CN1930436A - 散料蓖式冷却器的冷却空气入流的调节装置 - Google Patents

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Abstract

为了对用于冷却热的散料例如水泥熟料的篦式冷却器提供一种自动工作的冷却空气调节装置，该调节装置可以简单地制造并且可以无问题地不仅用于不移动的而且特别用于移动的冷床区域或移动的冷床系统，按照本发明建议一种具有调节器壳体(11)的调节装置，该调节器壳体设置在冷床的下方并随其一起移动以及由输入的冷却空气(10)流过，其中在调节器壳体(11)中可移动地引导设置一由冷却空气流可平移式推动的内体(12)，随着由冷却空气流入的内体(12)在调节器壳体内渐增的高度位置，自动地缩小调节器壳体(11)的为冷却空气(10)保留的自由的通流横截面，和反之。

Description

散料篦式冷却器的冷却空气入流的调节装置
技术领域
本发明涉及一种用以调节散料篦式冷却器(Schüttgutrostkühler)的冷却空气入流的流动横截面的装置，以便冷却热的散料例如水泥熟料，包括一在冷床(Kühlrost)下方结合到冷却空气入流中的调节器壳体，一调节机构在调节器壳体中移动，使得在调节机构的区域内的流速的升高并且从而冷却空气流量的开始上升导致自由的流动横截面的缩小，和反之。
背景技术
在一水泥熟料生产线中将在转筒炉中由焙烧的水泥生料烧成的热的水泥熟料从炉卸料端卸到一冷却器上，一般卸到一篦式冷却器的冷床上、在其上分布并由适当的输送装置沿纵向移向冷却器卸料端，其中基本上从下向上由冷却空气流通过冷床和热的散料层。以下简要说明已知的篦式冷却器型式。
在推动篦式冷却器(Schubrostkühler)中朝输送方向看，各固定的篦板列与各可往复移动的篦板列相互交替，全部的篦板设有冷却空气孔并基本上从下向上由冷却空气流过这些冷却空气孔，并且通过全部可移动的篦板列的共同的往复运动推动式输送并同时冷却待冷却的热的物料。作为另一种这样的推动篦式冷却器例如由EP-B-1 021 692已知一种篦式冷却器型式，其中由冷却空气流过的冷床并不移动，而是固定的，其中在固定的篦面上方设置多列邻接的可往复移动的梁形推动元件，它们在一向冷却材料输送方向的前进位置(Vorhubposition)与一返回位置(Rückhubposition)之间移动，从而通过这些推动元件在待冷却的物料床(Schüttgutbett)中的往复移动同样使物料从冷却器始端向冷却器终端连续地移动并同时冷却。
在这种篦式冷却器中不能总是避免在热的散料床中关于散料床高度、熟料颗粒大小、温度断面(Temperaturprofil)等的不均匀的分布，这导致不均匀的冷却的结果。由于在具有较大散料床高度的冷床区域内增加冷却空气的流动阻力，这降低其流速并且使较少的冷却空气导过散料床，或相反在具有较低的散料床高度的冷床区域内降低冷却空气的流动阻力，增大其流速并且增加空气突破的危险，并且将过大的冷却空气量导过这样的只需要最少的冷却空气量的散料床区域。
因此在一种用于冷却热的散料例如水泥熟料的篦式冷却器中已知(EP-B-0 848 646)，在冷床下方的冷却空气入流中，总是自动地调节相应的冷却空气量，使得在由于变得微小的冷却物料床高度引起的冷却空气流量开始上升和流动阻力降低时减小相应的冷却空气入流管道的静横截面积，和反之，以便补偿经由冷却物料床变化的压力降，从而相应的冷却空气量不再取决于在相应的冷却物料床区域内的冷却空气的相应的压力损失或流动阻力。在这方面已知的机械的冷却空气流量调节器利用一受重量载荷的具有水平转轴的摆式活门进行操作，其中摆式活门按照主控的压力条件和流动情况或多或少降低相应的冷却空气入流。如果将已知的冷却空气调节装置，即其利用一单纯通过重力操纵的摇杆重量通过导流体自动地工作，在冷床的下方设置于如下冷床区域的冷却空气入流中，即所述冷床并不固定，而是如同在一推动篦式冷却器中为输送散料连同调节装置一起往复移动，则调节装置的自动调节受往复的振动干扰并因此导致错误的调节结果。
也由WO-02/06748在一种散料篦式冷却器中已知一冷却空气调节装置，其中在冷床下方的冷却空气输入管道中设置一圆形的设有通孔的固定的扇形盘和在该扇形盘上方设置一可转动的固定在一轴上的叶轮，后者根据冷却空气的流速转动并且自动地改变扇形盘的静流动横截面，而使在流速升高时叶轮克服弹簧力转动并缩小流动横截面，和反之。在该自动工作的冷却空气调节装置中也不能排除如下危险，即调节装置的功能受可往复移动的冷床区域的冲击的摆式运动干扰。
发明内容
本发明的目的在于，构成一种按照权利要求1的前序部分所述的自动工作的冷却空气调节装置，使其可以简单地制造并且可以无问题地不仅用于不移动的而且特别用于移动的冷床区域或篦式冷却器的移动的冷床系统，以便特别是冷却热的水泥熟料。
该目的按照本发明利用具有权利要求1的特征的调节装置来达到。诸从属权利要求中说明本发明的有利的进一步构成。
在散料冷却器的冷床的下方的冷却空气入流中设置的各调节装置分别具有一由输入的冷却空气流过的调节器壳体和一可在该调节器壳体中移动的调节机构。本发明的调节装置的特征是，在由冷却空气基本上从下向上流过的空心体状的调节器壳体中一由冷却空气流可平移式推动的内体作为调节机构被可移动地引导并且可由冷却空气流自动地推动。横向于冷却空气流的主流方向设置的内体可以例如在一中心轴上在调节器壳体中导向。内体的位移导致为冷却空气流保留的自由的流动横截面的改变，即冷却空气在内体区域内的流速的升高并且从而冷却空气流量的开始上升导致调节器壳体的通流横截面的缩小，和反之。克服恢复力的作用实现内体在调节器壳体中的平移或位移。为此在内体的中心上可以有利地嵌接至少一个复位弹簧，所述复位弹簧可以由调节器壳体的轴固定并且在冷却空气流消失时保持调节器壳体的通流横截面是敞开的。
在本发明的自动工作的冷却空气调节装置的操作中重力和惯性矩不起作用，重力和惯性矩可能降低自动调节的功能。因此本发明的冷却空气调节装置特别适用于在具有移动的冷床区域或移动的冷床系统的散料冷却器中使用，亦即因此适用于开头所述的推动篦式冷却器以及也适用于按照所谓移动式地板输送原理工作的冷床系统，这在以下还要更详细地说明。
特别有利地可以通过所述至少一个复位弹簧的预紧力的改变可调节和改变调节装置的调节特性曲线，而且例如使复位弹簧为一围绕调节器壳体轴设置的螺旋弹簧，其远离调节机构圆盘的一端支承在调节机构上，该调节机构可移动地拧紧在轴的设有螺纹的一端上，以便调节/改变弹簧预紧力。按这种方式可简便地调节和改变本发明的调节装置的调节特性曲线以及起动的额定值。
调节特性曲线可以描绘随着冷却物料床高度的上升或对于冷却空气的冷却物料床通流阻力的上升冷却空气需要量的上升。调节装置可以用来调节冷却空气的基本上保持不变的容积流量，而与冷却空气流动阻力的变化无关。
在调节器壳体内起调节机构作用的内体可以具有例如一圆盘、一罐状的管部分等的形状。在调节机构上嵌接的复位弹簧代替一螺旋线性弹簧也可以是其他的具有确定张紧力的弹簧元件。也有可能完全放弃复位弹簧并且调节内体的重量，而使只有重力起内体的恢复力的作用。
代替例如在中心轴上，内体也可以在其周边上在调节器壳体中可平移式移动地导向，从而在这种情况下可以取消导向轴。
流过冷床的冷却空气的容积流量的自动调节按照本发明的一个实施例可以通过一具有例如圆柱形调节器壳体的调节装置来达到，该调节器壳体具有许多沿长度或高度和绕圆周分布的孔，其中冷却空气通过这些孔流入调节器壳体的内部并在调节器壳体的法兰连接在冷床底面上的顶面处流入冷床。如果流入散料床的冷却空气的压力损失降低，则更多的冷却空气要流过篦式冷却器。但如果冷却空气的流速上升，则本身可以具有冷却空气通流孔的轴向导向的内体移动，以便减少从下向上的一定的量，其中减少在调节器壳体内在内体上方保留的冷却空气通流孔的数目并从而减小在该路线上流入调节器壳体中的冷却空气量。同时流过内体的圆盘形部分的各孔的冷却空气量可以上升，从而总的来说基本上达到冷却空气的容积流量的自动的定量调节。
代替许多沿高度和圆周分布的冷却空气通流孔，调节器壳体也可以只具有至少一个单独的例如螺旋形的从下向上延伸的开口，从而在随着内体向上位移时也减少冷却空气的容积流量，和反之。
通过篦式冷却器的冷却空气的容积流量的自动调节按照本发明的另一实施例也可以利用一例如圆形的调节器壳体来达到，该调节器壳体具有一向流动方向延伸的圆锥形横截面缩小部，其中在壳体锥体的区域内设置由冷却空气流从下面流入的内体，从而一由冷却空气流引起的内体的轴向位移引起内体边缘与壳体锥体之间的自由的流动横截面的改变并且从而导致冷却空气容积流量的自动的调节。
附图说明
借助附图中示意示出的各实施例更详细地说明本发明及其其他的特征和优点。其中：
图1：本发明的冷却空气调节装置的第一实施例的透视图，其中为了细察内部切掉调节器壳体的前面的一部分；
图2：本发明的冷却空气调节装置的第二实施例的同样的透视图，其中为了细察内部也切掉调节器壳体的前面的一部分；
图3：散料冷却器的冷床模块的同样的透视图，包括在冷床底面上安装的上述图中的冷却空气调节装置，其中由许多这样前后和并排设置的模块组成散料冷却器的冷床。
具体实施方式
图1中为了冷却热的散料例如水泥熟料由冷却空气10流过的按照本发明的自动工作的调节装置具有一调节器壳体11和一在其中设置的内体12，其中许多这样的调节装置安装在图3中部分地示出的冷床的底面上。壳体11和内体12构成圆形的；但它们也可以具有多边形的构形。圆盘形内体12例如在一中心轴13上向冷却空气10的主流方向可自动平移式导向设置，该中心轴13至少固定在壳体11中的牵条14的顶面上，其中在内体上方的冷却空气流中的压力损失的变化或在内体12的底面与顶面之间的压力差的变化导致内体12的轴向移动。
图1的调节器壳体11例如具有许多沿长度或高度并围绕壳体的圆周分布的孔15，其中冷却空气10通过这些孔15流入壳体11的内部并在其法兰连接在冷床的底面上的顶面16上经由顶面16上的各相应的流出孔流入冷床。当冷却空气的压力损失开始降低时例如由于在具有较低的散料床高度的篦式冷却器区域内开始空气突破时，内体12由冷却空气流自动地向上推动，并且减少壳体11中的冷却空气通流孔的数目，由此可以自动地降低冷却空气量或可以基本上保持定量。内体12的中心具有一套筒17，内体借助该套筒沿调节器壳体的轴13导向。在内体12的中心在其套筒17的区域内嵌接至少一个复位弹簧18，所述复位弹簧作为螺旋弹簧围绕轴13设置并且由轴固定。
内体12同样可以有利地具有多个空隙例如孔19，因此如果内体12达到其最上面的高度位置，此时具有对冷却空气流的最强的限制作用，则借助孔19仍可以保持得到最小的冷却空气流量。按这种方式保证，即使散料床高度降到零时冷床总是保持冷却的。所述至少一个复位弹簧18的预紧力按如下方式是可调和改变的，即使远离内体12的弹簧端支承在一例如设有螺纹的调节机构20上，通过该调节机构可调节弹簧预紧力。按这样方式可调节和改变本发明的调节装置的调节特性曲线。
如果内体12在其套筒17上还可旋转地支承在调节器壳体的轴13上并且将内体12构成为由冷却空气流10驱动的叶轮，则内体12除其轴向移动性以外还可以旋转，借此还可以提高调节机构的起动性能(Ansprechsverhalten)。
按照图2的另一实施例，调节器壳体11具有三个向冷却空气流动方向接连的和交错转向的区域，亦即一个横截面为圆柱形的流入区域21和一个在其后紧接的截锥形向流动方向逐渐缩小的圆锥区域22，在其成圆锥形缩小的横截面上连接一个圆柱形的流出区域23。内体12再次在一中心轴13上导向，在该情况下中心轴13在上面和下面被壳体11中的牵条14固定，并且内体12再次可向冷却空气10的流动方向自动地移动，此时内体12的轴向位移引起内体边缘与壳体圆锥22之间的自由的流动横截面的改变，使得在内体12的区域内流速的升高例如在一具有较低的散料床高度的篦式冷却器区域内开始空气突破时，自动地引起自由的流动横截面的缩小并从而降低冷却空气流量，和反之。图2的调节装置也可以构成使其基本上能够实现冷却空气10的容积流量的定量调节。
内体12的中心按照图2再次具有一套筒17，内体借助该套筒沿调节器壳体的轴13导向。在内体12的中心上在其套筒17的区域内嵌接至少一个复位弹簧18，所述复位弹簧作为螺旋弹簧围绕轴13设置并且由轴固定，并且在冷却空气流10消失时保持内体12与调节器壳体锥体22之间的环形间隙是敞开的。
在图2的实施例中所述至少一个复位弹簧18的张紧力也是可调节和改变的，即使远离内体12的弹簧端例如支承在一调节螺母24上，该调节螺母可调地拧紧在设有螺纹的轴13的一端上以便调节/改变弹簧张紧力。代替或附加于压簧18还可以设置一拉簧18a，该拉簧与轴13的另一端相配合。在这里通过弹簧张紧力的变化也可以调节本发明的调节装置的调节特性曲线并在必要时按照冷却器操作的情况加以改变。
类似于图1的实施例，在图2的调节装置中还可以可旋转地支承内体12，并且内体12还可以设有多个冷却空气通孔。
由图3中显而易见的是，可以将图1和/或可选择地图2的许多的冷却空气调节装置分别以其上面的用于冷却空气流10的流出孔25法兰连接在一特别是移动的冷床的底面上的冷却空气进入孔上，以便供给冷却空气。
在图3的冷床模块中说明的是，每一模块按照实施例由三个沿冷却器纵向方向延伸的并排设置的细长的大致槽形的底部元件27、28、29组成，它们可彼此独立地在一向冷却物料输送方向的前进位置30与一返回位置31之间受控地移动，从而将在底部元件上放置的未示出的热的冷却物料逐渐地例如按照移动式地板输送原理(WalkingFloor-Frderprinzip)通过冷却器输送。冷床模块的各个底部元件27、28、29的驱动从冷床下方经由推动框架实现，后者支承在多个导轮上并且嵌接于其工作缸上，而且控制成使各底部元件共同向前，但不共同而在时间上彼此分开地向后移动。
全部模块的底部元件27、28、29构成为空心体，亦即它们在横截面上看具有一承载冷却物料的并为冷却空气10基本上可从下向上通过的顶面32和一与该顶面间隔开的封闭的阻止冷却物落床(Rostdurchfall)的底面33。其中全部的底部元件的底面33具有多个沿长度分布的冷却空气流入孔，在所述冷却空气流入孔上从下面法兰连接图1或图2中所示的冷却空气调节装置，其中在图3中可看出三个可彼此独立移动的冷床底部元件27、28、29的三个调节器壳体11。承载热的冷却物料例如水泥熟料的冷床顶面32可以基本上设有任何可为冷却空气10通过的通道。特别有利地，各冷床顶面32可以分别由多个间隔开的对称对置的、但彼此位错设置的鞍形屋顶形的V字型材构成，其各V字侧边以间隙交错地嵌接，所述间隙构成冷却物料和冷却空气10的迷宫。借此特别确保防止散料冷却器落床。
在图3中还可看出，在全部的底部元件27至29的可为冷却空气10通过的顶面32上可以设置横向于冷却物料输送方向的板条34a至34c，以便固定最下面的散料层和避免该最下面的层与相应的冷床底部元件的相对运动，这有助于这些冷床底部元件的抗磨。

Claims (10)

1.用于调节在散料篦式冷却器的冷却空气入流中的流动横截面的装置，以便冷却热的散料例如水泥熟料，该装置包括一在冷床下方的冷却空气入流(10)中结合的调节器壳体(11)，一调节机构(12)在该调节器壳体中移动，而使得在调节机构区域内的流速的升高并且从而冷却空气流量的开始的上升导致自由的流动横截面的缩小，和反之；其特征在于下列特征：
a)在由输入的冷却空气(10)流过的调节器壳体(11)中一由冷却空气流可平移式推动的内体(12)作为调节机构克服恢复力的作用可移动地引导；
b)随着由冷却空气流入的内体(12)在调节器壳体(11)内渐增的高度位置，调节器壳体的为冷却空气(10)保留的自由的通流横截面缩小，和反之。
2.按照权利要求1所述的调节装置，其特征在于，调节器壳体(11)具有一个或多个沿长度或高度和绕圆周分布的孔(15)，其中冷却空气通过所述孔流入调节器壳体(11)的内部并在调节器壳体的法兰连接到冷床底面上的顶面(16)处流入冷床，并且内体(12)的轴向位移改变冷却空气通流孔(15)的通流横截面。
3.按照权利要求2所述的调节装置，其特征在于，调节器壳体的所述至少一个冷却空气通流孔具有球状多边形地隆起的轮廓或边缘。
4.按照权利要求1所述的调节装置，其特征在于，调节器壳体(11)具有沿流动方向延伸的圆锥形横截面缩小部，并且在壳体锥体(22)的区域内设置内体(12)，其中内体(12)的轴向位移引起在内体边缘与壳体锥体(22)之间的自由的流动横截面的改变。
5.按照权利要求1至4所述的调节装置，其特征在于，调节器壳体(11)的横截面和内体(12)的周边是圆形的或多边形的。
6.按照权利要求1所述的调节装置，其特征在于，通过至少一个复位弹簧(18)的预紧力的改变可调节和改变调节装置的调节特性曲线。
7.按照权利要求6所述的调节装置，其特征在于，复位弹簧(18)为一围绕调节器壳体的轴(13)设置的螺旋线性弹簧，其远离内体(12)的一端支承在一调节机构(20、24)上，该调节机构可移动地拧紧在轴(13)的设有螺纹的一端上，以便调节/改变弹簧预紧力。
8.按照上述权利要求之一项所述的调节装置，其特征在于，内体(12)在其套筒(17)上可旋转地支承在调节器壳体的轴(13)上并且构成为叶轮，以便得到由通过调节器壳体(11)引导的冷却空气流(10)驱动的内体的旋转。
9.按照权利要求1至8之一项所述的调节装置，其特征在于，内体(12)的冷却空气作用表面具有空隙(19)例如穿孔等，从而即使内体达到其最上面的高度位置也保持得到最小的冷却空气流量。
10.按照权利要求1至9之一项或多项所述的调节装置，其特征在于，在散料冷却器的冷床下方设置的冷却空气量调节装置(11)不仅设置在冷床的固定的区域而且设置在移动的区域(27至29)。
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