CN101762178B

CN101762178B - 流态化冷却器

Info

Publication number: CN101762178B
Application number: CN200810225415A
Authority: CN
Inventors: 周远翔; 朱让贤; 李栋
Original assignee: China ENFI Engineering Corp
Current assignee: China ENFI Engineering Corp
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: CN101762178A

Abstract

一种流态化冷却器，包括：筒体，所述筒体上设有加料管和出料管；风箱，所述风箱连接在所述筒体的下端且连接有进气管；和风帽，所述风帽安装在所述风箱与筒体之间，且所述筒体的内部和风箱的内部通过所述风帽相连通。根据本发明实施例的流态化冷却器沸腾冷却的状况良好，不容易发生焙烧料粘结，被冷却的焙烧料流通顺畅。

Description

流态化冷却器

技术领域

本发明涉及一种流态化冷却器。

背景技术

流态化冷却器是通常用于冷却焙烧料的设备。例如，在物料经过焙烧窑焙烧后需要经过冷却，然后输送到冶金炉进行冶炼。

传统的流态化冷却器采用管式沸腾发生器，即空气通过从外部深入冷却器下部的风管输送到冷却器内，其中在风管的壁上开设有多个孔，空气通过所述多个孔在冷却器内向上流动，从而在冷却器内形成沸腾区，焙烧料在沸腾区冷却然后排出冷却器。

然而，采用管式沸腾发生器的传统流态化冷却器的沸腾效果差，因此冷却效果差，焙烧料流动不畅且经常结死，粘结的焙烧料不宜排出，使得冷却器无法正常运行的问题。

另外，风管上的孔容易被堵死，焙烧料容易粘接在管上，因此需要经常更换或清理，从而导致工作效率下降。另外，由于冷却器内的温度较高，风管一直处在高温环境下，使用寿命降低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种沸腾和冷却效果好、焙烧料流通顺畅、焙烧料不容易粘接的流态化冷却器。

根据本发明的流态化冷却器包括：筒体，所述筒体上设有加料管和出料管，所述筒体包括上筒段和作为流化床且内部限定有沸腾区的下筒段，其中所述下筒段的上端与上筒段的下端相连；加料筒和出料筒，所述加料筒和出料筒从外部延伸到上筒段内且所述加料筒和所述出料筒的下端分别与所述上筒段的下端面平齐，所述加料管连接在所述加料筒的侧壁上，且所述出料管连接在所述出料筒的侧壁上；风箱，所述风箱连接在所述筒体的下端且连接有进气管；和风帽，所述风帽安装在所述风箱与筒体之间，且所述筒体的内部和风箱的内部通过所述风帽相连通。

另外，根据本发明实施例的流态化冷却器还具有如下附加技术特征：

所述风帽的周围浇注有混凝土层。

所述风帽的下端固定在风箱与所述筒体之间的隔板上且上端在筒体内竖直地向上延伸。

所述混凝土层浇注在所述筒体内部的整个横截面上，且所述混凝土层的厚度与所述风帽在筒体内延伸的高度相等。

所述风帽由金属管制成，所述金属管的下端敞开而上端封闭，且所述封闭的上端形成有直径小于金属管内径的喷气通孔。

所述加料筒和出料筒从上筒段的顶面竖直地延伸到上筒段内，且加料筒的下端和出料筒的下端与上筒段的下端面平齐。

所述流态化冷却器进一步包括热交换器，所述热交换器设置在所述筒体内并且连接有进水管和出水管。所述热交换器的出水侧连接有放汽管。

所述热交换器为水冷夹套的形式。

所述风箱的下端设有排渣口。

所述风箱为从上向下尺寸逐渐减小的锥形。

根据本发明实施例的流态化冷却器至少具有下列优点之一：

根据本发明实施例的流态化冷却器，取消了管式沸腾发生器，改用风箱和风帽结构，使得沸腾冷却的状况良好，不容易发生焙烧料粘结现象，被冷却的焙烧料流通顺畅。

根据本发明实施例的流态化冷却器，风帽位于筒体内的部分周围浇注有混凝土层，从而保护风帽，延长了寿命，降低了成本。

根据本发明实施例的流态化冷却器，风帽的结构简单，制造方便，成本低。

根据本发明实施例的流态化冷却器，在筒体内设置了热交换器，进一步增强了冷却效果。

根据本发明实施例的流态化冷却器，由于在筒体内设置了加料筒和出料筒，使得待冷却焙烧料和冷却后的焙烧料相互不干扰，焙烧料的流动更加顺畅，冷却效果更好。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的流态化冷却器的结构主视示意图；

图2是根据本发明实施例的流态化冷却器的局部剖视示意图；

图3是根据本发明实施例的流态化冷却器的俯示意图；

图4是根据本发明实施例的流态化冷却器的风帽的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在本发明中，术语“上”、“下”、“横向”、“竖直地”等位置关系为基于附图所示的位置关系，仅仅是为了方便描述本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的流态化冷却器。

如图1-3所示，根据本发明实施例的流态化冷却器包括筒体100、风箱8、和风帽9。筒体100的内部限定了一空腔，筒体100上设有加料管1和出料管2，加料管1用于向筒体100内加入待冷却焙烧料，例如焙砂，出料管2用于将冷却后的焙烧料排出。需要理解的是，加料管1和出料管2应作广义理解，例如他们可以是形成在筒体100表面上的开口，也可以是连接在筒体100上的一段管。根据本发明的一个实施例，在出料管2上可以设置温度计插入口12，用于插入温度计(未示出)，以便测量从出料管2排出的冷却后的焙烧料的温度。

风箱8的上端与筒体100的下端相连，且在风箱8上，例如风箱8的侧壁上，连接有进气管5，进气管5用于向风箱8内供给压缩空气。根据本发明的一个实施例，风箱8的形状为锥形且尺寸从上向下逐渐减小。此外，在风箱的下端还可以设有排渣口7，用于排出可能从风帽9落到风箱8内的焙烧料。

风帽9安装在风箱8和筒体100之间，从而筒体100的内部仅通过风帽9与风箱8的内部向连通，由此通过进气管5进入到风箱8内的压缩空气通过风帽9进入筒体100下部，在筒体100的下部形成沸腾区F(如图2所示)，通过加料管1加入到筒体100内的焙烧料在沸腾区F内冷却后通过出料管2排出。风帽9的数量可以根据需要设置，并且为了产生更好的沸腾区F，风帽9可以均匀地布置在筒体100的下部。

本领域的普通技术人员可以理解，风帽9也可以采用任何合适的风帽，只要能够在筒体100的下部形成沸腾区就可以。根据本发明的一个实施例，如图4所示，风帽9由金属管制成，金属管的下端敞开而上端封闭，且所述封闭的上端形成有直径d小于金属管内径D的喷气通孔91。由于喷气通孔91的直径小于金属管的内径D，能够增加喷气通孔91喷射到筒体100内的空气的流速，从而在筒体100下部形成的沸腾效果好，进而冷却效果好。采用如图4所示的风帽9，结构简单，制造成本低，效果好。

如图2所示，根据本发明进一步的实施例，由于筒体100内的温度较高，为了保护风帽9，可以在风帽9的周围浇注层13，由此防止烧坏风帽9，延长其使用寿命。更具体地，风帽9的下端固定在风箱8与筒体100之间的隔板81上且上端在筒体100内竖直地向上延伸。风帽9的下端可以与隔板81的下表面平齐或者稍微从隔板81的下表面突出。风帽9的上端在筒体100内竖直地向上延伸，并且风帽9在筒体100内的部分由混凝土层13包围，并且混凝土层13的厚度与风帽9在筒体100内延伸的高度大体相等，从而更好地保护风帽9，混凝土层13可以浇注在筒体100的内部的整个横截面上。

如上所述，风箱8与筒体100之间设置了隔板81，风帽9安装在隔板81上，需要理解的是，隔板81可以是设置在风箱8与筒体100之间的单独的部件，此时风箱8的上端和筒体100的下端敞开，并且他们之间通过隔板81隔离同时通过风帽9连通；隔板81也可以与风箱8成一体，即隔板81形成为风箱8的顶板，此时风箱8的上端由隔板81封闭且筒体100的下端敞开，且他们之间通过风帽9连通；可选地，隔板81也可以与筒体100成一体，即隔板81形成为筒体100的底板。如图2所示，在风箱8的上端和筒体100的下端可以分别形成有连接法兰，用于连接风箱8和筒体100，并且在隔板81与风箱8和筒体100的连接法兰之间可以设置密封垫，用于增加密封性能。

如图1-3所示，为了增加冷却效果，在筒体100内设置有热交换器，热交换器分别连接有进水管3和出水管4。根据本发明的一个实施例，热交换器为水冷夹套的形式。由于设置了热交换器，能够进一步增加对焙烧料的冷却效果。由于经过热交换的冷却水部分可能变成蒸汽的形式，从而导致热交换器出水管4内的压力升高，因此可以在热交换器的出水侧设置放汽管6，在放汽管6上还可以设置压力阀，当热交换器的出水侧的压力增大到一定程度时，可以排出蒸汽。

如图1-3所示，根据本发明的一个实施例，筒体100分为上筒段100A和下筒段100B，其中下筒段100B的上端与上筒段100A的下端相连加料管1和出料管2分别连接在上筒段100A上，而下筒段100B的内部限定沸腾区F，从而下筒段100B用作流化床。为了保护作为流化床的下筒段100B，可以在下筒段100B的内周壁上设置混凝土层。

为了进一步增加冷却效果，防止加入的焙烧料与冷却后的将被排出的焙烧料相互干扰，根据本发明的流态化冷却器进一步包括加料筒101和出料筒102，如图1和2所示，加料筒101和出料筒102从外部延伸到上筒段100A内，加料管1向上倾斜地连接在加料筒101的侧壁上，而出料管2向下倾斜地连接在出料筒102的侧壁上。更具体地，加料筒101和出料筒102从上筒段100A的顶面竖直地延伸到上筒段100A内，且加料筒101的下端和出料筒102的下端与上筒段100A的下端面平齐，换言之，与下筒段100B的顶面平齐。在设置了加料筒101和出料筒102的情况下，水冷夹套的水冷腔使加料筒101和出料筒102的外壁浸没在冷却水中，由此进一步增加了冷却效果。当然，热交换器的布置并不限于此，例如也可以在上筒段100A和下筒段100B的内壁上同时设置热交换器。在操作过程中，焙烧料从加料筒101进入到沸腾区F内，在风帽9喷出的压缩空气的作用下，焙烧料在沸腾区内形成流态化进行冷却，然后通过出料筒102排出，因此避免了加入的待冷却焙烧料与冷却后的焙烧料相互干扰。

如上所述，在出料管2上设有温度计插入口12，用于测量排出的焙烧料的温度。相应地，在加料筒101的侧壁上或者加料管1的侧壁上也可以设置温度计插入口11，用于插入温度计以便测量加入的焙烧料的温度。

根据本发明的另一实施例，如图2所示，热交换器还设置有放水管10，用于在冷却器停止工作时放出热交换器内的冷却水。

下面参考附图描述根据本发明实施例的流态化冷却器的操作。

从加料管1通过加料筒101向筒体100内加入焙烧料，例如脱硫后的锌精矿(焙砂)，焙烧料在加料筒101的导引下进入沸腾区F内，通过进气管5向风箱8内供给压缩空气，压缩空气通过风帽9喷入到沸腾区F内，从而焙烧料在沸腾区F内流态化，而且热交换器将焙烧料的热量交换走，从而焙烧料被冷却，冷却后的焙烧料从沸腾区F内进入出料筒102内，并且通过出料管2排出。在上述过程中，焙烧料可能通过风帽9落入风箱8内，这可以通过排渣口7排出风箱9内的焙烧料。

由此，根据本发明实施例的流态化冷却器，沸腾效果通过风箱8和风帽9产生，因此沸腾效果和冷却效果好，焙烧料不容易发生粘结现象，被冷却的焙烧料的流通顺畅，风帽9不容易堵塞。

进而，由于在风帽9周围设置了混凝土层13，对风帽8起到了保护作用，延长了风帽9的寿命，减少维护和更换工作，节省了人力物力。

另外，通过设置加料筒101和出料筒102，避免了待冷焙烧料和冷却后的焙烧料相互干扰，焙烧料的流通更加顺畅。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种流态化冷却器，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体上设有加料管和出料管，所述筒体包括上筒段和作为流化床且内部限定有沸腾区的下筒段，其中所述下筒段的上端与上筒段的下端相连；

加料筒和出料筒，所述加料筒和出料筒从外部延伸到上筒段内且所述加料筒和所述出料筒的下端分别与所述上筒段的下端面平齐，所述加料管连接在所述加料筒的侧壁上，且所述出料管连接在所述出料筒的侧壁上；

风箱，所述风箱连接在所述筒体的下端且连接有进气管；和

风帽，所述风帽安装在所述风箱与筒体之间，且所述筒体的内部和风箱的内部通过所述风帽相连通。

2.根据权利要求1所述的流态化冷却器，其特征在于，所述风帽的周围浇注有混凝土层。

3.根据权利要求2所述的流态化冷却器，其特征在于，所述风帽的下端固定在风箱与筒体之间的隔板上且上端在筒体内竖直地向上延伸。

4.根据权利要求3所述的流态化冷却器，其特征在于，所述混凝土层浇注在所述筒体内部的整个横截面上，所述混凝土层的厚度与所述风帽在筒体内延伸的高度相等。

5.根据权利要求1所述的流态化冷却器，其特征在于，所述风帽由金属管制成，所述金属管的下端敞开而上端封闭，所述封闭的上端形成有直径小于金属管内径的喷气通孔。

6.根据权利要求1所述的流态化冷却器，其特征在于，所述加料筒和出料筒从上筒段的顶面竖直地延伸到上筒段内，且加料筒的下端和出料筒的下端与上筒段的下端面平齐。

7.根据权利要求1所述的流态化冷却器，其特征在于，进一步包括热交换器，所述热交换器设置在所述筒体内并且连接有进水管和出水管。

8.根据权利要求7所述的流态化冷却器，其特征在于，所述热交换器的出水侧连接有放汽管。

9.根据权利要求7所述的流态化冷却器，其特征在于，所述热交换器为水冷夹套的形式。

10.根据权利要求1所述的流态化冷却器，其特征在于，所述风箱的下端设有排渣口。

11.根据权利要求1所述的流态化冷却器，其特征在于，所述风箱为从上向下尺寸逐渐减小的锥形。