CN211854938U - 一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置 - Google Patents

Abstract

一种涉及余热回收技术领域的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，包含固体颗粒显热余热回收模组、烟气余热回收模组和热交换装置；所述固体颗粒显热余热回收模组包含机架Ⅰ、进料仓、落料仓；所述机架Ⅰ顶部设有落料仓，所述落料仓上方设有进料仓，所述进料仓与落料仓之间依次密封连通有多个热交换装置；所述进料仓为锥形壳体结构且顶部设有进料口，进料仓内倾斜设有边缘与进料仓内壁对应密封连接的筛网，且进料仓对应筛网的低端边缘位置设有料渣出口；所述落料仓为倒置锥形壳体结构，落料仓底部设有出料口，且对应出料口设有用于调节出料流量的调节阀；本实用新型有效解决了现有卧式流化床以及焙烧工序浪费能源的问题。

Description

一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置

技术领域

本实用新型涉及余热回收技术领域，尤其是涉及一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置。

背景技术

公知的，在氧化铝的生产过程中，焙烧工序是耗能最多、生产成本最大的工序之一，而未经回收而排放的余热占焙烧总耗能的30%以上，主要是氧化铝出料余热与烟气余热，焙烧炉出料温度290℃－300℃左右，烟气温度160℃左右，由此可见，焙烧炉氧化铝出料与烟气带走了大量热能，如果不加以利用，造成极大的能源浪费；氧化铝在焙烧工序后需要经过流化床冷却，但现有卧式流化床需要经过循环水泵通入冷却循环水以到达冷却目的，冷却循环水需要经过冷却塔降温，部分水分蒸发导致耗水量大，且循环水管道内易结水垢，维修工作量大；此外，现有卧式流化床物料需要风机吹风带动物料行进，进一步消耗了能源，此种现象是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，包含固体颗粒显热余热回收模组、烟气余热回收模组和热交换装置；所述固体颗粒显热余热回收模组包含机架Ⅰ、进料仓、落料仓；所述机架Ⅰ顶部设有落料仓，所述落料仓上方设有进料仓，所述进料仓与落料仓之间依次密封连通有多个热交换装置；所述进料仓为锥形壳体结构且顶部设有进料口，进料仓内倾斜设有边缘与进料仓内壁对应密封连接的筛网，且进料仓对应筛网的低端边缘位置设有料渣出口；所述落料仓为倒置锥形壳体结构，落料仓底部设有出料口，且对应出料口设有用于调节出料流量的调节阀；

所述热交换装置包含顶部与底部均为敞口的围挡Ⅰ，所述围挡Ⅰ内由上至下间隔排列有多层依次对应连通的热交换单元，所述热交换单元包含水平间隔排列的多根热交换管，所述热交换管位于围挡Ⅰ内的管身均布间隔排列有多个环形翅片，相邻两根热交换管通过密封伸出围挡Ⅰ的U形弯头对应连通，且上下相邻的两根热交换管交错排列，上下相邻的两个热交换装置通过连接管Ⅰ对应连通；位于固体颗粒显热余热回收模组最底层热交换装置设有用于向热交换单元内通入冷介质的进水接口，位于固体颗粒显热余热回收模组最顶层热交换装置设有用于排出热交换单元内冷介质的出水口；

所述烟气余热回收模组包含机架Ⅱ、进气仓、排气仓和缓冲装置；所述机架Ⅱ顶部由下至上依次连通有进气仓、缓冲装置、多个依次对应密封连通的热交换装置以及排气仓；所述进气仓为倒置锥形壳体结构，进气仓的一侧设有高温烟气进气口，进气仓的底部设有带有开关阀门的排污口；所述排气仓锥形壳体结构且顶部设有排气口；位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的冷介质进水口与固体颗粒显热余热回收模组的冷介质出水口通过连接管Ⅱ对应连通，位于烟气余热回收模组最顶层的热交换装置设有用于排出热交换单元内冷介质的出水接口；所述缓冲装置包含与位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的围挡Ⅰ对应密封连通的围挡Ⅱ，该围挡Ⅱ内由下至上依次纵横交错排列有多根空管。

优选的，所述进料口内设有叶轮，且叶轮的轴线位于进料口宽度方向轴线的一侧。

优选的，所述排气仓和进料仓一侧侧壁均设有检修窗口，且位于进料仓的检修窗口与筛网互不干涉。

优选的，所述进料仓内设有导波雷达料位传感器。

优选的，所述热交换管与环形翅片为一体结构。

优选的，所述出料口位置的调节阀为气动孔板调节阀。

优选的，所述进水接口以及出水接口均为集合管接口。

优选的，所述热交换单元的多根热交换管纵横交叉排列，且上下相邻的两根热交换管交错排列。

优选的，所述空管底部管壁包裹有耐磨材料层。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型公开的一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，结构简单，易于装配，生产成本较低，不仅能够应用于能够应用于氧化铝生产领域还能应用于其他矿物和催化剂领域，如：活性炭、铜粉、活性炭等，以及应用于化学制品领域，例如：纯碱、氯化钾、硫酸氢钠、硫化钾等；所述热交换单元包含水平间隔排列的多根热交换管，所述热交换管位于围挡Ⅰ内的管身均布间隔排列有多个环形翅片，环形翅片能够有效增加热交换面积，从而有效提升热交换速率；根据需要，所述热交换管与环形翅片为一体结构，一方面能够有效提升热交换管的结构强度，另一方面能够避免因焊接缺陷而导致漏液污染物料，同时热交换管与环形翅片为一体结构能够有效增加热交换管与环形翅片连接位置的光滑度，避免物料堆积在加热交换管与环形翅片的连接位置；

冷介质能够从位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的进水接口进入固体颗粒显热余热回收模组，吸收固体颗粒显热余热回收模组散发的热量，并从固体颗粒显热余热回收模组最顶层热交换装置的出水口流出，通过连接管Ⅱ进入烟气余热回收模组最底层热交换装置的进水口，进而进入烟气余热回收模组吸收烟气余热回收模组散发的热量，由于烟气余热回收模组内高温烟气散发的热量大于固体颗粒显热余热回收模组内的热量，能够使冷介质二次加热，最后从出水接口排出，排出的冷介质吸收大量的余热可送入相应需要加热的设备加以利用，达到节约能源的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为热交换装置的结构示意图；

图3为缓冲装置的结构示意图；

图4为热交换管的结构示意图。

图中：1-1、机架Ⅰ；1-2、进料仓；1-3、落料仓；1-4、进料口；1-5、筛网；1-6、料渣出口；1-7、出料口；1-8、叶轮；2-1、围挡Ⅰ；2-2、热交换管；2-3、环形翅片；2-4、U形弯头；2-5、连接管Ⅰ；3、进水接口；4-1、机架Ⅱ；4-2、进气仓；4-3、排气仓；4-4、进气口；4-5、排污口；4-6、排气口；5、连接管Ⅱ；6、出水接口；7-1、围挡Ⅱ；7-2、空管；8检修窗口。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。

结合附图1～4，一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，包含机架Ⅰ1-1、进料仓1-2、落料仓1-3和热交换装置；所述机架Ⅰ1-1顶部设有落料仓1-3，所述落料仓1-3上方设有进料仓1-2，所述进料仓1-2与落料仓1-3之间依次密封连通有多个热交换装置；所述进料仓1-2为锥形壳体结构且顶部设有进料口1-4，进料仓1-2内倾斜设有边缘与进料仓1-2内壁对应密封连接的筛网1-5，且进料仓1-2对应筛网1-5的低端边缘位置设有料渣出口1-6，即能够通过筛网1-5筛选物料，已筛出料渣及颗粒较大的物料，避免颗粒较大的物料堵塞热交换装置，使进入热交换装置的物料颗粒大小均匀，同时能够进一步提升产品品质；根据需要，所述进料口1-4内设有叶轮1-8，且叶轮1-8的轴线位于进料口1-4宽度方向轴线的一侧，即在通过进料口1-4向进料仓1-2内输送物料时，物料能够推动叶轮1-8旋转，从而有效避免进料口1-4发生堵塞的现象，叶轮1-8在旋转的同时能够将物料抛洒与筛网1-5网面从而有效提高了筛选效果；所述落料仓1-3为倒置锥形壳体结构，落料仓1-3底部设有出料口1-7，且对应出料口1-7设有用于调节出料流量的调节阀；根据需要，所述出料口1-7位置的调节阀为气动孔板调节阀；

所述热交换装置包含顶部与底部均为敞口的围挡Ⅰ2-1，所述围挡Ⅰ2-1内由上至下间隔排列有多层依次对应连通的热交换单元，所述热交换单元包含水平间隔排列的多根热交换管2-2，所述热交换管2-2位于围挡Ⅰ2-1内的管身均布间隔排列有多个环形翅片2-3，环形翅片2-3能够有效增加热交换面积，从而有效提升热交换速率；根据需要，所述热交换管2-2与环形翅片2-3为一体结构，一方面能够有效提升热交换管2-2的结构强度，另一方面能够避免因焊接缺陷而导致漏液污染物料，同时热交换管2-2与环形翅片2-3为一体结构能够有效增加热交换管2-2与环形翅片2-3连接位置的光滑度，避免物料堆积在加热交换管2-2与环形翅片2-3的连接位置；相邻两根热交换管2-2通过密封伸出围挡Ⅰ2-1的U形弯头2-4对应连通，且上下相邻的两根热交换管2-2交错排列，上下相邻的两个热交换装置通过连接管Ⅰ2-5对应连通；根据需要，所述热交换单元的多根热交换管2-2纵横交叉排列，且上下相邻的两根热交换管2-2交错排列，上下相邻的两个热交换单元之间留有间隙，能够进一步增加热交换面积，同时能够避免物料阻塞卡死；位于烟气余热回收模组最底层热交换装置设有用于向热交换单元内通入冷介质的进水接口3，位于固体颗粒显热余热回收模组最顶层热交换装置设有用于排出热交换单元内冷介质的出水口；

所述烟气余热回收模组包含机架Ⅱ4-1、进气仓4-2、排气仓4-3和缓冲装置；所述机架Ⅱ4-1顶部由下至上依次连通有进气仓4-2、缓冲装置、多个依次对应密封连通的热交换装置以及排气仓4-3；所述进气仓4-2为倒置锥形壳体结构，进气仓4-2的一侧设有高温烟气进气口4-4，进气仓4-2的底部设有带有开关阀门的排污口4-5；所述排气仓4-3锥形壳体结构且顶部设有排气口4-6；位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的冷介质进水口与固体颗粒显热余热回收模组的冷介质出水口通过连接管Ⅱ5对应连通，位于烟气余热回收模组最顶层的热交换装置设有用于排出热交换单元内冷介质的出水接口6，即冷介质能够从位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的进水接口3进入固体颗粒显热余热回收模组，吸收固体颗粒显热余热回收模组散发的热量，并从固体颗粒显热余热回收模组最顶层热交换装置的出水口流出，通过连接管Ⅱ5进入烟气余热回收模组最底层热交换装置的进水口，进而进入烟气余热回收模组吸收烟气余热回收模组散发的热量，由于烟气余热回收模组内高温烟气散发的热量大于固体颗粒显热余热回收模组内的热量，能够使冷介质二次加热，最后从出水接口6排出，排出的冷介质吸收大量的余热可送入相应需要加热的设备加以利用，达到节约能源的目的；所述缓冲装置包含与位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的围挡Ⅰ2-1对应密封连通的围挡Ⅱ7-1，该围挡Ⅱ7-1内由下至上依次纵横交错排列有多根空管7-2，即通过进气口4-4进入进气仓4-2内的高温烟气中会含有固体颗粒，所述缓冲装置的多根空管7-2能够有效阻挡高温烟气中固体颗粒对热交换管2-2的冲击摩擦，从而有效提高热交换管2-2的使用寿命；根据需要，所述空管7-2底部管壁包裹有耐磨材料层，能够进一步提升缓冲效果，提升空管7-2的使用寿命；被阻挡的固体颗粒能够落入进气仓4-2内，操作人员定期开启排污口4-5即可排出落入进气仓4-2内的固体颗粒物；

此外，所述冷介质能够为蒸馏软水，使用蒸馏软水能够避免热交换管2-2内管壁结垢而导致热交换管2-2堵塞；根据实际工况需要，所述进水接口3以及出水接口6均为集合管接口，能够方便连接操作；所述排气仓4-3和进料仓1-2一侧侧壁均设有检修窗口8，且位于进料仓1-2的检修窗口8与筛网1-5互不干涉，即在停止作业时能够通过检修窗口16检查热交换装置内部状况，并能够通过高压气枪清理热交换装置内部残留物料；所述进料仓1-2内设有导波雷达料位传感器，即能够通过料位传感器判断物料料位的高低，以便于操作人员调整进料的流量。

实施本实用新型所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，使用时通过进水接口3接通冷介质，将出水接口6与相应储水设备对应连通，将进气口4-4与焙烧工序的烟气出口对应连通，并将排气口4-6与相应的烟气处理设备对应连通，即可通过进料口1-4向进料仓1-2内输送高温物料；冷介质能够从位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的进水接口3进入固体颗粒显热余热回收模组，吸收固体颗粒显热余热回收模组散发的热量，并从固体颗粒显热余热回收模组最顶层热交换装置的出水口流出，通过连接管Ⅱ5进入烟气余热回收模组最底层热交换装置的进水口，进而进入烟气余热回收模组吸收烟气余热回收模组散发的热量，最后从出水接口6排出，排出的冷介质吸收大量的余热可送入相应的蒸发室加以利用。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (9)

1.一种固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：包含固体颗粒显热余热回收模组、烟气余热回收模组和热交换装置；所述固体颗粒显热余热回收模组包含机架Ⅰ（1-1）、进料仓（1-2）、落料仓（1-3）；所述机架Ⅰ（1-1）顶部设有落料仓（1-3），所述落料仓（1-3）上方设有进料仓（1-2），所述进料仓（1-2）与落料仓（1-3）之间依次密封连通有多个热交换装置；所述进料仓（1-2）为锥形壳体结构且顶部设有进料口（1-4），进料仓（1-2）内倾斜设有边缘与进料仓（1-2）内壁对应密封连接的筛网（1-5），且进料仓（1-2）对应筛网（1-5）的低端边缘位置设有料渣出口（1-6）；所述落料仓（1-3）为倒置锥形壳体结构，落料仓（1-3）底部设有出料口（1-7），且对应出料口（1-7）设有用于调节出料流量的调节阀；

所述热交换装置包含顶部与底部均为敞口的围挡Ⅰ（2-1），所述围挡Ⅰ（2-1）内由上至下间隔排列有多层依次对应连通的热交换单元，所述热交换单元包含水平间隔排列的多根热交换管（2-2），所述热交换管（2-2）位于围挡Ⅰ（2-1）内的管身均布间隔排列有多个环形翅片（2-3），相邻两根热交换管（2-2）通过密封伸出围挡Ⅰ（2-1）的U形弯头（2-4）对应连通，且上下相邻的两根热交换管（2-2）交错排列，上下相邻的两个热交换装置通过连接管Ⅰ（2-5）对应连通；位于固体颗粒显热余热回收模组最底层热交换装置设有用于向热交换单元内通入冷介质的进水接口（3），位于固体颗粒显热余热回收模组最顶层热交换装置设有用于排出热交换单元内冷介质的出水口；

所述烟气余热回收模组包含机架Ⅱ（4-1）、进气仓（4-2）、排气仓（4-3）和缓冲装置；所述机架Ⅱ（4-1）顶部由下至上依次连通有进气仓（4-2）、缓冲装置、多个依次对应密封连通的热交换装置以及排气仓（4-3）；所述进气仓（4-2）为倒置锥形壳体结构，进气仓（4-2）的一侧设有高温烟气进气口（4-4），进气仓（4-2）的底部设有带有开关阀门的排污口（4-5）；所述排气仓（4-3）锥形壳体结构且顶部设有排气口（4-6）；位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的冷介质进水口与固体颗粒显热余热回收模组的冷介质出水口通过连接管Ⅱ（5）对应连通，位于烟气余热回收模组最顶层的热交换装置设有用于排出热交换单元内冷介质的出水接口（6）；所述缓冲装置包含与位于烟气余热回收模组最底层热交换装置的围挡Ⅰ（2-1）对应密封连通的围挡Ⅱ（7-1），该围挡Ⅱ（7-1）内由下至上依次纵横交错排列有多根空管（7-2）。

2.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述进料口（1-4）内设有叶轮（1-8），且叶轮（1-8）的轴线位于进料口（1-4）宽度方向轴线的一侧。

3.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述排气仓（4-3）和进料仓（1-2）一侧侧壁均设有检修窗口（8），且位于进料仓（1-2）的检修窗口（8）与筛网（1-5）互不干涉。

4.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述进料仓（1-2）内设有导波雷达料位传感器。

5.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述热交换管（2-2）与环形翅片（2-3）为一体结构。

6.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述出料口（1-7）位置的调节阀为气动孔板调节阀。

7.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述进水接口（3）以及出水接口（6）均为集合管接口。

8.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述热交换单元的多根热交换管（2-2）纵横交叉排列，且上下相邻的两根热交换管（2-2）交错排列。

9.如权利要求1所述的固体颗粒显热及烟气余热综合回收装置，其特征是：所述空管（7-2）底部管壁包裹有耐磨材料层。

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