專利名稱：雙對流換熱高效水泥冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水泥及類似粉體入庫、出廠前的冷卻設(shè)備，具體地說是一種雙對流換熱高效水泥冷卻器。
技術(shù)背景在水泥制造廠，出磨水泥的溫度在100～130℃，水泥經(jīng)過輸送和儲存之后，水泥出廠時也一般高于80℃，不能自然降低到某些特定工程的溫度要求。水泥高溫的危害①會使石膏脫水、水泥假凝；②在庫中粘庫、假凝結(jié)塊；③運輸中損壞包裝；④工程應(yīng)用時水泥初始溫度較高，會引起混凝土的塌落度增加，水灰比增加，強度下降。所以，不管在水泥的儲存還是在水泥的應(yīng)用中，都迫切需要將水泥溫度降低到70℃以下，在某些重要工程中，如隧道、水泥堤壩、道路橋梁及海底工程等，甚至要求水泥的溫度低于60℃。為了解決水泥降溫問題，國內(nèi)外常見的冷卻方式有①磨機內(nèi)通風(fēng)冷卻，受磨機機構(gòu)和研磨需要的限制，冷卻能力有限；②磨機內(nèi)噴水冷卻，技術(shù)復(fù)雜，易于影響水泥性能；③機外淋水冷卻，冷卻效果差，易造成污染；④選粉機空氣風(fēng)冷卻或選粉機外加水套冷卻，水泥與選粉機外壁及水泥與空氣的換熱效果差，難以到達理想的冷卻效果；⑤外部淋水的水泥冷卻器冷卻，僅靠外壁的自然對流換熱冷卻，冷卻效率不充分，耗水量較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的發(fā)明目的旨在解決上述背景技術(shù)所列之不足，而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)水泥高速冷卻、節(jié)能環(huán)保的雙對流換熱高效水泥冷卻器。
實現(xiàn)以上發(fā)明目的技術(shù)方案是該雙對流換熱高效冷卻器由外部筒體、具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子、均勻淋水套、集水槽、傳動裝置、循環(huán)水泵構(gòu)成，該均勻淋水套置于外部筒體的上部，集水槽置于外部筒體的下部，具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子置于外部筒體的內(nèi)部，其傳動裝置置于外部筒體的底部，筒體底側(cè)部設(shè)置喂料口，頂側(cè)部設(shè)置出料口，循環(huán)水泵通過水循環(huán)管路連接于由集水槽、淋水套、內(nèi)水套及冷卻循環(huán)池組成的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中。
依照本案中所述的該雙對流換熱高效冷卻器，其外部筒體提供水泥的運動腔和外部冷卻水的換熱面；其具有提升葉片的內(nèi)水套提供水泥在水套和筒體腔內(nèi)的輸送動力和內(nèi)部對流換熱；其淋水套使冷卻水沿筒體外壁形成高速水膜，實現(xiàn)外部的對流換熱；集水槽用于收集筒體外壁淋下的冷卻水，送入冷卻池循環(huán)使用；其傳動裝置提供內(nèi)水套及輸送水泥的動力；其循環(huán)水泵用于給內(nèi)水套提供高壓冷卻水，使冷卻水在水套內(nèi)快速流動，利于提高冷卻效率。
本實用新型由于同時采用了外壁的自然對流換熱和內(nèi)部的強制對流換熱的雙對流冷卻方式，冷卻效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻效果可靠，并根據(jù)具體工況可以方便的調(diào)節(jié)控制，利于節(jié)能降耗。其總體規(guī)格尺寸較僅應(yīng)用外壁的自然對流換熱結(jié)構(gòu)的冷卻器小1/3，冷卻效率高30％以上。
本實用新型的優(yōu)點是冷卻效率高，采用間接冷卻方式，不會影響水泥質(zhì)量，它克服其它冷卻方式的諸多弊端，投資小，效率高，冷卻效果好，易控制和操作，應(yīng)用經(jīng)濟性較高。


圖1為本實用新型采用外側(cè)逆流換熱、內(nèi)側(cè)順流換熱方式時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型內(nèi)、外側(cè)均采用順流換熱方式時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型的均勻淋水套結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型的四分之一圓周的均勻淋水套結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4中A-A剖視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
雙對流換熱高效水泥冷卻器由傳動裝置1、筒體下部支架2、排渣口3、聯(lián)軸器4、集水槽5、內(nèi)水套6、出料口8、筒體上部頂蓋9、內(nèi)水套出水口10、內(nèi)水套進水口11、均勻淋水套進水口12、循環(huán)水泵13、均勻淋水套14、筒體15、提升螺旋葉片17、喂料口18、排水口19等部件組成。
該均勻淋水套14置于外部筒體15的上部，集水槽5置于外部筒體15的下部，具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子置于外部筒體15的內(nèi)部，其傳動裝置1置于外部筒體15的底部，筒體15底側(cè)部設(shè)置喂料口18，頂側(cè)部設(shè)置出料口8，循環(huán)水泵13由水循環(huán)管路連接于由集水槽5、淋水套14、內(nèi)水套6及冷卻循環(huán)池組成的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中。
所述的外部筒體15為薄壁圓筒，具有下部支架2和上部頂蓋9，分別具有安裝內(nèi)水套6軸承的上下軸承座，筒體15其高度與直徑的比值為2.4～2.6。它采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼鋼板卷制而成，具有良好的導(dǎo)熱性和良好的剛度，其橢圓度和直線度被嚴(yán)格的控制，它的外壁是冷卻水幕16流下的部位，內(nèi)壁是水泥7被提升的部位，它的結(jié)構(gòu)尺寸取決于需要冷卻的水泥的產(chǎn)量和溫度。
所述的均勻淋水套14是由等分的幾部分組合而成的環(huán)形腔體，該環(huán)形腔體套裝在筒體15的頂部，沿筒體15圓周分布有多個一次均化孔20，底部有兩層二次均化毛刷21。所述的環(huán)形腔體可分為四段焊接而成，現(xiàn)場安裝組合為一個整環(huán)，每段均設(shè)置1～2個冷卻水進口12。經(jīng)由均化孔20流出的均勻的冷卻水被設(shè)置在水套底部的毛刷21二次均化后沿筒體15外壁流下，在筒體外壁上形成1～3mm厚的高速流動的冷卻水膜16，然后由筒體15下部設(shè)置的集水槽5收集，被輸送到冷卻循環(huán)池循環(huán)使用。該集水槽5為上部呈倒圓錐型、下部呈圓柱型的槽體。
所述的具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子由內(nèi)水套6和提升螺旋葉片17組成，其進水口11和排水口10可以均設(shè)置在筒體15的上部，也可以分別設(shè)置在筒體15的上部和下部。它具有冷卻和輸送水泥的雙重功能，冷卻水由上部進入水套6，由上部或下部的旋轉(zhuǎn)接頭或等效裝置流出，水套6內(nèi)外壁間隙小于8mm，螺旋葉片17緊密的焊接在水套6上，同時兼具換熱片的作用，根據(jù)需要可制成可換葉片，方便磨損后調(diào)整葉片17與筒體15的間隙。螺旋提升葉片17在旋轉(zhuǎn)時將熱水泥7由筒體15的下部喂料口18沿筒體15內(nèi)壁提升，葉片17外邊緣與筒體15內(nèi)壁的間隙在2～4mm。螺旋葉片17上的水泥7在離心力的作用下壓向筒內(nèi)壁(運動曲線為螺旋曲線，保證水泥可以充分地與筒體接，進行熱交換)，通過與筒內(nèi)壁充分接觸，將熱量傳遞給筒壁，筒壁與筒壁外向下流動的水幕進行自由對流換熱，同時水泥7在與螺旋葉片17的接觸中將熱量傳遞給內(nèi)水套6，內(nèi)水套6同時降低了筒體15內(nèi)的空氣溫度，從而迅速的降低水泥7溫度，以使水泥7在提升過程中被快速冷卻，達到筒體15頂部的出料口8位置時，在離心力作用下將水泥7排出。
上述具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子可以制成如圖1所示的頂部進、出水的結(jié)構(gòu)，此時水泥7與冷卻水的熱交換方式為外側(cè)逆流換熱、內(nèi)側(cè)順流換熱方式；也可制成如圖2所示的頂部進水、底部排水的結(jié)構(gòu)，此時水泥7與冷卻水的熱交換方式是內(nèi)側(cè)和外側(cè)均為逆流換熱方式。
所述的傳動裝置1包括驅(qū)動內(nèi)水套6旋轉(zhuǎn)的主電機、減速機以及輔助轉(zhuǎn)動設(shè)備。傳動裝置1的旋轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器4與具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子連接，將動力傳遞到轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子以高于臨界轉(zhuǎn)速的速度轉(zhuǎn)動，滿足水泥提升的動力需求。
權(quán)利要求1.一種雙對流換熱高效水泥冷卻器，其特征在于它由外部筒體、具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子、均勻淋水套、集水槽、傳動裝置、循環(huán)水泵構(gòu)成，該均勻淋水套置于外部筒體的上部，集水槽置于外部筒體的下部，具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子置于外部筒體的內(nèi)部，其傳動裝置置于外部筒體的底部，筒體底側(cè)部設(shè)置喂料口，頂側(cè)部設(shè)置出料口，循環(huán)水泵由水循環(huán)管路連接于由集水槽、淋水套、內(nèi)水套及冷卻循環(huán)池組成的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙對流換熱高效水泥冷卻器，其特征在于該外部筒體為薄壁圓筒，具有下部支架和上部頂蓋，分別具有安裝內(nèi)水套軸承的上下軸承座，筒體其高度與直徑的比值為2.4～2.6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙對流換熱高效水泥冷卻器，其特征在于該均勻淋水套是由等分的幾部分組合而成的環(huán)腔結(jié)構(gòu)，該環(huán)腔結(jié)構(gòu)套裝在筒體的頂部，沿筒體圓周分布有多個一次均化孔，底部有兩層二次均化毛刷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙對流換熱高效水泥冷卻器，其特征在于該集水槽為上部呈倒圓錐型、下部呈圓柱型的槽體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙對流換熱高效水泥冷卻器，其特征在于該具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子由內(nèi)水套和提升螺旋葉片組成，其進水口和排水口可以均設(shè)置在筒體的上部，也可以分別設(shè)置在筒體的上部和下部。
專利摘要本實用新型涉及水泥及類似粉體入庫、出廠前的冷卻設(shè)備，具體地說是一種雙對流換熱高效水泥冷卻器。它由外部筒體、具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子、均勻淋水套、集水槽、傳動裝置、循環(huán)水泵構(gòu)成，該均勻淋水套置于外部筒體的上部，集水槽置于外部筒體的下部，具提升葉片的內(nèi)水套轉(zhuǎn)子置于外部筒體的內(nèi)部，其傳動裝置置于外部筒體的底部，筒體底側(cè)部設(shè)置喂料口，頂側(cè)部設(shè)置出料口，循環(huán)水泵由水循環(huán)管路連接于由集水槽、淋水套、內(nèi)水套及冷卻循環(huán)池組成的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中。該冷卻器具有節(jié)能環(huán)保、冷卻效率高、結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝使用等優(yōu)點，尤其適用于高溫水泥的冷卻。
文檔編號C04B7/47GK2853792SQ20052002417
公開日2007年1月3日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者彭建新, 施連章, 張樹廣, 黃繼全, 尹文杰, 陳作柄, 郭柏林, 陳思維 申請人:中材建設(shè)有限公司, 武漢理工大學(xué)