CN210741174U - 物料冷却设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种物料冷却设备，该设备包括：壳体；从第一预设方向对物料进行换热的环形的第一换热器，第一换热器与壳体的内壁相连接，第一预设方向为物料下落的方向；从第二预设方向对物料进行换热的多个第二换热器，各第二换热器均设置于第一换热器的环形空间内且均与第一换热器的内壁相连接，并固定于壳体的内部空间，第二预设方向与第一预设方向呈夹角；物料分配组件，物料分配组件设置于第一换热器和/或各第二换热器上。冷却介质不与物料直接接触，则不会降低物料的品质，不影响物料的后续使用，不会产生有害气体及黑水，对人身和环境均不会产生影响；该设备未使用转动设备，不存在因密封效果差而导致泄漏后发生火灾、爆炸等问题。

Description

物料冷却设备

技术领域

本实用新型涉及物料冷却技术领域，具体而言，涉及一种物料冷却设备。

背景技术

在传统的煤炭焦化或热解行业，完成相关炼焦反应或热解反应后会生成高温焦炭/半焦产品，高温焦炭/半焦产品需要降温后再利用，现有技术通常采用喷水熄焦的方法强制使其降温，这样处理后的焦炭/半焦含水率高，不利于产品的利用。在熄焦过程中会产生氨气、一氧化碳等有害气体，存在人身安全方面的问题。且熄焦现场会有大量黑水流淌，对作业环境的影响较大。另外，热半焦所含的大量热量无法得到利用，在能量利用方面也是一大损失。

有些技术使用转动的冷焦机设备来使高温焦炭/半焦产品降温，这类设备因为其转动轴处的密封问题无法解决，存在高温焦炭/半焦产品甚至煤气/热解气泄漏导致火灾、爆炸的风险，尤其在高压条件下运行的风险更大。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种物料冷却设备，旨在解决目前对物料进行降温时产生的不利于产品利用、对人身和环境影响大、以及因降温设备密封性差可能导致安全问题等影响。

本实用新型提出了一种物料冷却设备，该设备包括：壳体；从第一预设方向对物料进行换热的环形的第一换热器，第一换热器与壳体的内壁相连接，第一预设方向为物料下落的方向；从第二预设方向对物料进行换热的多个第二换热器，各所第二换热器均设置于第一换热器的环形空间内且均与第一换热器的内壁相连接，并固定于壳体的内部空间，第二预设方向与第一预设方向呈夹角；物料分配组件，物料分配组件设置于第一换热器和/或各第二换热器上。

进一步地，上述物料冷却设备中，壳体的顶部开设有物料入口，物料入口设置有入口管道，入口管道设置有入口插杆阀。

进一步地，上述物料冷却设备中，入口插杆阀包括：多根金属杆，各金属杆沿与入口管道相垂直的方向并排设置于入口管道，以形成阀面；各金属杆中，任意相邻的两根金属杆之间具有间隙。

进一步地，上述物料冷却设备中，物料分配组件包括：挡料器，各第二换热器沿第一预设方向依次设置，挡料器设置于最先与物料接触的第二换热器的顶部。

进一步地，上述物料冷却设备中，挡料器为锥状体，并且，锥状体的锥顶端朝向壳体的顶部。

进一步地，上述物料冷却设备中，物料分配组件还包括：多层片状的挡料板，各挡料板的一端连接于第一换热器的内壁，并且，各挡料板的另一端为自由端且向第一预设方向倾斜。

进一步地，上述物料冷却设备中，物料分配组件包括：布料罩，每个第二换热器的朝向壳体顶部的壁面均罩设有布料罩。

进一步地，上述物料冷却设备中，布料罩从其顶部至其底部的横截面积逐渐增大。

进一步地，上述物料冷却设备中，每个第二换热器均呈伞状，每个第二换热器均包括沿第一预设方向设置的多个换热面，各换热面在预设平面上的投影部分重叠，预设平面为与第一预设方向相垂直的方向上的平面。

进一步地，上述物料冷却设备中，每个第二换热器均为螺旋式，各换热面与预设平面之间呈夹角设置。

本实用新型中，壳体内设置有第一换热器和第二换热器，物料在下落的过程中，与第一换热器和第二换热器接触，第一换热器和第二换热器内的冷却介质与物料进行换热，从而对物料进行降温，而冷却介质不与物料直接接触，因而也就不会降低物料的品质，不影响物料的后续使用，同时不会产生有害气体及黑水，对人身和环境均不会产生负面影响；同时，本实施例提供的物料冷却设备未使用转动设备，因而不存在转动轴处密封效果差的问题，不存在因发生泄漏而导致火灾、爆炸的风险，安全可靠；并且，第一换热器和第二换热器分别从不同的方向对物料进行换热，可实现对物料的全方位的换热，提高了物料的冷却效果。与传统的采用水熄焦的方式对物料进行降温相比，通过本实施例提供的设备对物料进行间接换热，用水做冷却介质，副产中低压过热蒸汽，该中低压过热蒸汽可供全厂使用，避免了能量的损失。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的物料冷却设备的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的物料冷却设备的又一内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的物料冷却设备的内部局部放大图；

图4为本实用新型实施例提供的物料冷却设备的内部俯视图；

图5为本实用新型实施例提供的物料冷却设备中，物料的下落示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1和图2，图中示出了本实施例提供的物料冷却设备的优选结构。如图1和图2所示，该设备包括：壳体1、第一换热器2、物料分配组件4和多个第二换热器3。其中，壳体1的顶部开设有供物料流入的物料入口，底部设置有供物料流出的物料出口。第一换热器2为环形结构，第一换热器2通过自身的第一冷却介质流通管道连接在壳体1的内壁上，从第一预设方向对物料进行换热，第一预设方向为物料下落的方向，具体地，第一预设方向为竖直方向(相对于图1而言)，第一换热器2可以为竖管水冷壁换热器，竖管水冷壁换热器固定于壳体1内部空间的竖直方向上。多个第二换热器3均设置于第一换热器2的环形空间内，且均与第一换热器2的内壁相连接，并固定于第一换热器2的环形空间内，同时还从第二预设方向对物料进行换热，第二预设方向与第一预设方向呈夹角，第二预设方向可以为与水平方向(相对于图1而言)具有较小夹角的方向，第二换热器3可以为横管换热器。物料分配组件4可单独设置于第一换热器2上，也可单独设置于各第二换热器3上，也可同时设置于第一换热器2和第二换热器3上，从而使物料均匀地散落在第一换热器2和/或第二换热器3上，提高物料和冷却介质的换热效果，满足所需的冷却要求。

本实施例中，壳体1内设置有第一换热器2和第二换热器3，物料在下落的过程中，与第一换热器2和第二换热器3接触，第一换热器2和第二换热器3内的冷却介质与物料进行间接换热，从而对物料进行降温，因冷却介质不与物料进行直接接触，也就不会降低物料的品质，不影响物料的后续使用，同时不会产生有害气体及黑水，对人身和环境均不会产生负面影响；同时，本实施例提供的物料冷却设备未使用转动设备，因而不存在转动轴处密封效果差的问题，不存在因发生泄漏而导致火灾、爆炸的风险，安全可靠；并且，第一换热器2和第二换热器3分别从不同的方向对物料进行换热，可实现对物料的全方位的换热，提高了物料的冷却效果。与传统的采用水熄焦的方式对物料进行降温相比，通过本实施例提供的设备对物料进行间接换热，用水做冷却介质，副产中低压过热蒸汽，该中低压过热蒸汽可供全厂使用，避免了能量的损失。

壳体1的物料入口设置有与壳体1内部空间相连通的入口管道11，入口管道11上设置有入口插杆阀5，入口插杆阀5包括：多根耐高温的金属杆，各金属杆沿与入口管道11相垂直的方向并排设置，从而形成阀面。各金属杆中，任意相邻的两个金属杆之间具有一定间距的缝隙，起到隔离物料的作用，同时还不妨碍气体流动。该物料冷却设备运行期间，可由驱动装置控制调整金属杆之间间隙的大小，从而调整入口插杆阀5的开度，以实现调节物料的进料量。由于阀面靠近壳体1内部空间的一侧与阀面远离壳体1内部空间的一侧之间的压差小，因而该入口插杆阀5在制造选材时主要需要考虑设计温度，对阀门密封面形式、设计压力等方面的要求低，具有适用范围广、制造成本低等优点。

再次参见图1，物料分配组件4包括：耐高温的挡料器41。各第二换热器3沿着第一预设方向依次设置，即在壳体1内部从上至下(相对于图1而言)依次设置，各第二换热器3中，最靠近壳体1的物料入口的第二换热器3最先与从物料入口进入的物料相接触，挡料器41则设置于该第二换热器3的顶部。挡料器41为锥状体，锥状体的锥顶端朝向壳体1的顶部，即锥状体的锥底端与第二换热器3的顶部相连接，锥状体的斜面与第二预设方向的夹角大于固体物料的安息角，即锥状体的斜面与水平方向的夹角大于固体物料的安息角，从而确保壳体1的物料入口处不易发生物料堆积进而堵塞物料入口、影响设备运行的问题。具体实施时，锥状体可以为圆锥形或棱锥形。

参见图3，物料分配组件4还包括：多层片状的挡料板42。各挡料板42的一端连接于第一换热器2的内壁，另一端则悬置于第一换热器2的环形空间内，并且，各挡料板42向第一预设方向倾斜，即向物料下落的方向倾斜。参见图4，为适应第一换热器2的环形内壁，各层挡料板42均为弧形，且由于各第二换热器3设置在第一换热器2的环形空间内，所以，各层挡料板42相当于围设在各第二换热器3的周围。参见图5，当下落的物料遇到挡料板42时，挡料板42可改变物料的流向，防止物料仅沿第一换热器2的内壁下落，缩短了物料与冷却介质换热的时间，从而影响物料的冷却效果。具体实施时，各挡料板42均采用耐高温、耐磨的金属制造而成；当第一换热器2为竖管水冷壁换热器时，挡料板42的长度L为竖管水冷壁换热器内壁圆周长度的1/30～1/15，因片状的挡料板42的长度较短，所以其在接触高温物料时不会发生太大的热膨胀，也就不会变形甚至损坏，使用安全可靠。

再次参见图5，物料分配组件4还包括：布料罩43。每个第二换热器3的壁面罩设有布料罩43，且该壁面为第二换热器3朝向壳体1顶部一侧的壁面，布料罩43沿第二换热器3的管道走向设置。布料罩43由耐高温、耐磨的金属制成，既起到在水平面内均匀布料的作用，也可因其导热系数高而有助于高温物料与第二换热器3内的介质进行换热，从而对高温物料进行有效地降温。布料罩43从其顶部至其底部的横截面积逐渐增大，例如，布料罩43可以为锥形、圆形、椭圆形等其它有利于物料下落的形状，又因固体物料存在安息角，所以布料罩43优选为锥形，且锥面与第二预设方向的夹角大于固体物料的安息角，即锥面与水平方向的夹角大于固体物料的安息角。锥形的布料罩43易于制造，且可使第二换热器3的壁面上不易发生物料堆积，从而保证第二换热器3与物料有效地换热，且布料罩43的锥面的换热面积相对于第二换热器3的换热面积更大，更有利于物料的冷却降温。

再次参见图1和图3，每个第二换热器3均呈伞状，每个伞状的第二换热器3均包括沿第一预设方向设置的多个换热面，各个换热面在预设平面上的投影部分重叠，从而使物料逐层接触第二换热器3的各个换热面，并与换第二换热器3内的冷却介质进行多次换热，最终使物料的温度降至要求的温度，从而实现物料的降温。预设平面为与第一预设方向相垂直的方向上的平面，即预设平面为水平方向上的平面，也即预设平面为水平面。优选地，第二换热器3为螺旋式伞状结构，具体地，第二换热器3包括第二冷却介质流通管道，第二冷却介质流通管道围设成螺旋式伞状，第二冷却介质流通管道每围设成一个伞形则形成一个换热面，换热面沿第一预设方向逐渐增大，即从上至下逐渐增大，也即第二冷却介质流通管道围设的各个圆的直径从上至下逐渐增大，形成螺旋状。各换热面与预设平面呈夹角设置，即各换热面与水平面(相对于图1而言)之间具有一定的夹角，以便更有利于物料的冷却降温。第二冷却介质流通管道穿设并固定于第一换热器2的壁面，从而使第二换热器3得到固定。

再次参见图1-图3，壳体1的内壁敷设有隔热耐火材料层6，隔热耐火材料层6用于使高温物料与壳体1相隔绝，防止高温物料的热量向外逸散，从而防止壳体1外壁金属温度过高，有利于壳体1的选材和降低制造成本。

使用本实施例提供的物料冷却设备对高温物料进行降温时：

参见图5，高温固体物料在重力的作用下，从入口插杆阀5落入壳体1内，首先接触到耐高温的挡料器41，并被挡料器41均匀分布到横管换热器表面进行换热降温。横管换热器的管道顶部设置有布料罩43，竖管水冷壁换热器的内壁设置有多层片状的挡料板42，物料在下落时被布料罩43和挡料板42阻挡，折流返回到横管换热器表面，这样，物料与横管换热器和竖管水冷壁换热器多次接触冷却后，最终达到要求的温度，从而实现物料的降温，最后，降温后的物料通过壳体1的物料出口排出壳体1外。

综上，本实施例中，壳体1内设置有第一换热器2和第二换热器3，物料在下落的过程中，与第一换热器2和第二换热器3接触，第一换热器2和第二换热器3内的冷却介质与物料进行换热，从而对物料进行降温，即冷却介质不与物料进行直接接触，也就不会降低物料的品质，不影响物料的后续使用，同时不会产生有害气体及黑水，对人身和环境均不会产生负面影响；同时，本实施例提供的物料冷却设备未使用转动设备，因而不存在转动轴处密封效果差的问题，不存在因发生泄漏而导致火灾、爆炸的风险，安全可靠；并且，第一换热器2和第二换热器3分别从不同的方向对物料进行换热，可实现对物料的全方位的换热，提高了物料的冷却效果。与传统的采用水熄焦的方式对物料进行降温相比，通过本实施例提供的设备对物料进行间接换热，用水做冷却介质，副产中低压过热蒸汽，该中低压过热蒸汽可供全厂使用，避免了能量的损失。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种物料冷却设备，其特征在于，包括：

壳体(1)；

从第一预设方向对物料进行换热的环形的第一换热器(2)，所述第一换热器(2)与所述壳体(1)的内壁相连接，所述第一预设方向为所述物料下落的方向；

从第二预设方向对所述物料进行换热的多个第二换热器(3)，各所述第二换热器(3)均设置于所述第一换热器(2)的环形空间内且均与所述第一换热器(2)的内壁相连接，所述第二预设方向与所述第一预设方向呈夹角；

物料分配组件(4)，所述物料分配组件(4)设置于所述第一换热器(2)和/或各所述第二换热器(3)上。

2.根据权利要求1所述的物料冷却设备，其特征在于，

所述壳体(1)的顶部开设有物料入口，所述物料入口设置有入口管道(11)，所述入口管道(11)设置有入口插杆阀(5)。

3.根据权利要求2所述的物料冷却设备，其特征在于，所述入口插杆阀(5)包括：

多根金属杆，各所述金属杆沿与所述入口管道(11)相垂直的方向并排设置于所述入口管道(11)，以形成阀面；

各所述金属杆中，任意相邻的两根所述金属杆之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的物料冷却设备，其特征在于，所述物料分配组件(4)包括：

挡料器(41)，各所述第二换热器(3)沿所述第一预设方向依次设置，所述挡料器(41)设置于最先与物料接触的所述第二换热器(3)的顶部。

5.根据权利要求4所述的物料冷却设备，其特征在于，

所述挡料器(41)为锥状体，并且，所述锥状体的锥顶端朝向所述壳体(1)的顶部。

6.根据权利要求1或4所述的物料冷却设备，其特征在于，所述物料分配组件(4)还包括：

多层片状的挡料板(42)，各所述挡料板(42)一端连接于所述第一换热器(2)的内壁，并且，各所述挡料板(42)另一端为自由端且向所述第一预设方向倾斜。

7.根据权利要求1所述的物料冷却设备，其特征在于，所述物料分配组件(4)包括：

布料罩(43)，每个所述第二换热器(3)的朝向所述壳体(1)顶部的壁面均罩设有布料罩(43)。

8.根据权利要求7所述的物料冷却设备，其特征在于，

所述布料罩(43)从其顶部至其底部的横截面积逐渐增大。

9.根据权利要求1所述的物料冷却设备，其特征在于，

每个所述第二换热器(3)均呈伞状，每个所述第二换热器(3)均包括沿所述第一预设方向设置的多个换热面，各所述换热面在预设平面上的投影部分重叠，所述预设平面为与所述第一预设方向相垂直的方向上的平面。

10.根据权利要求9所述的物料冷却设备，其特征在于，

每个所述第二换热器(3)均为螺旋式，各所述换热面与所述预设平面之间呈夹角设置。

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