專利名稱：固體顆粒冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體顆粒冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固體顆粒冷卻裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中，通常需要先將某一工段得到的固體顆粒冷卻后，再進(jìn)入下一工段 處理，如在尿素大顆粒造粒領(lǐng)域，需要先將從造粒機(jī)得到的高溫尿素顆粒冷卻降到70°C以 下，再進(jìn)行輸送、篩分、破碎等后續(xù)處理，因此，用于冷卻固體顆粒的設(shè)備得到了大量的應(yīng) 用。目前被廣泛使用的固體顆粒冷卻設(shè)備有兩種一種是基于風(fēng)冷原理的流化床冷卻器，另 一種是使用冷卻板的板冷器。
如圖1所示，流化床冷卻器為臥式設(shè)備，主要由下箱體、分布板和上箱體組成。在 正常運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)向下箱體輸送流化風(fēng)，固體顆粒由多孔的分布板上方的進(jìn)料口進(jìn)入落在 分布板上，分布板上的固體顆粒被風(fēng)機(jī)輸送來(lái)的流化風(fēng)吹動(dòng)形成流化狀態(tài)，并整體向出料 口移動(dòng)。在固體顆粒進(jìn)入流化床被空氣吹動(dòng)流化并向出料口移動(dòng)的過(guò)程中，流化空氣與固 體顆粒表面保持直接接觸，當(dāng)流化空氣的溫度低于固體顆粒的溫度時(shí)，熱量便會(huì)由固體顆 粒向流化空氣傳遞，從而實(shí)現(xiàn)冷卻固體顆粒的目的。
如圖2所示，板冷器為立式設(shè)備，主要由進(jìn)料倉(cāng)、冷卻板組和出料器組成，其中，冷 卻板一般豎直安裝，且板與板之間有一定的空隙以便顆粒物料通過(guò)。正常運(yùn)行時(shí)，固體顆粒 由進(jìn)料倉(cāng)進(jìn)入，顆粒物料在自身重力的作用下，以密相輸送的方式通過(guò)冷卻板之間的空隙， 最后被振動(dòng)出料器以一定的速度均勻、順暢地排出。在顆粒物料以密相輸送的方式通過(guò)冷 卻板之間空隙的過(guò)程中，固體顆粒表面與冷卻板直接接觸，當(dāng)有低溫的冷媒流體流經(jīng)冷卻 板使其溫度低于固體顆粒時(shí)，熱量便會(huì)由固體顆粒向冷卻板傳遞，進(jìn)而向冷媒流體傳遞并 被其帶走，固體顆粒因此被冷卻。
上述兩種公知的冷卻設(shè)備均存在一定的不足。由于流化空氣密度極低，單位體積 空氣帶走的熱量十分有限，流化床冷卻器通常需要大量的流化空氣，相應(yīng)地需要大功率的 流化風(fēng)機(jī)，造成巨大的能耗，冷卻效率低下。使用板冷器時(shí)，首先需要將物料提升至高處， 物料提升過(guò)程需消耗一定的能量，其次，為保證有足夠的傳熱面積和時(shí)間，需要大量的冷卻 板，一次性設(shè)備投資較大；并且顆粒物料往往拌有一定量粉塵，隨著時(shí)間推移粘附在板上并 越來(lái)越多造成板冷器內(nèi)部堵料，在較短使用周期內(nèi)便要清理一次，操作、檢修上比較復(fù)雜。
綜上所述，現(xiàn)有的固體顆粒冷卻設(shè)備存在能耗大、冷卻效率低、成本高、使用不便 的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種固體顆粒冷卻裝置，其能夠降低能耗，提高 對(duì)固體顆粒的冷卻效率，并且降低了成本，使用更加方便。
( 二)技術(shù)方案
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種固體顆粒冷卻裝置，包括流化床冷卻器，所述 流化床冷卻器內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)冷卻組件，所述冷卻組件安裝于所述流化床冷卻器的上箱體 內(nèi)、分布板上方。
優(yōu)選地，所述裝置中至少有一個(gè)所述冷卻組件的部分或全部位于預(yù)定的流化床層 內(nèi)。冷卻組件與預(yù)定的固體顆粒流化床層直接接觸。安裝冷卻組件時(shí)，應(yīng)使其中至少一個(gè) 冷卻組件的部分或全部處于預(yù)定的固體顆粒流化床層內(nèi)部。
優(yōu)選地，所述冷卻組件設(shè)有至少一個(gè)冷媒流體入口和至少一個(gè)冷媒流體出口。冷 媒流體可通過(guò)冷媒流體入口進(jìn)入冷卻組件，使其保持低溫并帶走固體顆粒的熱量。
優(yōu)選地，所述冷卻組件的型式包括板式、管式、板管式或板式、管式、板管式的變 形或組合。
優(yōu)選地，所述冷卻組件的材料制作包括鋼、鋁、鐵或銅。亦可使用其他導(dǎo)熱性能良 好的材料制作冷卻組件。
(三)有益效果
本發(fā)明通過(guò)在流化床冷卻器內(nèi)加裝冷卻組件，實(shí)現(xiàn)了從多個(gè)方面提高冷卻效率及 改善冷卻效果第一，不影響流化床流化狀況并利用了流化床冷卻器內(nèi)固體顆粒的流化動(dòng) 能，使固體顆粒在被流化風(fēng)冷卻的同時(shí)，與冷卻組件大量、充分接觸，由冷卻組件內(nèi)的冷媒 流體帶走大量熱量；第二，冷卻組件的存在有利于阻止流化床層內(nèi)固體顆粒的返混，使不同 顆粒在流化床層內(nèi)停留的時(shí)間差減小，在整體上受到的冷卻更加均勻；第三，由于冷卻組件 表面在流化床層內(nèi)受到流化空氣與流化顆粒的吹掃、摩擦作用，可避免粉塵結(jié)疤的問(wèn)題，使 冷卻組件在長(zhǎng)期運(yùn)行中保持最佳的冷卻效率。
在帶走相同熱量的前提下，本發(fā)明與現(xiàn)有的流化床冷卻器相比對(duì)流化風(fēng)的需求量 可減少30%以上，設(shè)備尺寸和能耗更小。
本發(fā)明與現(xiàn)有的板冷器相比，設(shè)備高度可減小50%以上，對(duì)支撐框架、物料提升的 要求大大降低，因此使用成本降低，又因冷卻組件可避免粉塵結(jié)疤，不存在內(nèi)部堵料或冷卻 效率降低等問(wèn)題，因此可減少設(shè)備維護(hù)，長(zhǎng)期保持高效運(yùn)行。
申請(qǐng)人使用現(xiàn)有的流化床冷卻器、板冷器以及本發(fā)明所述的固體顆粒冷卻裝置， 對(duì)尿素顆粒分別進(jìn)行冷卻，經(jīng)檢測(cè)計(jì)算，使用與本發(fā)明等量的流化風(fēng)，流化床冷卻器可在I 秒鐘內(nèi)帶走I立方厘米尿素顆粒O. 05焦耳的熱量，使用與本發(fā)明相同大小傳熱面積的冷卻 組件，板冷器可在I秒鐘內(nèi)帶走I立方厘米尿素顆粒O. 01焦耳的熱量，使用與所述流化床 冷卻器等量的流化風(fēng)和與所述板冷器相同大小傳熱面積的冷卻組件，本發(fā)明所述的固體顆 粒冷卻裝置可在I秒鐘內(nèi)帶走I立方厘米尿素顆粒O. 09焦耳的熱量；由數(shù)據(jù)可知本發(fā)明所 述的固體顆粒冷卻裝置的冷卻效率與現(xiàn)有技術(shù)相比有顯著提高。


圖1為本發(fā)明背景技術(shù)中所述流化床冷卻器的工作原理圖2為本發(fā)明背景技術(shù)中所述板冷器的工作原理圖3為本發(fā)明實(shí)施方式中所述固體顆粒冷卻裝置的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提供了一種固體顆粒冷卻裝置，包括流化床冷卻器，所述流化床冷卻器內(nèi) 設(shè)有至少一個(gè)冷卻組件，所述冷卻組件安裝于所述流化床冷卻器的上箱體內(nèi)、分布板上方。
冷卻組件不影響流化床冷卻器內(nèi)固體顆粒物料的正常流化。基于流化床冷卻器， 在流化床冷卻器分布板以上，布置安裝預(yù)定數(shù)量、規(guī)格的冷卻組件，并使其與預(yù)定的流化床 層直接接觸。冷卻組件可以分組安裝，冷卻組件的數(shù)量、冷卻組件之間的距離可根據(jù)設(shè)計(jì)要 求設(shè)置。
優(yōu)選地，所述裝置中至少有一個(gè)所述冷卻組件的部分或全部位于預(yù)定的流化床層 內(nèi)。冷卻組件與預(yù)定的固體顆粒流化床層直接接觸。安裝冷卻組件時(shí)，應(yīng)使其中至少一個(gè) 冷卻組件的部分或全部處于預(yù)定的固體顆粒流化床層內(nèi)部。
優(yōu)選地，所述冷卻組件設(shè)有至少一個(gè)冷媒流體入口和至少一個(gè)冷媒流體出口。冷 媒流體可通過(guò)冷媒流體入口進(jìn)入冷卻組件，并可在冷卻組件內(nèi)流通，由于冷媒流體溫度較 低，固體顆粒與冷卻組件接觸后，熱量被冷卻組件內(nèi)的冷媒流體帶走。
優(yōu)選地，所述冷卻組件的型式包括板式、管式、板管式或板式、管式、板管式的變 形或組合。
優(yōu)選地，所述冷卻組件的材料制作包括鋼、鋁、鐵或銅。亦可使用其他導(dǎo)熱性能良 好的材料制作冷卻組件。
例如采用分布板尺寸為8400X3750mm的流化床冷卻器。采用規(guī)格尺寸為 1800X600X 20mm的板式冷卻組件(以下簡(jiǎn)稱冷卻板)。冷卻板之間的距離為250mm，平均 分布于分布板的寬度方向，共分四組，每組14塊。冷卻板板面垂直于分布板且平行于物料 流動(dòng)方向，所有冷卻板下端離分布板距離為50mm。
分布板的長(zhǎng)度方向上，第一組冷卻板距流化床設(shè)備進(jìn)料端200mm，冷卻板組之間距 離為200mm,第四組冷卻板距流化床設(shè)備出料端400mm。
本發(fā)明的工作原理
本發(fā)明所述固體顆粒冷卻裝置在流化床冷卻器內(nèi)以一定的方式布置安裝預(yù)定數(shù) 量和規(guī)格的冷卻組件，并使其與預(yù)定的固體顆粒流化床層接觸。
如圖3所示，正常運(yùn)行時(shí)，流化風(fēng)機(jī)向固體顆粒冷卻裝置鼓入流化風(fēng)使固體顆粒 床層流化，冷卻組件內(nèi)保持冷媒流體流通。固體顆粒冷卻裝置可接受連續(xù)或間歇進(jìn)料，通過(guò) 流化保持固體物料的整體流動(dòng)性，從出料口連續(xù)或間歇排料。自固體顆粒進(jìn)入流化床至被 流化移動(dòng)到出口的過(guò)程中，被流化的固體顆粒表面一方面與流化空氣直接接觸，另一方面 因固體顆粒流化運(yùn)動(dòng)而大量與冷卻組件接觸，當(dāng)流化空氣和冷卻組件內(nèi)冷媒流體的溫度低 于固體顆粒的溫度時(shí)，熱量便由固體顆粒同時(shí)向流化空氣及冷媒流體傳遞。
以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種固體顆粒冷卻裝置，包括流化床冷卻器，其特征在于，所述流化床冷卻器內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)冷卻組件，所述冷卻組件安裝于所述流化床冷卻器的上箱體內(nèi)、分布板上方。
2.如權(quán)利要求1所述的固體顆粒冷卻裝置，其特征在于，至少有一個(gè)所述冷卻組件的部分或全部位于預(yù)定的流化床層內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的固體顆粒冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻組件設(shè)有至少一個(gè)冷媒流體入口和至少一個(gè)冷媒流體出口。
4.如權(quán)利要求1所述的固體顆粒冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻組件的型式包括板式、管式、板管式或板式、管式、板管式的變形或組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種固體顆粒冷卻裝置，涉及固體顆粒冷卻技術(shù)領(lǐng)域，包括流化床冷卻器，所述流化床冷卻器內(nèi)設(shè)有冷卻組件，所述冷卻組件安裝于所述流化床冷卻器的上箱體內(nèi)、分布板上方。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從多方面提高冷卻效率及改善冷卻效果第一，使固體顆粒在被流化風(fēng)冷卻的同時(shí)，與冷卻組件大量、充分接觸，由冷卻組件內(nèi)的冷媒流體帶走大量熱量；第二，冷卻組件的存在使不同顆粒在流化床層內(nèi)停留的時(shí)間差減小，在整體上受到的冷卻更均勻；第三，可避免粉塵結(jié)疤的問(wèn)題，使冷卻組件在長(zhǎng)期運(yùn)行中保持最佳的冷卻效率。在帶走相同熱量的前提下，本發(fā)明與現(xiàn)有的流化床冷卻器相比對(duì)流化風(fēng)的需求量可減少30％以上，與現(xiàn)有的板冷器相比，設(shè)備高度可減小50％以上。
文檔編號(hào)F28C3/16GK103047879SQ20111031281
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者王巖 申請(qǐng)人:王巖