CN203462001U - 一种半焦回转冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半焦回转冷却装置，包括两端设置进料口、出料口的倾斜回转冷却筒、沿轴向设置于回转冷却筒内的冷却管和螺旋形导轨、回转驱动装置、托轮从动装置、与冷却管出口连接的汽液分离器、与汽液分离器出口连接的除氧器和与汽液分离器出汽口连接的蒸汽利用单元，高温半焦在回转冷却筒内沿螺旋形导轨滑动冷却，提高了冷却换热效率，增加了收益，被加热的冷却水形成高附加值蒸汽，由蒸汽利用单元回收再利用，液态水经除氧后回用至冷却管处。上述装置适用于大规模高中温半焦冷却工艺。

Description

一种半焦回转冷却装置

技术领域

本实用新型具体涉及一种用于冷却半焦的回转冷却装置，属于半焦冷却技术领域。 

背景技术

半焦又称兰炭，与一氧化碳、蒸汽或氧具有较强的反应活性，可作为工业或民用高热值燃料使用，也可用于生产合成气与电石。半焦由煤干馏得到，产率约为50-70%，煤干馏得到的半焦温度通常在500-700℃，因此在使用或保存前需要冷却。目前，半焦冷却普遍直接用水喷淋冷却，但该方法的用水量大，易产生大量粉尘、有害气体和水蒸汽，造成环境污染和半焦质量损失，因而不适用于大规模生产。 

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN202440462U公开了一种用于兰炭干法熄焦的回转冷却炉，其筒体前端为进料密封装置，筒体前段装有水淋夹套，出料箱位于筒体后段，出料箱与筒体之间通过鱼鳞密封来密封，为了使物料不在筒体前端堆积，筒体内前端设置有导料螺旋；换热系统安装在筒体内，换热系统包括第一换热管、第二换热管、第三换热管、出水环管、出水管、中心管、第一进水环管和第二进水环管。当回转冷却炉开始运行后，物料由进料管进入筒体，在导料螺旋的作用下被迅速均匀的推入冷却区，物料在冷却区与第一换热管,第二换热管,第三换热管进行充分换热后被冷却，由网格装出料口进入出料箱排入后序。 

上述技术通过换热系统内的冷却介质对半焦进行冷却，且冷却介质不直接接触半焦，避免了直接用水喷淋冷却半焦所带来的用水量大，产生粉尘、有害气体和水蒸汽多的问题；但是上述技术中，高温半焦在进入回转冷却炉的冷却区后不易向冷却炉的后端运动，因此半焦颗粒容易堆积在冷却区内，使得半焦颗粒无法迅速、均匀地冷却，导致半焦的冷却效率和冷却效果降低。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中半焦在进入冷却区后不易向回转冷却炉的后端运动，导致半焦容易堆积在冷却区内，导致半焦的冷却效率和均匀冷却效果降低；进而提出一种可迅速、均匀冷却半焦的半焦回转冷却装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种半焦回转冷却装置，包括， 

回转冷却筒，一端设置有进料口，另一端设置有出料口；

冷却管，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内；

回转驱动部件，设置于所述回转冷却筒上，用于驱动所述回转冷却筒转动；

还包括螺旋形导轨，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内，部分所述冷却管贯穿所述螺旋形导轨设置；

所述螺旋形导轨的一端靠近所述进料口，另一端靠近所述出料口。所述回转冷却筒的中心轴与水平方向的夹角α为5-10°。

多个所述冷却管在以所述回转冷却筒的轴为圆心的多个同心圆上分布。 

随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管的内径变小。 

所述螺旋形导轨的一端与所述进料口相连接，另一端与所述出料口相连接。 

还包括汽液分离器和除氧器，所述冷却管、汽液分离器和除氧器上均设置有进口和出口，所述冷却管的出口与所述汽液分离器的进口相连通，所述汽液分离器的出口与所述除氧器的进口相连通，所述除氧器的出口与所述冷却管的进口相连通。 

还包括设置有进口的蒸汽利用单元，所述汽液分离器上还设置有出汽口，所述汽液分离器的出汽口与所述蒸汽利用单元的进口相连通。 

所述螺旋形导轨的宽度为所述回转冷却筒内径的1/5-1/4。 

所述螺旋形导轨的螺旋内径为所述回转冷却筒内径的0.5-0.6。 

所述螺旋形导轨的螺距为1.5-2m，所述螺旋形导轨的螺旋升角为30°。 

本实用新型与现有技术方案相比具有以下有益效果： 

（1）本实用新型所述半焦回转冷却装置，包括回转冷却筒，一端设置有进料口，另一端设置有出料口；冷却管，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内；回转驱动部件，设置于所述回转冷却筒上，用于驱动所述回转冷却筒转动；还包括螺旋形导轨，沿所述回转冷却筒的轴向设置于所述回转冷却筒内，部分所述冷却管贯穿所述螺旋形导轨设置；所述螺旋形导轨的一端靠近所述进料口，另一端靠近所述出料口。

将高温半焦送入回转冷却筒内，同时将冷却介质通入冷却管中，在回转冷却筒的转动作用下，高温半焦沿回转冷却筒内的螺旋形导轨运动，由于所有的冷却管均与螺旋形导轨交叉设置且一部分冷却管贯穿螺旋形导轨，因此沿螺旋形导轨运动的高温半焦能够与冷却介质进行充分、均匀地换热；并且，进入冷却筒的高温半焦会沿着螺旋导轨向出料口方向运动，使得高温半焦的冷却效率和均匀冷却效果均得到了提高，避免了现有技术中半焦进入冷却区后不易向回转冷却炉的后端运动，半焦容易堆积在冷却区内，导致半焦冷却效率和均匀冷却效果降低的问题。 

（2）本实用新型所述半焦回转冷却装置，所述回转冷却筒的中心轴与水平方向的夹角α为5-10°。倾斜设置的回转冷却筒的出料端低于进料端，可以进一步促进回转冷却筒内半焦沿着螺旋形导轨向出料口快速移动，移动过程中呈分散状态的半焦颗粒与冷却介质充分进行换热，从而促进了半焦的迅速、均匀冷却，进一步提高了半焦的冷却效率和均匀冷却效果。 

（3）本实用新型所述半焦回转冷却装置，多个所述冷却管在以所述回转冷却筒的轴为圆心的多个同心圆上分布。随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管的内径变小。受离心力的作用，转动过程中，靠近回转冷却筒内壁分布的高温半焦颗粒更多，将靠近回转冷却筒内壁的冷却管直径增大可以将更多的低温冷却介质用于冷却此处较多的高温半焦颗粒，将少量冷却介质用于冷却筒内中心处分布较少的高温半焦颗粒，从而使冷却介质在回转冷却筒内的分布更为合理，大幅度提高了半焦颗粒的冷却效果和效率。 

（4）本实用新型所述半焦回转冷却装置，还包括汽液分离器和除氧器，所述冷却管、汽液分离器和除氧器上均设置有进口和出口，所述冷却管的出口与所述汽液分离器的进口相连通，所述汽液分离器的出口与所述除氧器的进口相连通，所述除氧器的出口与所述冷却管的进口相连通。还包括设置有进口的蒸汽利用单元，所述汽液分离器上还设置有出汽口，所述汽液分离器的出汽口与所述蒸汽利用单元的进口相连通。被加热的冷却介质中含有较高的热量，将其进行汽液分离后，高温蒸汽可送入透平压缩机等蒸汽利用单元进行热利用，低温的液体经除氧后可作为冷却介质回用至冷却管中，除氧处理可降低冷却介质中的氧气或氧化物含量，从而降低冷却介质对冷却管内壁的腐蚀。该工艺充分利用了高温半焦的热量，减少了热量浪费，重新分离处理过的液体回用可以减少体系中冷却介质的使用量，节约了成本。 

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被理解，本实用新型结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容进行进一步的说明； 

图1为本实用新型所述回转冷却装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述带有汽液分离器、除氧器和蒸汽利用单元的回转冷却装置的结构示意图；

其中附图标记为：1-回转冷却筒，2-进料口，3-出料口，4-冷却管，5-齿圈，6-螺旋形导轨，7-汽液分离器，8-除氧器，9-蒸汽利用单元，10-传动机构，11-基座，12-托轮从动装置。

具体实施方式

本实用新型所述的半焦回转冷却装置如图1所示，包括，回转冷却筒1，一端设置有与回转冷却筒1内部相通的进料口2，另一端设置有与回转冷却筒1内部相通的出料口3。回转驱动部件，设置于所述回转冷却筒1上，所述回转驱动部件为常见的控制所述回转冷却筒1转动的装置，在本实施例中，回转驱动部件包括套置在回转冷却筒1外侧的齿圈5、设置于齿圈5下方的基座11和通过小齿轮与齿圈5相啮合的传动机构10，传动机构10设置于基座11上，齿圈5通过与传动机构10的小齿轮啮合传动以带动回转冷却筒1转动。本实施例中还包括两个托轮从动装置12，设置于所述回转冷却筒1上，并分别位于所述回转驱动部件的两侧，所述托轮从动装置12包括固定套置在所述回转冷却筒1外侧的导轨、设置于所述基座11上的两个托轮、设置于所述托轮下方的基座11，所述导轨位于两个托轮上方并与托轮外缘相接触，用于在回转冷却筒1转动过程中支撑回转冷却筒1。冷却管4，沿所述回转冷却筒1的轴向设置于所述回转冷却筒1内，所述冷却管4的数量不限，且分布方式不限，在本实施例中，多个所述冷却管4在以所述回转冷却筒1的轴为圆心的多个同心圆上分布，随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管4的内径变小。还包括螺旋形导轨6，沿所述回转冷却筒1的轴向设置于所述回转冷却筒1内，部分所述冷却管4贯穿所述螺旋形导轨6设置；所述螺旋形导轨6的一端靠近所述进料口2，另一端靠近所述出料口3，在本实施例中，所述螺旋形导轨6的一端与所述进料口2相连接，另一端与所述出料口3相连接；所述螺旋形导轨6的形状、尺寸可根据需要进行选择，在本实施例中，为了在大规模生产中得到最佳的冷却效率和均匀冷却效果，所述螺旋形导轨6的宽度为所述回转冷却筒1内径的1/5-1/4；所述螺旋形导轨6的螺旋内径为所述回转冷却筒1内径的0.5-0.6；所述螺旋形导轨6的螺距为1.5-2m，所述螺旋形导轨6的螺旋升角为30°。 

    在上述实施例的技术上，作为可变化的实施方式，所述回转冷却筒1的中心轴与水平方向的夹角α为5-10°。 

在上述基础上，为了进一步回收利用高温半焦的热量，同时循环使用冷却介质，还包括汽液分离器7和除氧器8，所述冷却管4、汽液分离器7和除氧器8上均设置有进口和出口，所述冷却管4的出口与所述汽液分离器7的进口相连通，所述汽液分离器7的出口与所述除氧器8的进口相连通，所述除氧器8的出口与所述冷却管4的进口相连通。还包括设置有进口的蒸汽利用单元9，所述汽液分离器7上还设置有出汽口，所述汽液分离器7的出汽口与所述蒸汽利用单元9的进口相连通。所述汽液分离器7、除氧器8和蒸汽利用单元9均为现有技术中的常用设备，在本实施例中，所述汽液分离器7为蒸汽包，所述蒸汽利用单元9为透平压缩机、采暖等设备，其中高中压蒸汽适于送入透平压缩机等设备使用，低压蒸汽适于送入采暖等设备回收利用热量，除氧后的冷却介质经加压后返回冷却管4中使用，本实施例优选冷却介质为水。 

上述装置使用过程为：将高温半焦送入回转冷却筒1内，同时将冷却介质通入冷却管4中，半焦的温度优选为450-528℃，通入冷却水的温度优选为90-102℃、流速优选为5-20t/h，在回转冷却筒1的转动作用下，高温半焦沿倾斜的回转冷却筒1内的螺旋形导轨6运动，由于所有的冷却管4均与螺旋形导轨6交叉设置且一部分冷却管4贯穿螺旋形导轨6，因此沿螺旋形导轨6运动的高温半焦能够与冷却介质进行充分、均匀地换热，而且受离心力的作用，靠近回转冷却筒1内壁分布的高温半焦颗粒更多，将靠近回转冷却筒1内壁的冷却管4直径增大可以将更多的低温冷却介质用于冷却此处较多的高温半焦颗粒，将少量冷却介质用于冷却筒内中心处分布较少的高温半焦颗粒，使冷却介质在回转冷却筒1内的分布更为合理。在整个过程中，进入冷却筒的高温半焦会沿着螺旋导轨不断向出料口3方向运动，提高了半焦的冷却效率和均匀冷却效果，冷却后的半焦经出料口3收集。被加热的冷却介质中含有较高的热量，将其进行汽液分离后，高温蒸汽可送入透平压缩机等蒸汽利用单元9进行热利用，低温的液体经除氧后可作为冷却介质回用至冷却管4中，这样就合理利用了高温半焦的热量，并且减少了体系中冷却介质的总使用量。 

虽然本实用新型已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。 

Claims (10)

1.一种半焦回转冷却装置，包括，

回转冷却筒（1），一端设置有进料口（2），另一端设置有出料口（3）；

冷却管（4），沿所述回转冷却筒（1）的轴向设置于所述回转冷却筒（1）内；

回转驱动部件，设置于所述回转冷却筒（1）上，用于驱动所述回转冷却筒（1）转动；

其特征在于，

还包括螺旋形导轨（6），沿所述回转冷却筒（1）的轴向设置于所述回转冷却筒（1）内，部分所述冷却管（4）贯穿所述螺旋形导轨（6）设置；

所述螺旋形导轨（6）的一端靠近所述进料口（2），另一端靠近所述出料口（3）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回转冷却筒（1）的中心轴与水平方向的夹角α为5-10°。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，多个所述冷却管（4）在以所述回转冷却筒（1）的轴为圆心的多个同心圆上分布。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，随多个所述同心圆的直径变小，在多个所述同心圆上分布的所述冷却管（4）的内径变小。

5.根据权利要求1或2或4所述的装置，其特征在于，所述螺旋形导轨（6）的一端与所述进料口（2）相连接，另一端与所述出料口（3）相连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括汽液分离器（7）和除氧器（8），所述冷却管（4）、汽液分离器（7）和除氧器（8）上均设置有进口和出口，所述冷却管（4）的出口与所述汽液分离器（7）的进口相连通，所述汽液分离器（7）的出口与所述除氧器（8）的进口相连通，所述除氧器（8）的出口与所述冷却管（4）的进口相连通。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括设置有进口的蒸汽利用单元（9），所述汽液分离器（7）上还设置有出汽口，所述汽液分离器（7）的出汽口与所述蒸汽利用单元（9）的进口相连通。

8.根据权利要求1或2或4或6或7所述的装置，其特征在于，所述螺旋形导轨（6）的宽度为所述回转冷却筒（1）内径的1/5-1/4。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述螺旋形导轨（6）的螺旋内径为所述回转冷却筒（1）内径的0.5-0.6。

10.根据权利要求1或2或4或6或7或9所述的装置，其特征在于，所述螺旋形导轨（6）的螺距为1.5-2m，所述螺旋形导轨（6）的螺旋升角为30°。

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