结构，让温度低的流体热交换介质在其内部流动，源源不断带走炭粉传递给螺旋叶片的热量，达到冷却高温炭粉的目的。由于螺旋轴的表面积大，几乎是物料管和螺旋中心轴的表面积之和的9倍，所以其冷却效率极高。于此同时，热交换的流体被加热的效率也非常高，被其带走的热量可以用在其他需要热量的设备，如炭粉的干燥设备等；循环使用，高效节能。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的螺旋轴结构示意图。
具体实施方式
下面结合参考附图进一步描述本技术方案，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件，但该描述仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
其见图1和图2，本发明提供的一种粉末活性炭再生设备余热回收装置，包括螺旋输送机、热交换介质系统；
螺旋输送机包括齿轮减速电机1、主动链轮2、链条3、从动链轮4、轴承座5、螺旋轴6、物料管7；螺旋轴6在齿轮减速电机1通过主动链轮2、链条3和从动链轮4的驱动下转动；粉末活性炭在物料管7内，在自重和螺旋轴6的共同作用下，被沿轴向推动前进；
螺旋输送机的螺旋轴6由中心轴6.1和螺旋叶片6.2组成；螺旋叶片6.2若干，固定设置在中心轴6.1上；中心轴6.1和螺旋叶片6.2均为中空结构，中空的中心轴和中空的螺旋叶片的内部空间串联，形成能让低温流体吸热介质循环流动的能承受16bar以下压力的密封空腔；
螺旋输送机6与热交换介质系统通过旋转接头相连接，低温流体吸热介质会循环流经螺旋输送机的中空内部密封空腔；物料管7为夹层中空结构，也能形成低温流体吸热介质循环流动的能承受16bar以下压力的密封空腔。
热交换介质系统包含低温流体吸热介质(水、导热油或者是空气等流体)、管道/阀门、泵/风机、热量释放单元(例如：炭粉烘干设备中的加热部件)。
本发明在工作时，粉末活性炭在高温下完成再生后，被输送到螺旋输送机的入口。从螺旋输送机的入口到出口，粉末活性炭在物料管7内，在自重和螺旋轴6的共同作用下，被沿轴向推动前进，在推进的同时，炭粉会与物料管7的部分内表面接触，在螺旋轴6的中心中空轴6.1、螺旋叶片6.2外表面，接触、摩擦，炭粉的高温热会传递给所有与它接触过的表面。同时不断让低温流体吸热介质流经中空结构空间，低温流体吸热介质再将被高温炭粉加热的表面热量吸到自身，然后流出螺旋输送机，将其送到其他需要热量的设备。整个过程中与炭粉接触的面积越大，单位时间内带走的热量就越大，换热效率就越高，除了利用常规的物料管7和中心中空轴6.1的表面，本发明还利用的螺旋叶片6.2的表面，这个表面不但用于炭粉的推送，而且还具有表面积大的特点。除此外螺旋叶片还具有分割冷却活性炭粉的特点，由于活性炭粉的热传递系数非常低，只有尽可能多的让其直接与低温物体接触，减小通过炭粉-炭粉之间的热传导情况，才能提高热传递的效率。规定长度范围内通过减小螺旋叶片的螺距，除了获取更大的表面积，同时还缩小每两片叶片的距离，也就是说，被输送的炭粉被叶片切割成很薄的片状，这个片状结构越薄，越有利于炭粉热量的释放。
本发明由于螺旋轴是通过螺旋叶片的切、割、旋转摩擦作用推动炭粉的，所以几乎每一颗炭粉都会与螺旋轴叶片发生直接接触，即使活性炭的热传导效率并不高，但通过螺旋叶片的切、割、摩擦，大部分热交换是通过每一颗炭粉与叶片直接接触发生的，这一点弥补了活性炭热传导效率不高的缺点；而且螺旋输送机的物料管夹层中空结构，可让低温流体循环流动；螺旋输送机的螺旋轴为完全中空式：中心轴为中空，可让低温流体循环流动的密封空腔；所有螺旋叶片也为中空，形成可让低温流体循环流动的密封空腔；螺旋轴的螺旋叶片的表面占总热交换面积的90％，螺旋叶片贡献了绝大部分的热交换值。
本发明的核心创新点就在于利用螺旋叶片6.2的表面积大的特点，将其做成中空结构，在中空结构中源源不断地流通低温流体吸热介质，在螺旋叶片运输过程中将高温炭粉的热量交换出来。
本发明不仅适用于高温条件下粉末活性炭热量交换，而且适用于所有粉末介质的热量交换。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种粉末活性炭再生设备余热回收装置，其特征在于：包括螺旋输送机、热交换介质系统；
所述螺旋输送机的螺旋轴(6)由中心轴(6.1)和螺旋叶片(6.2)组成；所述螺旋叶片(6.2)若干，固定设置在所述中心轴(6.1)上；所述中心轴(6.1)和螺旋叶片(6.2)均为中空结构，中空的中心轴和中空的螺旋叶片的内部空间串联，形成能让低温流体吸热介质循环流动的密封空腔；
所述螺旋输送机(6)与热交换介质系统通过旋转接头相连接，低温流体吸热介质会循环流经螺旋输送机的中空内部密封空腔。
2.根据权利要求1所述的粉末活性炭再生设备余热回收装置，其特征在于：所述螺旋输送机包括齿轮减速电机(1)、主动链轮(2)、链条(3)、从动链轮(4)、轴承座(5)、螺旋轴(6)、物料管(7)；所述螺旋轴(6)在齿轮减速电机(1)通过主动链轮(2)、链条(3)和从动链轮(4)的驱动下转动；粉末活性炭在物料管(7)内，在自重和螺旋轴(6)的共同作用下，被沿轴向推动前进。
3.根据权利要求2所述的粉末活性炭再生设备余热回收装置，其特征在于：所述物料管(7)为夹层中空结构，也能形成低温流体吸热介质循环流动的密封空腔。
4.根据权利要求1所述的粉末活性炭再生设备余热回收装置，其特征在于：所述热交换介质系统包含低温流体吸热介质、管道/阀门、泵/风机、热量释放单元。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的粉末活性炭再生设备余热回收装置，其特征在于：所述低温流体吸热介质为水、导热油、空气。
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