一种串联式滚筒式高温渣粒余热回收装置的制作方法 专利技术说明

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本实用新型涉及余热回收技术领域，特别涉及一种串联式滚筒式高温渣粒余热回收装置。背景技术：2.在冶金工业领域，存在这大量的高温冶金渣，蕴含着大量的余热资源。由于高温渣粒(颗粒与渣粒意思相同，均为被固体小颗粒)的产生是间歇过程，大多数余热回收装置需要连续工作3.现有技术中，高温渣粒的冷却设备主要有机械式和流化床两大类型，其中机械式的利用机械搅拌、抛洒，不断使得高温渣粒与换热管路接触，强化传热，达到快速冷却的目的。流化床利用固体颗粒的流态化进行换热，具有换热系数高的特点，但是用风量巨大。技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种串联式滚筒式高温渣粒余热回收装置，针对现有高温渣粒产生的间歇特性，采用串联滚筒式方法，缓存罐滚筒衔接非连续的排渣过程与连续的余热回收过程，换热滚筒回收高温渣粒余热，降低非连续排渣对连续允许的换热设备的影响，同时达到快速冷却高温渣粒的目的。5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：6.一种串联式滚筒式高温渣粒余热回收装置，其包括，7.缓存罐滚筒，其侧壁一侧设进料口及进料管路，另一侧设出料口及出料管路；所述缓存罐滚筒向出料口侧倾斜安装，确保高温渣粒在筒体内部从进料端移动到出料端；8.若干第一扬料板，该扬料板呈l形，其一端沿缓存罐滚筒筒体内壁周向间隔竖直设置于筒体内壁；9.第一驱动装置，其包括设置于缓存罐滚筒外壁的齿环、第一驱动电机及相应的支撑结构；10.换热滚筒，其两端分别设冷却介质进口、冷却介质出口，并分别通过旋转接头连接外部管路；所述换热滚筒筒体的侧壁近冷却介质出口处设高温渣粒进料口及进料管路，所述换热滚筒筒体的侧壁近冷却介质进口处设低温颗粒出料口及出料管路；所述换热滚筒筒体采用向冷却介质出口侧向下倾斜安装，确保高温渣粒在换热滚筒筒体内部从进料端移动到出料端；11.若干第二扬料板，该扬料板呈l形，其一端沿换热滚筒筒体内壁周向间隔竖直设置于筒体内壁；12.若干换热管，分别设置于所述换热滚筒筒体中央、筒体内壁及第二扬料板内侧；13.第二驱动装置，其包括设置于筒体外部的齿环、第二驱动电机及相应的支撑结构。14.优选的，所述缓存罐滚筒筒体、换热滚筒筒体分别由内筒、外筒及内筒、外筒之间的保温材料组成。15.优选的，所述换热管包括a型换热管、b型换热管；其中，a型换热管的外壁沿周向竖直设有翅片，形成翅片管；该a型换热管布置于换热滚筒筒体中央，优选的，所述翅片为环肋、柱肋或板肋。16.优选的，所述换热滚筒筒体的冷却介质进口侧设有冷却介质分配器，和/或，冷却介质出口侧设有冷却介质集流器；所述冷却介质分配器与换热管相连。17.优选的，所述换热管采用多个管程的方式在换热滚筒筒体内布置，管程数量为奇数；优选的，各换热管的管程阻力一致。18.优选的，所述换热滚筒筒体的高温渣粒进料管路设高温渣粒进料器，该高温渣粒进料器为环形套筒形式，其套接在换热滚筒筒体外，相应的，筒体侧壁的进料口设计为格栅开口；优选的，所述高温渣粒进料器与换热滚筒筒体之间的密封采用滑动密封形式。19.优选的，所述换热滚筒筒体的高温渣粒出料口的出料管路设高温渣粒出料器，所述高温渣粒出料器为环形套筒形式，其套接在换热滚筒筒体外，相应的，换热滚筒筒体的侧壁的出料设计为格栅开口；优选的，所述高温渣粒出料器与换热滚筒筒体之间的密封采用滑动密封形式。20.在本实用新型所述的装置中：21.所述换热滚筒中扬料板的主要作用是抛洒高温渣粒。扬料板的长度、安装角度依据所处理的高温渣粒的流量确定。所述扬料板内部安装b型换热管，扬料板在抛洒高温渣粒的同时，b型换热管将驻留在扬料板内的高温渣粒冷却。22.所述换热滚筒中a型换热管外部焊接有翅片(环肋、柱肋、板肋等均可以采用)用以增强高温渣粒与管壁之间的换热，本实用新型推荐采用环肋翅片增强换热。23.所述换热滚筒中冷却介质分配器与a型换热管、b型换热管均相连，将冷却介质分配到各个换热管中。所述a型换热管、b型换热管均可以采用多个管程的方式在滚筒内布置，管程数量为奇数(1，3，5…)。所述a型换热管、b型换热管的管程阻力应当基本一致，以确保冷却介质不存在偏流现象。24.所述换热滚筒中高温渣粒进料器为环形套筒形式，套接在滚筒外筒的右侧换热，滚筒的内筒、外筒、保温材料在右侧进料部分做格栅开口，允许从高温渣粒从进料器落入滚筒内部，达到进料的目的。25.所述进料器密封采用滑动密封形式，确保高温渣粒不从进料器和滚筒外筒之间漏出。26.所述高温渣粒出料器为环形套筒形式，套接在滚筒外筒的左侧，滚筒的内筒、外筒、保温材料在左侧出料部分做格栅开口，允许从高温渣粒从滚筒内部落入出料器中，达到出料的目的。27.所述出料器密封采用滑动密封形式，确保高温渣粒不从出料器和滚筒外筒之间漏出。28.所述缓存罐滚筒中所述缓存罐内筒与缓存罐外筒之间安装有保温材料，保温材料的层数、厚度、材料类型等，根据所处理的高温渣粒的温度水平进行设定。29.所述缓存罐进料器为环形套筒形式，套接在缓存罐滚筒外筒的右侧，缓存罐滚筒的内、外筒、保温材料在左侧进料部分做格栅开口，允许从高温渣粒从缓存罐进料器落入滚筒内部，达到进料的目的。30.所述缓存罐进料器密封采用滑动密封形式，确保高温渣粒不从缓存罐进料器和缓存罐滚筒外筒之间漏出。31.所述缓存罐出料器为环形套筒形式，套接在缓存罐滚筒外筒的右侧，缓存罐滚筒的内、外筒、保温材料在右侧出料部分做格栅开口，允许从高温渣粒从缓存罐滚筒内部落入缓存罐出料器中，达到出料的目的。32.缓存罐换热滚筒中所述缓存罐出料器密封采用滑动密封形式，确保高温渣粒不从缓存罐出料器和滚筒外筒之间漏出。33.本实用新型所述装置采用串联式滚筒设计，缓存罐滚筒衔接非连续的排渣过程与连续的余热回收过程，换热滚筒回收高温渣粒余热。在缓存罐滚筒内，高温渣粒被扬料板抛洒，起到均匀渣粒温度的作用，同时能够存储渣粒，抛洒过程也避免了渣粒的粘结。最终高温渣粒输送至换热滚筒中。34.高温渣粒在换热滚筒内，被扬料板抛洒，同时与扬料板和滚筒壁面上的换热管进行换热，抛洒中的高温渣粒，与滚筒中心部分的翅片换热管接触，进而冷却。滚筒倾斜放置，高温渣粒在滚动过程中，逐步向滚筒出口移动，同时完成换热。滚筒内的换热管路可以通水或者气等冷却介质，冷却介质总管与外部的连接采用滑动接口进行连接。35.本实用新型的优点在于：36.1.本实用新型通过设计缓存罐滚筒，将非连续的排渣过程与连续的换热过程衔接起来。37.2.通过缓存罐滚筒的滚动和扬料板的抛洒过程，使得高温渣粒混合均匀，同时避免颗粒粘接。38.3.本实用新型所述换热滚筒极限回收高温渣粒的余热，采用的冷却介质可以为水、空气等，冷却介质走管程(a型换热管、b型换热管)，高温渣粒走壳程，避免了冷却介质的污染。39.4.本实用新型所述换热滚筒扬料板采用b型换热管覆盖，提高了扬料抛洒过程中的换热量。40.5.本实用新型所述换热滚筒内侧布置b型换热管，增加换热的同时，对内筒起到降温保护的作用。41.6.本实用新型所述换热滚筒a型换热管外部安装翅片，进一步提高高温渣粒与换热管之间的换热效率。翅片可以选用环肋、柱肋、板肋等，本实用新型推荐采用环肋翅片增强换热，环肋翅片与换热管的连接推荐采用钎焊的方式。附图说明42.图1为本实用新型实施例的结构示意图；43.图2为本实用新型实施例中换热滚筒的纵剖面示意图；44.图3为本实用新型实施例中换热滚筒的截面示意图；45.图4为本实用新型实施例中缓存罐滚筒的纵剖面示意图；46.图5为本实用新型实施例中缓存罐滚筒的截面示意图。具体实施方式47.参见图1～图5，本实用新型所述的串联式滚筒式高温渣粒余热回收装置，其包括，48.缓存罐滚筒1，其侧壁一侧设进料口及进料管路101，另一侧设出料口及出料管路102；所述缓存罐滚筒1向出料口侧倾斜安装，确保高温渣粒在筒体内部从进料端移动到出料端；49.若干第一扬料板2，该扬料板2呈l形，其一端沿缓存罐滚筒1筒体内壁周向间隔竖直设置于筒体内壁；50.第一驱动装置(图中未示)，其包括设置于缓存罐滚筒外壁的齿环、第一驱动电机及相应的支撑结构；51.换热滚筒3，其两端分别设冷却介质进口301、冷却介质出口302，并分别通过旋转接头连接外部管路；所述换热滚筒筒体的侧壁近冷却介质出口302处设高温渣粒进料口及进料管路303，所述换热滚筒3筒体的侧壁近冷却介质进口301处设低温颗粒出料口及出料管路304；所述换热滚筒3筒体采用向冷却介质出口侧向下倾斜安装，确保高温渣粒在换热滚筒筒体内部从进料端移动到出料端；52.若干第二扬料板4，该扬料板4呈l形，其一端沿换热滚筒3筒体内壁周向间隔竖直设置于筒体内壁；53.若干换热管5，分别设置于所述换热滚筒3筒体中央、筒体内壁及第二扬料板4内侧；54.第二驱动装置(图中未示)，其包括设置于筒体外部的齿环、第二驱动电机及相应的支撑结构。55.优选的，所述缓存罐滚筒1筒体、换热滚筒3筒体分别由内筒31(以换热滚筒3为例，下同)、外筒32及内筒31、外筒32之间的保温材料33组成。56.优选的，所述换热管5包括a型换热管51、b型换热管52；其中，a型换热管51的外壁沿周向竖直设有翅片511，形成翅片管；该a型换热管51布置于换热滚筒3筒体中央，优选的，所述翅片511为环肋、柱肋或板肋。57.优选的，所述换热滚筒3筒体的冷却介质进口侧设有冷却介质分配器6，和/或，冷却介质出口侧设有冷却介质集流器7；所述冷却介质分配器6与换热管相连。58.优选的，所述换热管采用多个管程的方式在换热滚筒筒体内布置，管程数量为奇数；优选的，各换热管的管程阻力一致。59.优选的，所述换热滚筒3筒体的高温渣粒进料管路设高温渣粒进料器8，该高温渣粒进料器8为环形套筒形式，其套接在换热滚筒3筒体外，相应的，筒体侧壁的进料口设计为格栅开口；优选的，所述高温渣粒进料器与换热滚筒筒体之间的密封采用滑动密封形式。60.优选的，所述换热滚筒3筒体的高温渣粒出料口的出料管路设高温渣粒出料器9，所述高温渣粒出料器为环形套筒形式，其套接在换热滚筒筒体外，相应的，换热滚筒筒体的侧壁的出料设计为格栅开口；优选的，所述高温渣粒出料器与换热滚筒筒体之间的密封采用滑动密封形式。61.本实用新型所述装置的运行方式如下：62.根据高温渣粒的流量，缓存罐滚筒以设定转速回转运动；上游设备产生的高温渣粒100，首先进入缓存罐滚筒1内，在缓存罐滚筒1内经过第一扬料板2的抛洒，使得高温渣粒混合均匀，同时避免高温渣粒的粘结；然后缓存罐滚筒1以一定的速度排料，所排高温渣粒100进入换热滚筒3中；63.高温渣粒100从换热滚筒3进料口进入换热滚筒3筒体内，在第二扬料板4的作用下形成抛洒状态，与换热滚筒3内的换热管5进行接触换热；由于换热滚筒3筒体倾斜安装(出料端低于进料端)，高温渣粒在换热滚筒3筒体内抛洒过程中逐渐由进料端移动到出料端，温度逐渐降低变为低温颗粒200，最终从高温渣粒出料器流出换热滚筒3筒体。期间，a型换热管51带有翅片，强化高温渣粒与换热管之间的传热；b型换热管52布置在换热滚筒3内侧和扬料板内侧，对高温渣粒进行冷却。64.冷却介质从冷却介质进口进入冷却介质分配器，分流至换热管中，与高温渣粒进行热交换(间壁式换热)，最终在冷却介质集流器汇聚，从冷却介质出口流出换热滚筒。









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