CN111380341A - 整体汽包装置、蒸汽回转干燥机 - Google Patents

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CN111380341A CN202010270433.4A CN202010270433A CN111380341A CN 111380341 A CN111380341 A CN 111380341A CN 202010270433 A CN202010270433 A CN 202010270433A CN 111380341 A CN111380341 A CN 111380341A
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张万尧
徐澍
李盈海
董富荣
骆浩
刘立峰
巩乐
孙靖哲
谭永鹏
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Abstract

本发明涉及一种整体汽包装置，用于蒸汽回转干燥机，设置在该蒸汽回转干燥机的出料端，包含：一汽室，与该干燥机的换热装置连通，该汽室内由隔板分割为若干分区；一蒸气分配装置，分别与该干燥机的蒸气管路和该汽室连通；一凝液回收装置，一端设置在该汽室内部且具有若干凝液回收口，另一端向外延伸与该干燥机的凝液管路连通，该凝液回收装置与该汽室的每个该分区通过该凝液回收口连通，当该汽室随该干燥机旋转时，至少一该分区内凝液在重力作用下通过该凝液回收口流入该凝液回收装置。本发明还涉及一种蒸汽回转干燥机。

Description

整体汽包装置、蒸汽回转干燥机
技术领域
本发明涉及干燥机技术领域，尤其涉及一种用于蒸汽回转干燥机的整体汽包装置，以及包含该整体汽包装置的蒸汽回转干燥机。
背景技术
为了实现重冶工业对于节能与环保的迫切需求，将火法冶金过程不可避免所产生的高温烟气进行热量回收，余热锅炉成为了回收其所含热量的有效手段。对于如何利用余热锅炉所产生的高压蒸汽，目前在许多冶炼厂用高压蒸汽发电，然而另一种更为经济可行的途径是将蒸汽直接以热能的形式应用于本厂的生产。这样可以减少能量转换环节，提高能量利用率，免去燃料的仓储运输，避免或降低发电的投资。同时，由于不需要燃料燃烧，就避免了温室气体和有害气体的产生，有利于环境的保护。
在上述情况下，需要使用各种蒸汽回转干燥机。然而，现有的固定式蒸汽回转干燥机存在有料床底部过热、加热不均匀等缺点；直列管式蒸汽回转干燥机存在换热管易磨损及检修不便、同比换热面积小等缺点；环管分体式蒸汽回转干燥机存在汽包内软管过多、泄漏点过多及旋转接头易泄漏等缺点，具体请参照图8，该设备中包含4个分体汽包部1’，每一个分体汽包部1’都分别通过进汽软管4’-1和出水软管4’-2与旋转接头2’连通，由于分体汽包部1’、进汽软管4’-1和出水软管4’-2数量较多且结构复杂，因此需要提供固定支架3’进行固定。工作时，旋转接头2’内的蒸气通过进汽软管4’-1送入分体汽包部1’，换热后所得凝液通过出水软管4’-2由分体汽包部1’进入旋转接头2’。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种整体汽包装置，大大降低了用于连接的软管数量以及接触点，结构简单，泄漏点少。本发明的另一目的在于提供一种蒸汽回转干燥机，具有换热面积大、换热管拆卸方便、泄漏点少的优势。
为此，本发明提供一种整体汽包装置，用于蒸汽回转干燥机，设置在该蒸汽回转干燥机的出料端，包含：
一汽室，与该干燥机的换热装置连通，该汽室内由隔板分割为若干分区；
一蒸气分配装置，分别与该汽室和该干燥机的蒸气管路连通；以及
一凝液回收装置，一端设置在该汽室内部且具有若干凝液回收口，另一端向外延伸与该干燥机的凝液管路连通，该凝液回收装置与该汽室的每个该分区通过该凝液回收口连通，当该汽室随该干燥机旋转时，至少一该分区内凝液在重力作用下通过该凝液回收口流入该凝液回收装置。
当蒸汽回转干燥机工作时，蒸汽由该蒸气管路进入该蒸气分配装置，然后进入该汽室，最终进入该干燥机的换热装置；换热过程产生的凝液，由该干燥机的换热装置进入该汽室，再通过凝液回收口进入该凝液回收装置，最后进入该干燥机的凝液管路。
在一实施例中，该整体汽包装置还包含设置在该干燥机筒体与该汽室之间的壳体，该壳体内设有快插承压软管，该快插承压软管连通该换热装置和该汽室。
在一实施例中，该壳体上还设有若干检修口。
在一实施例中，该分区的数量在3个以上。
在一实施例中，该汽室由两端均密封的内圆管和外圆管之间的空间形成，该汽室的径向截面呈圆环形，该隔板一端固定在该内圆管外壁上，另一端固定在该外圆管内壁上。
在一实施例中，该凝液回收装置设置在该内圆管之中且与该内圆管内壁密封连接，该凝液回收装置为凝液回收螺旋。
在一实施例中，该干燥机的进料端高于出料端。
为此，本发明还提供一种蒸汽回转干燥机，包含：
一进料箱，具有物料进口，具有载气出口或载气进口；
一出料箱，具有物料出口，对应地具有载气进口或载气出口；
一筒体，其外部具有支撑部进行旋转支撑，其内部设有换热管组；
一整体汽包装置，与该进料箱分别与该筒体两端连通，且该筒体上靠近该整体汽包装置的一端还连通有该出料箱；以及
一旋转接头，该旋转接头具有蒸气管路和凝液管路；
其中，该整体汽包装置包含：
一汽室，与该换热管组连通，该汽室内由隔板分割为若干分区；
一蒸气分配装置，分别与该汽室和该蒸气管路连通；以及
一凝液回收装置，一端设置在该汽室内部且具有若干凝液回收口，另一端向外延伸与该凝液管路连通，且该凝液回收装置与该汽室的每个该分区通过该凝液回收口连通，当该汽室随该干燥机旋转时，至少一该分区内凝液在重力作用下通过该凝液回收口流入该凝液回收装置。
在一实施例中，该整体汽包装置还含有设置在该筒体与该汽室之间的壳体，该壳体内设有快插承压软管，该快插承压软管连通该换热管组和该汽室。
该蒸汽回转干燥机工作时，蒸气由该旋转接头的该蒸气管路进入该蒸气分配装置，然后通过该快插承压软管进入该换热管组，换热过程中产生的凝液由该快插承压软管流回该汽室的各分区内，最终在重力作用下通过该凝液回收口流入该凝液回收装置，再经由该凝液管路排出；物料由所述进料箱的物料进口进入筒体，同时，载气由所述出料箱的载气进口进入筒体，物料与载气逆流接触后，物料通过所述出料箱的物料出口排出，载气通过所述进料箱的载气出口排出。
在一实施例中，该壳体上还设有若干检修口。
在一实施例中，该分区的数量在3个以上。
在一实施例中，该隔板一端固定在该汽室内壁上，另一端固定在该凝液回收装置上。
在一实施例中，该凝液回收装置设置在该汽室的轴心处，该凝液回收装置为凝液回收螺旋。
在一实施例中，该旋转接头为一套管，该套管具有同轴的内管路与外管路，该内管路和该外管路分别为该凝液管路和该蒸气管路，该内管路连接有凝液出口，该外管路连接有蒸气进口。
在一实施例中，该筒体与该进料箱连通的一端高于另一端倾斜放置。
在一实施例中，该换热管组为弧形换热管组，该弧形换热管组包括若干弧形换热管和若干直管，该弧形换热管在该筒体径向上以同心圆的方式排列、在该筒体轴向上相互平行，弧形换热管在筒体径向上设有若干圈，每一圈该弧形换热管在该筒体径向上被分为若干部分，每一部分均由两根轴向贯穿所述筒体的直管和相连在两直管之间的弧形换热管组成。对应地，该弧形换热管在该筒体轴向上设有若干组，其组数可以依据该筒体的长度进行调整。
在一实施例中，弧形换热管在筒体径向上设有3-9圈，每一圈该弧形换热管在该筒体径向上被分为3～8部分。
在一实施例中，该弧形换热管和/或该直管由固定在所述筒体内壁上的管支撑件固定。
在一实施例中，该快插承压软管与该直管连通。
在一实施例中，所述弧形换热管为不锈钢或碳钢材质的光管。
在一实施例中，该出料箱与该筒体连接处设有出料密封部。
在一实施例中，该出料密封部为鱼鳞片式密封件或方形加V形组合填料式密封件，该鱼鳞片式密封件内含有可调节弹簧。
在一实施例中，该支撑部包括固定端支撑部和自由端支撑部，该固定端支撑部由传动系统驱动。
本发明的有益效果如下：
(1)相比与现有的分体式汽包结构，本发明的该整体汽包装置将分体汽包整合成一个整体的汽室，大大减少了与蒸汽分配装置所连接软管的数量，对应地大大减少了泄漏点。
(2)本发明的干燥机，换热管组通过快插承压软管与汽室连接，且壳体上设有检修口，因此本发明的蒸汽回转干燥机检修方便、换热管组拆卸方便快捷。检修换热管组时，操作人员可通过检修口快速地拆除快插承压软管，从筒体的法兰处抽出整片弧形换热管。
(3)本发明的干燥机，采用环形换热管，具有换热面积大的优势。
附图说明
图1为本发明的蒸汽回转干燥机的主视图。
图2为本发明的蒸汽回转干燥机径向的剖面图。
图3为本发明的蒸汽回转干燥机的进料端的局部放大图。
图4为本发明的蒸汽回转干燥机的出料端的局部放大图。
图5为本发明的蒸汽回转干燥机的整体汽包装置的结构示意图。
图6为图5沿A-A剖线所得的剖面图。
图7为本发明的蒸汽回转干燥机的旋转接头的剖面图。
图8为现有环管分体式蒸汽回转干燥机的分体汽包部的立体结构示意图。
附图标记
现有技术
分体汽包 1’
旋转接头 2’
固定支架 3’
进汽软管 4’-1
出水软管 4’-2
本发明
进料箱 1
物料和载气进口 1-1
进料密封部 2
筒体 3
出料密封部 4
出料箱 5
物料出口 5-1、载气出口 5-2
旋转接头 6
内管路 6-1、外管路 6-2
自由端支撑部 7
传动系统 8
固定端支撑部 9
弧形换热管 10
管支撑件 11
筒体法兰 12
快插承压软管 13
整体汽包装置 14
壳体 14-1、汽室 14-2、蒸气分配装置 14-3
隔板 15
分区 16
管座 17
管路开口 18
凝液回收装置 19
凝液回收口 19-1
直管 20
检修口 21
圆环 22
内管 23
密封面 24
蒸气进口 25
凝液出口 26
弧形换热管组 27
分隔板 28
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明可能会在各实施例中重复使用元件符号及/或字母。此重复的目的在于简化及厘清，且其自身并不规定所讨论的各实施例及/或配置之间的关系。
请参照图1，该实施例提供的蒸汽回转干燥机包含整体汽包装置，具体的，该干燥机包含：进料箱1、筒体3、出料箱5、整体汽包装置14和旋转接头6，进料箱1具有物料和载气进口1-1，出料箱5具有物料出口5-1和载气出口5-2，筒体3的外部具有支撑部进行旋转支撑，支撑部包括自由端支撑部7和固定端支撑部9，固定端支撑部9由传动系统8驱动，筒体3的内部设有换热管组，筒体3的两端分别与进料箱1和整体汽包装置14连通，且筒体3上靠近整体汽包装置14的一端还连通有出料箱5，出料箱5悬挂在筒体3上。
在上述实施例中，载气与物料的流动方向一致，为顺流式接触；在其他实施例中，进料箱具有物料进口和载气出口，出料箱具有物料出口5-1和载气进口口5-2，载气与物料的流动方向相反，为逆流式接触。
在上述实施例中，固定端支撑部9具有四个独立轴承座，两两一组分别支撑一件金属托轮，另外还有两个前后布置的限位用挡轮组件；自由端支撑部7具有四个独立轴承座，两两一组分别支撑一件金属托轮；传动系统8由主电机、液力耦合器、主减速箱及驱动齿轮组成。
请继续参照图2，筒体3内的换热管组为弧形换热管组27，该弧形换热管组27包括若干弧形换热管10和若干直管20，弧形换热管10在筒体3径向上以同心圆的方式排列、在筒体3轴向上相互平行，弧形换热管10在筒体3径向上设有7圈，每一圈弧形换热管10在筒体3径向上被分为5部分，每一部分均由两根轴向贯穿筒体3的直管20和相连在两直管20之间的弧形换热管10组成。直管20靠近出料箱5的一端通过快插承压软管13与汽室14-2的各分支的管座17连接，弧形换热管10则平行焊接于两直管20之间；每组弧形换热管组27均由固定在筒壁上的管支撑件11支撑，管支撑件11上与直管10对应的位置均设计成半圆形的凹槽，直管10固定在凹槽内。
请继续参照图1和图3，进料箱1与筒体3的连接处设有进料密封部2，进料密封部2为鱼鳞片式密封件，该鱼鳞片式密封件内含有可调节弹簧。同样地，请继续参照图1和图4，出料箱5与筒体3的连接处设有出料密封部4，出料密封部4与进料密封部2结构类似，不再赘述。在一些实施例中，进料密封部2为方形加V形组合填料式密封件，同样地，出料密封部4与进料密封部2结构类似，不再赘述；在一些实施例中，进料箱1和出料箱5分别与筒体3直接密封连接，可以不设置进料密封部2和出料密封部4；在另一些实施例中，进料密封部2和出料密封部4可以替换成密封条。当然，在同一实施例中，进料密封部2和出料密封部4的结构也可以完全不同。
请继续参照图1和图4，筒体3与整体汽包装置14通过筒体法兰12连接，整体汽包装置14具有相互连通的汽室14-2和蒸气分配装置14-3，整体汽包装置14还具有设置在汽室14-2与筒体3之间的壳体14-1，壳体14-1内设有快插承压软管13，快插承压软管13的一端与汽室14-2上的各分支的管座17相连通，另一端与换热管组相连通。在该实施例中整体汽包装置14设有壳体14-1和快插承压软管13；在一些其他实施例中，换热管组可以直接与汽室14-2上的管座17相连通；在另一些其他实施例中，换热管组可以通过普通的软管与汽室14-2上的管座17相连通；在又一些其他实施例中，整体汽包装置14设有壳体14-1和快插承压软管13，并且，壳体14-1上还设有5个检修口21，检修口21和快插承压软管13相配合，方便操作人员在检修时，快速的拆装换热管组。
请继续参照图4、图5和图6，该汽室14-2由同轴且两端均密封的内圆管和外圆管之间的空间形成，该汽室14-2的径向截面呈圆环形，该隔板15一端固定在该内圆管外壁上，另一端固定在该外圆管内壁上，由此，汽室14-2内由5个隔板15分割为5个分区16，在该内圆管之中设有与其内壁密封连接的凝液回收装置19，凝液回收装置19上设有若干凝液回收口19-1，每个分区16对应的凝液回收装置19上都设有一个凝液回收口19-1。在该实施例中，凝液回收装置19为凝液回收螺旋，但本发明并不局限于此。
请继续参照图4和图5，凝液回收装置19一端设置在该汽室14-2的内圆管之中，另一端向外延伸贯穿蒸气分配装置14-3的轴心处后与旋转接头6的凝液管路连接，旋转接头6为一套管，该套管具有同轴的内管路6-1与外管路6-2，内管路6-1和外管路6-2分别为凝液管路和蒸气管路，内管路6-1连接有凝液出口26，外管路6-2连接有蒸气进口25。内管路6-1通过凝液回收装置19与汽室14-2连通，外管路6-2通过管路开口18与蒸气分配装置14-3连通。另外，在管路开口18与凝液回收装置19之间设有分隔板28，分隔板28一端与外管路6-2的内壁相连接，另一端与内管路6-1的外壁相连接，将外管路6-2与内管路6-1分隔开来。
由上可知，凝液回收装置19的一端通过凝液回收口19-1与每一分区16连通，另一端与旋转接头6的内管路6-1连通，当汽室14-2随该筒体3旋转时，至少有一个分区16内凝液的最高处高于凝液回收口19-1，在重力作用下，凝液通过凝液回收口19-1流入该凝液回收装置19进而进入旋转接头6的内管路6-1，最终通过凝液出口26排出。
在本实施例中，蒸汽回转干燥机应用时，蒸汽进口流速优选为10～20m/s，换热管温度优选为110～280℃，筒体3内载气流速优选为1～3m/s，物料处理量优选为30～400t/h，筒体3转速优选为0.5～4rpm，筒体3与进料箱1连通的一端高于另一端倾斜放置，筒体斜度优选为1:100～9:100。当然，在其他实施例中，蒸汽回转干燥机应用时，可以进一步优选为：蒸汽进口流速15m/s，换热管温度150～180℃，筒体3内载气流速1.5～2m/s，物料处理量50～150t/h，筒体斜度1:100～4:100。
该实施例提供的蒸汽回转干燥机在工作时，蒸气由旋转接头6的外管路6-2进入蒸气分配装置14-3及汽室14-2，然后通过快插承压软管13进入该换热管组，提供物料干燥所需的热量，换热过程中，弧形换热管10内形成的凝液因干燥机的斜度从较高一端向较低一端流动，由快插承压软管13流回汽室14-2的各分区16内，最终在重力作用下通过凝液回收口19-1流入凝液回收装置19，再经由内管路6-1的凝液出口26排出；物料和载气均由进料箱1的载气和物料进口1-1进入筒体3，载气携带物料随着筒体3的转动，被弧形换热管10提升、扬洒，利用对流、传导、辐射等多种换热方式对物料进行干燥，即物料在载气和换热管组双重作用下脱除水分，并借助干燥机的斜度从较高一端向较低一端移动，最后由出料箱5的物料出口5-1排出，同时，载气在风机的作用下通过进料箱1的载气出口1-2排出。
该实施例提供的蒸汽回转干燥机在检修时，操作人员可通过壳体14-1设置的检修口21较为快捷的拆除快插承压软管13，并从筒体3前端筒体法兰12处抽出整片弧形换热管10。
请参照图7，该实施例与上述实施例的不同之处在于，旋转接头6具有一内管23，内管23即凝液管路，在内管23的外围套设3件圆环22，3件圆环22之间的两个接口分别通过密封件连接形成蒸气进口和凝液出口，密封件与圆环22之间形成三道密封面24，利用密封面24之间形成的气体膜或者液体膜进行密封。其中，圆环22是硬质合金材质，密封件是石墨材质的。
在一些实施例中，弧形换热管10为不锈钢材质的光管。当然，在其他实施例中，弧形换热管10还可以是碳钢材质的光管。
应该注意的是，上述较佳实施例仅用于说明本发明，但本发明不限于所述实施例，在本发明的构思范围内，由本领域普通技术人员所进行变化和修饰，皆属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种整体汽包装置，用于蒸汽回转干燥机，设置在该蒸汽回转干燥机的出料端，其特征在于，包含：
一汽室，与该干燥机内的换热装置连通，该汽室内由隔板分割为若干分区；
一蒸气分配装置，分别与该汽室和该干燥机的蒸气管路连通；以及
一凝液回收装置，一端设置在该汽室内部且具有若干凝液回收口，另一端向外延伸与该干燥机的凝液管路连通，且该凝液回收装置与该汽室的每个该分区通过该凝液回收口连通，当该汽室随该干燥机旋转时，至少一该分区内凝液在重力作用下通过该凝液回收口流入该凝液回收装置。
2.根据权利要求1所述的整体汽包装置，其特征在于，还包含设置在该干燥机筒体与该汽室之间的壳体，该壳体内设有快插承压软管，该快插承压软管连通该换热装置和该汽室。
3.根据权利要求2所述的整体汽包装置，其特征在于，该壳体上还设有若干检修口。
4.根据权利要求1所述的整体汽包装置，其特征在于，该分区的数量在3个以上。
5.根据权利要求1所述的整体汽包装置，其特征在于，该汽室由两端均密封的内圆管和外圆管之间的空间形成，该汽室的径向截面呈圆环形，该隔板一端固定在该内圆管外壁上，另一端固定在该外圆管内壁上。
6.根据权利要求5所述的整体汽包装置，其特征在于，该凝液回收装置设置在该内圆管之中且与该内圆管内壁密封连接，该凝液回收装置为凝液回收螺旋。
7.根据权利要求1所述的整体汽包装置，其特征在于，该干燥机的进料端高于出料端。
8.一种蒸汽回转干燥机，其特征在于，包含：
一进料箱，具有物料进口，具有载气出口或载气进口；
一出料箱，具有物料出口，对应地具有载气进口或载气出口；
一筒体，其外部具有支撑部进行旋转支撑，其内部设有换热管组；
一整体汽包装置，与该进料箱分别与该筒体两端连通，且该筒体上靠近该整体汽包装置的一端还连通有该出料箱；以及
一旋转接头，该旋转接头具有蒸气管路和凝液管路；
其中，该整体汽包装置包含：
一汽室，与该换热管组连通，该汽室内由隔板分割为若干分区；
一蒸气分配装置，分别与该汽室和该蒸气管路连通；以及
一凝液回收装置，一端设置在该汽室内部且具有若干凝液回收口，另一端向外延伸与该凝液管路连通，且该凝液回收装置与该汽室的每个该分区通过该凝液回收口连通，当该汽室随该干燥机旋转时，至少一该分区内凝液在重力作用下通过该凝液回收口流入该凝液回收装置。
9.根据权利要求8所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该旋转接头为一套管，该套管具有同轴的内管路与外管路，该内管路和该外管路分别为该凝液管路和该蒸气管路，该内管路连接有凝液出口，该外管路连接有蒸气进口。
10.根据权利要求8所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该换热管组为弧形换热管组，该弧形换热管组包括若干弧形换热管和若干直管，该弧形换热管在该筒体径向上以同心圆的方式排列、在该筒体轴向上相互平行，弧形换热管在筒体径向上设有若干圈，每一圈该弧形换热管在该筒体径向上被分为若干部分，每一部分均由两根轴向贯穿所述筒体的直管和相连在两直管之间的弧形换热管组成。
11.根据权利要求10所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该弧形换热管在筒体径向上设有3-9圈，每一圈该弧形换热管在该筒体径向上被分为3～8部分。
12.根据权利要求10所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该弧形换热管组由固定在所述筒体内壁上的管支撑件固定。
13.根据权利要求10所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该直管与该快插承压软管连通。
14.根据权利要求10所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，所述弧形换热管为不锈钢或碳钢材质的光管。
15.根据权利要求8所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该出料箱与该筒体连接处设有出料密封部，该进料箱与该筒体连接处设有进料密封部。
16.根据权利要求15所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该出料密封部为鱼鳞片式密封件或方形加V形组合填料式密封件，该进料密封部为鱼鳞片式密封件或方形加V形组合填料式密封件，该鱼鳞片式密封件内含有可调节弹簧。
17.根据权利要求8所述的蒸汽回转干燥机，其特征在于，该支撑部包括固定端支撑部和自由端支撑部，该固定端支撑部由传动系统驱动。
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CN114111257A (zh) * 2021-11-24 2022-03-01 东台市食品机械厂有限公司 一种辊筒干燥机排水装置

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