CN213147496U - 一种固体物料换热装置 - Google Patents

Abstract

一种固体物料换热装置，包括走低温物料的外筒和走高温物料的内筒，所述外筒两端均通过密封装置连接有进口密封箱和出口密封箱，所述外筒通过所述进口密封箱和所述出口密封箱套接在所述内筒上，所述内筒内壁上设置有第一弧形挡板组和第二弧形挡板组，所述第一弧形挡板组和所述第二弧形挡板组错位设置，从而内筒体走高温物料，外筒体走低温物料，内外筒物料走向为顺流，内筒高温物料的热量通过内筒体壁传递至外筒，将外筒内物料加热脱水。

Description

一种固体物料换热装置

技术领域

本实用新型涉及物料换热器，更具体地说，特别涉及一种固体物料换热装置。

背景技术

现在工业生产过程中会产生大量待冷却或加热的块状或粉状散料，这些固体物料一般要经过冷却后才能进行下一步的反应，一般做法是将固体物料放置冷却，其基本原理为气流冷却，但是这样不仅造成了大量的能量浪费，固体物料在气流作用下，还容易扩散，造成环境污染，且该操作需要耗费大量时间，冷却效率低；如我国冶金、建材等行业每年产生45亿吨以上高温散料，余热量超过1亿吨标煤、目前针对块状物料的干熄焦、链回环等技术已经成熟，但对于工业中大量煅烧原料、工业炉渣、气化还原产生的煤等即含块料又含粉末的固体散料，其粒度覆盖范围广、产率及温度跨度大，其冷却难度大，效率低。

散料的换热方式主要分为直接换热和间接换热，间接换热由于换热介质和散料通过换热面隔离，不直接接触，避免了除尘、散料或换热介质污染等问题，应用更为广泛。固固换热现在普遍遇到的问题是换热效果差，壁上容易结焦，从而形成换热系数低，高温物料换热还需有惰性气体保护，否则对可热物料产生的挥发分容易爆燃。由于固体物料本身的流动性较差，不能应用传统的液体换热器；因此如何在换热器内部方面固体物料的通过、如何提高固体物料在换热器内的停留时间为固体介质换热设备需要迫切解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种固体物料换热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述方案得以解决：

一种固体物料换热装置，包括走低温物料的外筒和走高温物料的内筒，所述外筒两端均通过密封装置连接有进口密封箱和出口密封箱，所述外筒通过所述进口密封箱和所述出口密封箱套接在所述内筒上，所述内筒内壁上设置有第一挡板组和第二挡板组，所述第一挡板组和所述第二挡板组错位设置。

由此，本方案的优点在于，工作时内筒体走高温物料，外筒体走低温物料，内筒和外筒物料走向为顺流，从而使得内筒高温物料或高温烟气的热量通过内筒体壁传递至外筒，将外筒物料加热脱水，且通过挡板的设置能够使内筒的物料贴壁输送，使得高温的物料能够最大化的将热量传递至外筒，同时将高温物料导流出去。

在一个实施方式中，所述第一挡板组的高度高于所述第二挡板组的高度。

由此，本方案的优点在于,通过第一挡板组和第二挡板组的错位设置及高度设置，使得物料的热量最大化的传递至外筒。

在一个实施方式中，所述内筒两端分别穿过所述进口密封箱和所述出口密封箱且向外延伸。

由此，本方案的优点在于，工作时，内筒能够在进口密封箱和出口密封箱进行转动，进而达到更好的换热效果。

在一个实施方式中，所述内筒的一端设有第一进料口、另一端设有第一出料口。

由此，本方案的优点在于，工作时，高温的物料或烟气通过第一进料口进入内筒，然后通过第一出料口出去，从而高温的物料或烟气在内筒流动时，将热量通过内筒体壁传递至外筒，进而将外筒内的物料加热脱水达到换热效果。

在一个实施方式中，所述进口密封箱的上端开设有第二进料口和进气口，所述出口密封箱的上端开设有出气口，下端开设有第二出料口。

由此，本方案的优点在于，工作时，低温的物料通过第二进料口进而外筒内部与内筒的高温物料或高温烟气进行换热，然后通过第二出料口将物料输送出去，其中，在换热过程会产生可燃气体，通过进气口通入惰性气体防止外筒内的可燃气体燃烧，后通过出气口排放出去。

在一个实施方式中，所述内筒的外表面上设置有围绕所述内筒的螺旋叶片，且第二螺旋叶片与所述外筒内壁固定连接。

由此，本方案的优点在于，工作时，第二进料口进入的低温物料通过螺旋叶片将低温物料输送至第二出料口处，在输送过程中与内筒体壁传递的热量进行换热，达到加热脱水的效果，且螺旋叶片与所述外筒内壁固定连接，使得内筒与外筒能够同步。

在一个实施方式中，所述密封装置包括轴承和动静密封装置。

由此，本方案的优点在于，工作时，通过轴承能够使得内筒在进口密封箱和出口密封箱上转动，进而达到更好的换热效果。

在一个实施方式中，所述外筒的下方还设置有驱动外筒转动的驱动装置和从动装置。

由此，本方案的优点在于，工作时，通过驱动装置和从动装置能够使得外筒与内筒同步转动，进而能够达到更好的换热。

在一个实施方式中，所述的驱动装置包括固定在外筒外周面的第一齿环、与第一齿环相啮合的第一托轮、传动齿轮、和电机。

由此，本方案的优点在于，工作时，通过电机、传动齿轮、第一托轮、第一齿环之间的配合驱动外筒转动。

在一个实施方式中，所述的从动装置包括固定在外筒外周面的第二齿环、以及与第二齿环相啮合的第二托轮。

由此，本方案的优点在于，工作时，通过第二齿环和第二托轮能够进一步地带动外筒进行转动且保持外筒的平衡。

本实用新型有益效果如下：

1.固体物料换热器由内筒和外筒体构成，其中，内筒体走高温物料，外筒体走低温物料，内外筒物料走向为顺流，内筒高温物料的热量通过内筒体壁传递至外筒，将外筒物料加热脱水。

2.通过内筒内壁上设置有两个相互错位的弧形挡板，且弧形挡板包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板的高度高于所述第二挡板的高度。从而工作时，通过挡板的设置能够使内筒的物料贴壁输送，使得高温的物料能够最大化的将热量传递至外筒，同时将高温物料导流出去。

附图说明

图1为本实用新型换热器的剖视结构示意图。

图2位本实用新型的内筒结构示意图。

图3为本实用新型的驱动装置示意图。

图4为本实用新型的从动装置示意图。

图5为本实用新型的从动装置截面图。

图中：100、外筒，110、驱动装置，120、第一齿环，130、第一托轮，140、传动齿轮，150、电机，160、从动装置，170、第二齿环，180、第二托轮，200、内筒，202、螺旋叶片， 205、第一挡板组，206、第二挡板组，210、进口密封箱，211、第二进料口，220、第一进料口，250、出口密封箱，251、出气口，252、第二出料口，260、第一出料口。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特征细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本实用新型的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

本实用新型提供一种固体物料换热装置。

如图1-5所示，固体物料换热装置由内筒200和外筒100构成，内筒200走高温物料，外筒100走低温物料，内筒200和外筒100物料走向为顺流，内筒200高温物料或高温烟气的热量通过内筒200体壁传递至外筒100，从而将外筒100内的物料加热脱水。

进一步地，所述外筒100两端均通过密封装置连接有进口密封箱210和出口密封箱250，其中，所述进口密封箱210的上端开设有低温固体物料的第二进料口211，所述出口密封箱 250的上端开设有出气口251、下端开设有低温固体物料第二出料口252，从而低温的固体物料通过第二进料口211进入外筒100内与内筒200的高温固体物料间接换热，换热后带温度的物料通过第二出料口252出去。

进一步地，所述密封装置包括动静密封装置、旋转密封装置以及轴承，其中，所述的动静密封装置主要由压盖组件、增强柔性石墨盘、密封外圈组件与密封内挡圈组件等组成。压盖组件是由法兰、无缝钢管、压环组焊而成。其中，压环组件采用普通碳素结构钢便能满足工艺要求，通过调节压盖深入密封外圈的长度来实现对石墨盘根密封松紧的调节。

增强柔性石墨盘根不仅克服了纯石墨材料的拉伸强度低、柔性软和回弹性差、气密性低等缺点；而且还具有良好的耐温、抗氧化、耐腐蚀性和较好的压缩性能。同时还有石墨的优良特性；因此用其做裂解炉与螺旋密封装置结构中重要的密封件；也是利用其轴向的伸缩性，径向的润滑性以及其综合性能；

密封外圈组件是由法兰、接管和压环组焊而成，密封内挡圈则是由钢管和圆环焊接而成；石墨盘根缠绕在两者中间，通过三者之间的摩擦密封，共同配合在径向和轴向起到密封作用。此结构中缠绕的圈数为8-12圈。

此外，所述进口密封箱210的上端还开设有进气口，且所述进气口和所述第二进料口211 并排设置在进口密封箱210的上端，从而在固体物料在换热过程中还需有惰性气体保护，防止可燃物料产生的挥发分容易爆燃，因此，通过口密封箱210的进气口冲入惰性气体，防止可热物料产生的挥发分容易爆燃，且通过出气口251排放出去。其中，所述惰性气体为氮气或二氧化碳。

进一步地，所述进口密封箱210的下端还开设有杂质灰尘出口，用于清理换热器内的杂质和灰尘，所述出口密封箱250的下端还设置有检修口。

进一步地，所述外筒100通过所述进口密封箱210和所述出口密封箱250套接在所述内筒200上，且所述内筒200两端分别穿过所述进口密封箱210和所述出口密封箱250且向外延伸。从而使得内筒200能够在进口密封箱210和出口密封箱250内旋转，且进口密封箱210 和出口密封箱250还起到支撑内筒200作用。此外，进口密封箱210和出口密封箱250内设置轴承或动静密封装置，使得内筒200在进口密封箱210和出口密封箱250内旋转，进而使得内筒200与所述进口密封箱210和所述出口密封箱250密封连接。

进一步地，所述外筒100后端通过动静密封装置与所述出口密封箱250连接，从而使得外筒100与进口密封箱210和出口密封箱250连通，进而外筒100与内筒200之间形成封闭的空腔，使得外筒100可以在进口密封箱210和出口密封箱250之间转动，而进口密封箱210 和出口密封箱250保持不动。

进一步地，所述外筒100的下方还设置有驱动外筒100转动的驱动装置110和从动装置 160，具体地，所述的驱动装置110包括固定在外筒100外周面的第一齿环120、与第一齿环 120相啮合的第一托轮130、传动齿轮140和电机150，其中，电机150驱动传动齿轮140转动，进一步带动第一托轮130转动，从而以带动第一齿环120与外筒旋转。

进一步地，从动装置160包括固定在外筒100外周面的第二齿环170、以及与第二齿环 170相啮合的第二托轮180，具体地如图3所示，所述从动装置160设置至少4个，且每两个从动装置160对称设置在所述驱动装置110两侧，当驱动装置110驱动外筒100旋转时，从动装置160中的第二齿环170也跟着转动，从而第二齿环与第二托轮180齿合转动，其中，从动装置160起到辅助外筒旋转以及支撑换热器，使其保持平衡旋转。

进一步地，所述内筒200内壁上设置有第一挡板组205和第二挡板组206，所述第一挡板组205和所述第二挡板组206错位设置，且所述第一挡板组205的高度高于所述第二挡板组206的高度。从而工作时，通过第一挡板205和第二挡板206错位的设置能够使内筒200的物料贴壁输送，使得高温的物料能够最大化的将热量传递至外筒100，同时还能将高温物料导流出去。

所述内筒200外表面上固定设置有围绕所述内筒200外表的螺旋叶片202，且螺旋叶片202与外筒100内壁焊接，具体地，螺旋叶片固定设置在内筒200外表面上，且与外筒100内壁焊接，从而通过驱动装置110和从动装置160驱动外筒100转动，同时使得内筒200也跟着转动，使得第二进料口211的物料通过螺旋叶片202输送到第二出料口252。

所述内筒200上还设置有温度传感器和压力传感器，从而能够时刻知道换热器内的温度和压力值。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前叙述实施对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (10)

1.一种固体物料换热装置，包括走低温物料的外筒(100)和走高温物料的内筒(200)其特征在于：所述外筒(100)两端均通过密封装置连接有进口密封箱(210)和出口密封箱(250)，所述外筒(100)通过所述进口密封箱(210)和所述出口密封箱(250)套接在所述内筒(200)上，所述内筒(200)内壁上设置有第一挡板组(205)和第二挡板组(206)，所述第一挡板组(205)和所述第二挡板组(206)错位设置。

2.根据权利要求1所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述第一挡板组(205)的高度高于所述第二挡板组(206)的高度。

3.根据权利要求2所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述内筒(200)两端分别穿过所述进口密封箱(210)和所述出口密封箱(250)且向外延伸。

4.根据权利要求3所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述内筒(200)的一端设有第一进料口(220)、另一端设有第一出料口(260)。

5.根据权利要求4所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述进口密封箱(210)的上端开设有第二进料口(211)和进气口，所述出口密封箱(250)的上端开设有出气口(251)，下端开设有第二出料口(252)。

6.根据权利要求5所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述内筒(200)的外表面上设置有围绕所述内筒(200)的螺旋叶片(202)，且第二螺旋叶片(202)与所述外筒(100)内壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述密封装置包括轴承和动静密封装置。

8.根据权利要求7所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述外筒(100)的下方还设置有驱动外筒(100)转动的驱动装置(110)和从动装置(160)。

9.根据权利要求8所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述的驱动装置(110)包括固定在外筒(100)外周面的第一齿环(120)、与第一齿环(120)相啮合的第一托轮(130)、传动齿轮(140)、和电机(150)。

10.根据权利要求9所述的一种固体物料换热装置，其特征在于：所述的从动装置(160)包括固定在外筒(100)外周面的第二齿环(170)、以及与第二齿环(170)相啮合的第二托轮(180)。

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