CN210773477U - 一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，涉及炭素行业生产铝用阳极的罐式炉中煅后焦的冷却及余热利用系统及方法,为解决目前市面上的罐式煅烧炉冷却系统产生局部过热、水套变形等现象，没有流量监控系统，传热效率低，同时此系统为开式循环，冷却水溢流和蒸发损失大，严重浪费水资源的问题。所述双层冷却水套一侧的下方设置蓄水箱，所述蓄水箱与双层冷却水套之间设置有U形回水管，两个所述U形回水管上均安装有水流指示器，所述蓄水箱的一侧设置有软化水系统，所述蓄水箱的另一侧设置有地面低温敷设采暖用户，所述面低温敷设采暖用户一侧的上方设置有闭式冷却塔。

Description

一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统

技术领域

本实用新型涉及炭素行业生产铝用阳极的罐式炉中煅后焦的冷却及余热利用系统及方法，具体为一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统。

背景技术

煅烧是指原料在隔绝空气的条件下进行高温热处理的过程，其目的是排除原料中的水分和挥发分，使炭素原料的体积充分收缩，提高材料的热稳定性和物理化学性能。采用罐式煅烧炉煅烧炭素原料，具有热利用率高、煅烧温度高、煅烧焦质量均匀、烧损小、强度大、电阻率低、煅烧生产工艺操作稳定、炉子使用寿命长、故障率低、综合经济效益好等优点，因而被广泛应用。

罐式煅烧炉煅烧温度一般在1300℃左右，冷却系统是其不可缺少的部件，它的主要作用是在出炉前将煅烧好的焦体从1000℃以上降低至120℃以下，防止煅后焦接触空气产生氧化，保证安全生产。现有的罐式煅烧炉冷却系统一般采用间接传热的方式对高温煅后焦进行冷却。具体方法是低温水循环冷却，冷却水通过冷却水套带走热量并将其送至冷却塔进行冷却，目前采用的罐式煅烧炉冷却系统及方法具有以下几方面的缺点：1、在冷却水套夹层最顶部存在真空区间，此区间水套由于得不到冷却，处于空烧状态，产生局部过热、水套变形等现象。2、由于回水系统采用自然回水，并且冷却水套内处于封闭状态，没有流量监控系统，使操作人员无法预知冷却水套夹层内的水位及回水管是否流有回水。3、冷却水套只有单个进水口和排水口，冷却水流量有限，传热效率低，冷却效果差；根据上述技术缺陷，近些年国内不少单位对罐式煅烧炉冷却系统进行了研究工作，如申请号为：CN201310667288的中国发明专利公开了一种罐式煅烧炉U型敞开式循环冷却系统及冷却方法，该系统中冷却水套和蓄水池通过回水通道相连接，回水通道上设有杯状容器，回水通道的一端设有U型回水管，U型回水管的一端与冷却水套的出水口连接，U型回水管的另一端通入杯状容器内，杯状容器通过管路与蓄水池相通，蓄水池通过进水管连至冷却水套。该技术虽然解决了现有冷却系统水套顶部空烧、回水系统无法监测等问题，但是该冷却系统中未设置软化水系统，系统水质未经过软化处理，水质硬度过高易导致水套结垢，影响传热；另外此系统为开式循环，冷却水溢流和蒸发损失大，严重浪费水资源，同时该系统冷却水温度不可调整，也就是煅后焦冷却效果不良时无法通过调整冷却水温度进行调整，因此市场上急需一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统来解决这人些问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，以解决上述背景技术中提出目前市面上的罐式煅烧炉冷却系统产生局部过热、水套变形等现象，没有流量监控系统，传热效率低，同时此系统为开式循环，冷却水溢流和蒸发损失大，严重浪费水资源的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，包括双层冷却水套和控制器，所述双层冷却水套一侧的下方设置蓄水箱，所述蓄水箱与双层冷却水套之间设置有U形回水管，且U形回水管设置有两个，两个所述U形回水管上均安装有水流指示器，所述蓄水箱的一侧设置有软化水系统，且软化水系统与蓄水箱通过水箱补水管密封连接，所述蓄水箱的另一侧设置有地面低温敷设采暖用户，且地面低温敷设采暖用户与蓄水箱通过水箱出水管密封连接，所述水箱出水管靠近蓄水箱一侧和靠近地面低温敷设采暖用户均设置有截止阀，两个所述截止阀之间设置有过滤器和循环水泵，且过滤器位于循环水泵的一侧，所述面低温敷设采暖用户一侧的上方设置有闭式冷却塔，所述水箱出水管与闭式冷却塔之间通过水箱冷却水管密封连接，所述地面低温敷设采暖用户与水箱冷却水管之间通过采暖用户冷却水管密封连接，所述软化水系统与闭式冷却塔通过闭式冷却塔补水管密封连接，所述双层冷却水套与闭式冷却塔通过双层冷却水套进水管密封连接，所述水箱冷却水管靠近循环水泵一侧和靠近闭式冷却塔一侧均设置有截止阀。

优选的，所述采暖用户冷却水管和双层冷却水套进水管上均设置有截止阀，且截止阀与采暖用户冷却水管和双层冷却水套进水管通过法兰连接。

优选的，所述闭式冷却塔上设置有冷却塔壳体，所述冷却塔壳体内壁的上端设置有降温风扇，所述冷却塔壳体的一侧设置有输水管，所述输水管上安装有降温水泵，所述输水管的一侧设置有排喷，所述排喷的下端设置有喷头，且喷头有若干个，所述排喷的下方设置有降温水管，所述降温水管与水箱冷却水管和双层冷却水套进水管均密封连接，所述采暖用户冷却水管位于地面低温敷设采暖用户的一侧。

优选的，所述水箱冷却水管、采暖用户冷却水管和闭式冷却塔的上方均安装有热电偶测温器。

优选的，所述双层冷却水套的内部设置有第一水套和第二水套，且第一水套位于第二水套的上方，所述第一水套与第二水套之间设置有隔板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本发明采用的U型回水管可避免冷却水套存在真空区间，产生局部过热、水套变形等现象，延长冷却水套寿命，减少了设备检修的成本，冷却水套由第一水套和第二水套组成，中间由隔板板隔开，第一水套和第二水套各对应一个进水口和一个出水口，上水套和下水套的回水单独通过回水管道自流到蓄水箱，解决了罐式煅烧炉冷却系统产生局部过热、水套变形等现象的问题，同时解决了冷却水套只有单个进水口和排水口，冷却水流量有限，传热效率低，冷却效果差的问题；

2.本发明采用软化水系统，对水质进行软化，避免水质差，水套易结垢，提高冷却效率，有效的防止了水套结垢，影响传热的现象，保障了散热效率；

3.本发明采用半闭式冷却系统，避免水质收到污染的同时减少冷却水溢流和蒸发损失，节约水资源，减少了水成本的消耗，减少了工作人员的劳动强度；

4.本发明采用可回收余热水系统，热能重复回收利用，节约热能资源的同时节省供热系统投资，做到了热能的再利用，减少了热能的浪费。

5.本发明采用闭式冷却塔，随着季节变换可调整水冷系统的开启的运行率，节约水资源，节省了系统运行的成本。

6.本发明可根据煅后焦冷却效果对冷却水温度进行调整，自动化程度高，易于工业实现，操作简单，便于实现。

7.本发明通过设置水流指示器实现了流量的监测，操作简单，直观。

8.本发明通过设置热电偶测温器感知水温和空气温度，控制器控制降温风扇和降温水泵进行降温，可以进行调节，解决了系统冷却水温度不可调整，也就是煅后焦冷却效果不良时无法通过调整冷却水温度进行调整。

附图说明

图1为本实用新型的一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统示意图；

图2为本实用新型的闭式冷却塔的结构示意图；

图3为本实用新型的双层冷却水套的结构示意图。

图中：1、双层冷却水套；2、U形回水管；3、水流指示器；4、软化水系统；5、蓄水箱；6、截止阀；7、过滤器；8、循环水泵；9、地面低温敷设采暖用户；10、热电偶测温器；11、闭式冷却塔；12、控制器；13、水箱出水管；14、水箱冷却水管；15、采暖用户冷却水管；16、水箱补水管；17、闭式冷却塔补水管；18、降温水管；19、双层冷却水套进水管；20、冷却塔壳体；21、降温风扇；22、输水管；23、降温水泵；24、排喷；25、喷头；26、第一水套；27、第二水套；28、隔板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，包括双层冷却水套1和控制器12，双层冷却水套1一侧的下方设置蓄水箱5，蓄水箱5与双层冷却水套1之间设置有U形回水管2，且U形回水管2设置有两个，两个U形回水管2上均安装有水流指示器3，蓄水箱5的一侧设置有软化水系统4，且软化水系统4与蓄水箱5通过水箱补水管16密封连接，蓄水箱5的另一侧设置有地面低温敷设采暖用户9，且地面低温敷设采暖用户9与蓄水箱5通过水箱出水管13密封连接，水箱出水管13靠近蓄水箱5一侧和靠近地面低温敷设采暖用户9均设置有截止阀6，两个截止阀6之间设置有过滤器7和循环水泵8，且过滤器7位于循环水泵8的一侧，面低温敷设采暖用户9一侧的上方设置有闭式冷却塔11，水箱出水管13与闭式冷却塔11之间通过水箱冷却水管14密封连接，地面低温敷设采暖用户9与水箱冷却水管14之间通过采暖用户冷却水管15密封连接，软化水系统4与闭式冷却塔11通过闭式冷却塔补水管17密封连接，双层冷却水套1与闭式冷却塔11通过双层冷却水套进水管19密封连接，水箱冷却水管14靠近循环水泵8一侧和靠近闭式冷却塔11一侧均设置有截止阀6。

进一步，采暖用户冷却水管15和双层冷却水套进水管19上均设置有截止阀6，且截止阀6与采暖用户冷却水管15和双层冷却水套进水管19通过法兰连接。

进一步，闭式冷却塔11上设置有冷却塔壳体20，冷却塔壳体20内壁的上端设置有降温风扇21，冷却塔壳体20的一侧设置有输水管22，输水管22上安装有降温水泵23，输水管22的一侧设置有排喷24，排喷24的下端设置有喷头25，且喷头25有若干个，排喷24的下方设置有降温水管18，降温水管18与水箱冷却水管14和双层冷却水套进水管19均密封连接，采暖用户冷却水管15位于地面低温敷设采暖用户9的一侧。

进一步，水箱冷却水管14、采暖用户冷却水管15和闭式冷却塔11的上方均安装有热电偶测温器10。

进一步，双层冷却水套1的内部设置有第一水套26和第二水套27，且第一水套26位于第二水套27的上方，第一水套26与第二水套27之间设置有隔板28。

工作原理：进行冷却时，首先启动循环水泵8，通过循环水泵8的驱动将蓄水箱5内的水吸收至水箱出水管13中，通过过滤器7对水进行过滤，通过水箱冷却水管14和水箱出水管13上靠近地面低温敷设采暖用户9一侧的截止阀6的开启控制水直接向闭式冷却塔11流动还是向靠近地面低温敷设采暖用户9流动，水流经靠近地面低温敷设采暖用户9通过采暖用户冷却水管15重新流入水箱冷却水管14，向闭式冷却塔11内部的流动降温水管18，进行降温；通过水箱冷却水管14和采暖用户冷却水管15上的热电偶测温器10会实时的采集管内的水温，同时感应降温水管18上的热电偶测温器10会实时的采集室外的温度，将温度信息传输给控制器12，控制器12对降温风扇21和降温水泵23进行控制，当室外环境温度高于5℃时同时开启降温风扇21和降温水泵23进行风冷和水冷结合的降温，当室外环境温度底于5℃时，只开启降温风扇21，进行风冷降温，节能水资源，开启降温水泵23时，水通过降温水泵23进入排喷24，通过排喷24上的喷头25喷洒出，喷洒在降温水管18的表面进行降温，冷却后的水通过双层冷却水套进水管19分别进入双层冷却水套1的第一水套26和第二水套27中进行降温，水再通过双层冷却水套1一侧的两条U形回水管2流入蓄水箱5中进行循环，同时U形回水管2上的水流指示器3可以实时的观察到水流情况，U形回水管2高出双层冷却水套1的尺寸大于等于1000mm,防止空烧现象。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，包括双层冷却水套(1)和控制器(12)，其特征在于：所述双层冷却水套(1)一侧的下方设置蓄水箱(5)，所述蓄水箱(5)与双层冷却水套(1)之间设置有U形回水管(2)，且U形回水管(2)设置有两个，两个所述U形回水管(2)上均安装有水流指示器(3)，所述蓄水箱(5)的一侧设置有软化水系统(4)，且软化水系统(4)与蓄水箱(5)通过水箱补水管(16)密封连接，所述蓄水箱(5)的另一侧设置有地面低温敷设采暖用户(9)，且地面低温敷设采暖用户(9)与蓄水箱(5)通过水箱出水管(13)密封连接，所述水箱出水管(13)靠近蓄水箱(5)一侧和靠近地面低温敷设采暖用户(9)均设置有截止阀(6)，两个所述截止阀(6)之间设置有过滤器(7)和循环水泵(8)，且过滤器(7)位于循环水泵(8)的一侧，所述面低温敷设采暖用户(9)一侧的上方设置有闭式冷却塔(11)，所述水箱出水管(13)与闭式冷却塔(11)之间通过水箱冷却水管(14)密封连接，所述地面低温敷设采暖用户(9)与水箱冷却水管(14)之间通过采暖用户冷却水管(15)密封连接，所述软化水系统(4)与闭式冷却塔(11)通过闭式冷却塔补水管(17)密封连接，所述双层冷却水套(1)与闭式冷却塔(11)通过双层冷却水套进水管(19)密封连接，所述水箱冷却水管(14)靠近循环水泵(8)一侧和靠近闭式冷却塔(11)一侧均设置有截止阀(6)。

2.根据权利要求1所述的一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，其特征在于：所述采暖用户冷却水管(15)和双层冷却水套进水管(19)上均设置有截止阀(6)，且截止阀(6)与采暖用户冷却水管(15)和双层冷却水套进水管(19)通过法兰连接。

3.根据权利要求1所述的一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，其特征在于：所述闭式冷却塔(11)上设置有冷却塔壳体(20)，所述冷却塔壳体(20)内壁的上端设置有降温风扇(21)，所述冷却塔壳体(20)的一侧设置有输水管(22)，所述输水管(22)上安装有降温水泵(23)，所述输水管(22)的一侧设置有排喷(24)，所述排喷(24)的下端设置有喷头(25)，且喷头(25)有若干个，所述排喷(24)的下方设置有降温水管(18)，所述降温水管(18)与水箱冷却水管(14)和双层冷却水套进水管(19)均密封连接，所述采暖用户冷却水管(15)位于地面低温敷设采暖用户(9)的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，其特征在于：所述水箱冷却水管(14)、采暖用户冷却水管(15)和闭式冷却塔(11)的上方均安装有热电偶测温器(10)。

5.根据权利要求1所述的一种可回收余热水的罐式煅烧炉冷却系统，其特征在于：所述双层冷却水套(1)的内部设置有第一水套(26)和第二水套(27)，且第一水套(26)位于第二水套(27)的上方，所述第一水套(26)与第二水套(27)之间设置有隔板(28)。

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