CN2800085Y - 逆流往复式双层滚筒冷渣器 - Google Patents

Abstract

一种逆流往复式双层滚筒冷渣器，包括外筒(5)、内筒(6)，在外筒(5)与内筒(6)之间设置有由隔板纵横交错形成的折流水道，在内筒(6)的左端口固接有防漏渣装置。所述防漏渣装置为锥形封头(7)，锥形封头(7)的大口径端固接在内筒(6)的左端口上，锥形封头(7)的小口径端呈波纹状结构。本实用新型采用强制水道折流，大幅度提高了水速，避免了高温汽蚀、内筒外壁漏水的现象，从而延长了冷渣机的寿命。同时水速的提高提高了水的对流换热系数，降低了渣温，有利于环保及渣的二次利用。旋转筒体与静止渣箱结合处采用非接触式密宫式密封，旋转筒体与静止渣箱间形成很小的曲折间隙，阻止渣粉泄漏。

Description

逆流往复式双层滚筒冷渣器

技术领域

本实用新型涉及应用于能源、环保、石油、化工、冶金等工业领域锅炉出渣装置，尤其是一种逆流往复式双层滚筒冷渣器。

背景技术

国内循环硫化床锅炉冷渣器主要采用的是双层滚筒式冷渣器和多管式冷渣器。双层滚筒式冷渣器由于冷却渣量大而被大普遍选用。双层滚筒式冷器主要是通过内筒和外筒形成冷却水套。冷渣器筒体旋转过程中渣与冷却水逆向运动并进行热交换，筒体旋转将热渣从高温端输送至低温段形成冷渣，但这种结构存在两大缺陷：一是水速太低容易引起内筒外壁汽蚀，需要经常修复甚至达到不可维修的程度，导致冷渣器寿命只有1～2年；而且由于水速太低，导致冷却水对流传热效率低，热交换效果较差，出渣温度一般都在200度以上，要解决汽蚀和冷却效果，就必须提高水流速度；二是旋转筒体与静止渣箱动静结合处普遍漏渣。上述所谓的“汽蚀”是指在水夹套的冷却水在由热渣迅速传递来的热量下形成汽泡，这些汽泡在低水速下不断长大且大都附在内筒外壁，由于汽泡内部得不到水冷却局部形成高压力及高温度，到一定时候后汽泡破裂成块状撕裂内筒内壁，汽蚀积累并日趋烈化，内筒一般在1～2年左右逐渐漏水，一旦漏水，要在密闭的筒体内维修非常困难，即使能把内筒抽出来拆换，也仅仅是“治表不治因”，只能更加麻烦，这也是制约冷渣机寿命的关键原因，也是所有其它冷渣机不可回避的问题，如果将冷却水速提高到一定程度，汽泡会随水流动排除或提前破裂，不会形成高压高温撕裂筒体，对冷渣机内筒损坏后进行考察就会发现：内筒内壁损坏并无大碍，而内筒外壁却严重损坏，破裂后的内筒严重漏水造成维修非常艰难。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种消除汽蚀，大幅度提高冷渣器寿命；提高冷却效果，降低出渣温度，解决漏渣的逆流往复式双层滚筒冷渣器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种逆流往复式双层滚筒冷渣器，包括外筒、内筒，在外筒与内筒之间设置有由隔板纵横交错形成的折流水道，在内筒的左端口固接有防漏渣装置。

所述折流水道由进水管、出水管、横隔板、纵隔板构成，其中至少4条横隔板有间距环绕在内筒外圆周壁上，在相邻横隔板之间安装有至少10条纵隔板，在相邻横隔板之间的纵隔板形成的水道呈“S”型，每横隔板和纵隔板形成的水道分别相通，进水管和出水管分别与水道的右端和左端相通。

所述防漏渣装置为锥形封头，锥形封头的大口径端固接在内筒的左端口上，锥形封头的小口径端呈波纹状结构。

分析冷渣机换热，主要存在四种途径：渣与内壁的传导传热；内筒内外热传递；内筒外壁与水套边界层(水速为零)的传导传热；水的对流换热。传热速度取决于总传热系数K

总传热系数： $\frac{1}{K}=\frac{1}{K1}+\frac{1}{K2}+\frac{1}{K3}+\frac{1}{K4}$

K为总传热系数；K1为渣与内壁的传热系数；K2为内筒内壁与内筒外壁的传热系数；K3为内筒外壁附着滞流层(水速为0)的传导传热系数；K4为滞流层与湍流层水的对流传热系数。

K1，K2，K3由热传导技术可知：其值在10⁴w/m²℃以上；K4为对流传热系数，水的对流传热系数主需要由水流速度及水的物理特性决定。而普通冷渣机水流速只有0.01～0.1m/s，因此水的对流传热系数只有几百w/m²℃左右，是影响总传热系数的瓶颈制约因数。

根据强制对流传热计算，影响对流传热系数(Nu＝0.023*Re^0.8*Pr^0.4)的主要因数是普兰特系数(Pr＝Cp/μ)和雷诺系数(Re＝V*di*ρ/μ)。而雷诺系数与水流速度和换热系数呈正相关。水的速度越快，换热系数越高，传热越快。

根据上述原理，本方案在冷渣器内外筒之间焊接有纵横交错的横、纵隔板(叶片)，纵横交错的叶片形成很多个水道，而且相邻横隔板之间的纵隔板形成的水道呈“S”型，每横隔板和纵隔板形成的水道分别相通，这样从冷渣器内筒左端进水管进来的水在水道中反复折流最后水从冷渣器内筒右端的出水管出去，从而大幅度提高水流速度，使冷却水由层流状态变为湍流状态同时增加冷却水流程，大大提高了换热效率，突破了滚筒式冷渣机的出渣温度极限(200度左右)，达到100度以下，由于汽蚀不复存在，冷渣器寿命达到10年以上，是现有冷渣器的5倍，另外，在内筒左端口(进渣口处)设置有锥形封头，由于封头从内向外呈内锥形，口径逐渐缩小，而且封头最小口径端呈波纹状结构，这样渣在进入内筒时即使有撒漏，由于封头的锥形倾斜斜面形成密宫式防漏渣装置，从而阻止渣粉泄露。

本发明采用强制水道折流(纵向或环向折流)，大幅度提高了水速(大于汽蚀气泡顺利排除所需要的速度1米/秒)，完全避免了高温汽蚀、内筒外壁漏水的现象，从而大大延长了冷渣机的寿命，同时水速的提高大大提高水的对流换热系数，降低了渣温，有利于环保及渣的二次利用，旋转筒体与静止渣箱结合处采用45°锥度，且非接触式密宫式密封，旋转筒体与静止渣箱间形成很小的曲折间隙，从而阻止渣粉泄漏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的B-B剖视图；

图3是本实用新型外筒与内筒之间的水道的展开图，即内筒展开图；

图4是本实用新型中锥形封头的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是图4的I放大图；

图7是图4的A-A旋转图。

具体实施方式

本实用新型一种逆流往复式双层滚筒冷渣器的结构如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示：主要由铜板环1、胀缩环2、横隔板3、纵隔板4、外筒5、内筒6、锥形封头7、进水管8、出水管9、挡板10构成，其中在外筒5与内筒6之间设置有由隔板纵横交错形成的折流水道，在内筒6的左端口固接有防漏渣装置。

见图3可知：折流水道由进水管8、出水管9、横隔板3、纵隔板4构成，其中至少4条横隔板3有间距环绕在内筒6外圆周壁上，在相邻横隔板之间安装有至少10条纵隔板4，在相邻横隔板之间的纵隔板形成的水道a呈“S”型，每横隔板和纵隔板形成的水道分别相通，进水管8和出水管9分别与水道的右端和左端相通。上述结构的横隔板和纵隔板形成的水道，其目的使水在水道中反复折流，从而大幅度提高水流速度，使冷却水由层流状态变为湍流状态，同时增加冷却水流程，从而大大提高了换热效率。

见图1、图4、图5、图6、图7可知：防漏渣装置为锥形封头7，锥形封头7的大口径端固接在内筒6的左端口上，锥形封头7的小口径端呈波纹状结构。在向内筒输送渣粉时，上述结构的锥形封头能很好的阻止渣粉泄露。

见图4、图5可知：在锥形封头7大口径端的圆周上均匀设置有与封头具有相同倾斜方向的挡板10，锥形封头7的锥度为45°。挡板10可以阻止渣粉从内筒的进渣处泄露出来。

见图1可知：在内筒6的两端套有铜板环1，铜板环1外套有胀缩环2，在内筒6两端的胀缩环2之间为外筒5。铜板环1和胀缩环2都是固定好内筒6和外筒5。

本实用新型是这样工作的，送渣装置的输送管从冷渣器内筒6左端的锥形封头7伸入到内筒6内，内筒6和外筒5开始工作后处于滚动状态，由于内筒6旋转，带动渣粉从内筒6的左端向右端移动，在此移动过程中，进水管8进去的水在内筒6和外筒5之间的水道中反复折流，最后从出水管9中流出，水在水道中反复折流时与内筒6内的渣粉实现热交换。

Claims (6)

1、一种逆流往复式双层滚筒冷渣器，包括外筒(5)、内筒(6)，其特征在于：在外筒(5)与内筒(6)之间设置有由隔板纵横交错形成的折流水道，在内筒(6)的左端口固接有防漏渣装置。

2、根据权利要求1所述的逆流往复式双层滚筒冷渣器，其特征在于：折流水道由进水管(8)、出水管(9)、横隔板(3)、纵隔板(4)构成，其中至少4条横隔板(3)有间距环绕在内筒(6)外圆周壁上，在相邻横隔板之间安装有至少10条纵隔板(4)，在相邻横隔板之间的纵隔板形成的水道(a)呈“S”型，每横隔板和纵隔板形成的水道分别相通，进水管(8)和出水管(9)分别与水道的右端和左端相通。

3、根据权利要求1所述的逆流往复式双层滚筒冷渣器，其特征在于：防漏渣装置为锥形封头(7)，锥形封头(7)的大口径端固接在内筒(6)的左端口上，锥形封头(7)的小口径端呈波纹状结构。

4、根据权利要求3所述的逆流往复式双层滚筒冷渣器，其特征在于：在锥形封头(7)大口径端的圆周上均匀设置有与封头具有相同倾斜方向的挡板(10)。

5、根据权利要求1所述的逆流往复式双层滚筒冷渣器，其特征在于：在内筒(6)的两端套有铜板环(1)，铜板环(1)外套有胀缩环(2)，在内筒(6)两端的胀缩环(2)之间为外筒(5)。

6、根据权利要求3所述的逆流往复式双层滚筒冷渣器，其特征在于：锥形封头(7)的锥度为45°。

Images