專利名稱：長壽命均流式高溫下料裝置及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長壽命均流式高溫下料裝置及其工作方法，屬于窯爐設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)窯爐等生產(chǎn)設(shè)備中輸送物料的下料裝置均需要穿過600°C以上的高溫區(qū)，因此，下料裝置容易在高溫下變形燒損。為防止下料裝置變形，中國專利文獻(xiàn)CN2344402(申請?zhí)?8231313. 6)公開了一種迥轉(zhuǎn)窯的下料裝置，它是在下料口的下端焊接一段護(hù)管，下料管采用耐高溫耐腐蝕的鎳基合金做成一整體，且在其上端焊接一法蘭，將下料管的下端從下料口插入護(hù)管中。但該專利仍然存在下料裝置易變形的問題，并且由于下料裝置溫度高，容易使部分物料粘附于下料裝置內(nèi)壁上，從而阻塞下料裝置。經(jīng)改進(jìn)后的下料裝置由外殼體、內(nèi)殼體構(gòu)成，內(nèi)殼體內(nèi)下料。外殼體、內(nèi)殼體都是由無縫不銹鋼鋼管同軸線焊接制得，外殼體與內(nèi)殼體間兩端焊接封堵，形成冷卻循環(huán)水夾套。進(jìn)水管從冷卻循環(huán)水夾套頂部直插入冷卻循環(huán)水夾套底部，出水管從冷卻循環(huán)水夾套上部外殼體引出。工作時，冷水通過直進(jìn)水管到達(dá)夾套底部，隨著溫度的升高密度降低，從而逐漸流動上升，將夾套外壁傳入的熱量帶走，最后熱水在出水管排出；排出的熱水經(jīng)冷卻處理后再用泵加壓送入進(jìn)水管，如此循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)對下料裝置的冷卻保護(hù)作用。但由于高溫下料裝置實(shí)際使用過程中存在一定的傾斜度，冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)的循環(huán)水不能均流上升，冷卻循環(huán)水夾套最下端的冷卻水循環(huán)較慢，因此，形成的水垢會逐漸在此沉積，最終將冷卻循環(huán)水夾套下部填滿，形成死角，造成冷卻水無法在此處循環(huán)，導(dǎo)致該處被燒損，重新更換。據(jù)統(tǒng)計，每個高溫下料裝置的使用壽命平均在5 8個月左右，該缺陷對安全生產(chǎn)影響較大，并且導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)成本升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種長壽命均流式高溫下料裝置及其工作方法。—種長壽命均流式高溫下料裝置,包括外殼體、內(nèi)殼體和由外殼體與內(nèi)殼體密閉構(gòu)成的冷卻循環(huán)水夾套，其特征在于，冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水管，進(jìn)水管為螺旋結(jié)構(gòu)，進(jìn)水管的進(jìn)水口位于冷卻循環(huán)水夾套的頂端，進(jìn)水管的出水口位于冷卻循環(huán)水夾套的底端，進(jìn)水管與內(nèi)殼體和外殼體圍成出水腔，出水腔的出水口設(shè)置于外殼體的上部。所述的進(jìn)水管為I 3根。優(yōu)選的，所述的進(jìn)水管為2根。所述的進(jìn)水管為等間距螺旋結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)相較于不等間距螺旋結(jié)構(gòu)，使水流在冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)充分循環(huán)，冷卻效果最好。所述進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的外徑與外殼體內(nèi)徑的的徑向差為O 1mm，進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑與內(nèi)殼體外徑的的徑向差為O 1mm。2/4頁優(yōu)選的，進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的外徑與外殼體內(nèi)徑的的徑向差為0mm，進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑與內(nèi)殼體外徑的的徑向差為0mm。此時，進(jìn)水管與內(nèi)殼體和外殼體構(gòu)成密閉的螺旋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以使水流在冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)充分循環(huán)，冷卻效果最好。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的兩根進(jìn)水管均為等間距螺旋結(jié)構(gòu)，二者平行螺旋等間距設(shè)置。所述平行螺旋等間距設(shè)置是指在一根進(jìn)水管任意一點(diǎn)和與另一根進(jìn)水管中與該點(diǎn)相鄰的兩點(diǎn)間距離相同，并且上述三點(diǎn)位于同一直線中，該直線與冷卻循環(huán)水夾套的中心線平行。更優(yōu)的，兩根進(jìn)水管的出水口對稱布置。最優(yōu)的，所述進(jìn)水管的出水口為一斜切口，切面與冷卻循環(huán)水夾套的底面相對。該結(jié)構(gòu)可以使冷卻循環(huán)水夾套的底部形成旋流，從而使消除沉積于冷卻循環(huán)水夾套底部水垢的效果更好。一種長壽命均流式高溫下料裝置的工作方法，其特征在于，步驟如下(I)冷卻水進(jìn)入冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)的進(jìn)水管，調(diào)節(jié)流量，使冷卻水以不低于O. 7m/s的流速向冷卻循環(huán)水夾套底端方向流動，并與出水腔內(nèi)的冷卻回流水進(jìn)行熱交換；(2)冷卻水流出進(jìn)水管，在冷卻循環(huán)水夾套的底部形成旋流并進(jìn)入出水腔成為冷卻回流水；(3)冷卻回流水在出水腔內(nèi)以O(shè). 7 I. 5m/s的流速向冷卻循環(huán)水夾套頂端方向流動，同時與外殼體和進(jìn)水管中的冷卻水進(jìn)行熱交換，最后通過出水腔的出水口排出，冷卻回流水的排出溫度為彡45°C。所述的冷卻水為符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T14848-93的普通工業(yè)水(總硬度 (550mmol/l)，水質(zhì)不低于《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T14848-93V類水質(zhì)；優(yōu)選的，所述的冷卻水水質(zhì)符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T14848-93IV類。更優(yōu)選的，所述的冷卻循環(huán)水通過加藥處理，定期加緩蝕、阻垢劑處理，加殺菌滅藻劑處理，水質(zhì)達(dá)到總硬度< 18mmol/l、總堿度< 24mmol/l ;循環(huán)水；進(jìn)水管、出水腔內(nèi)冷卻循環(huán)水流速均不低于I. Om/s。最優(yōu)的，所述的冷卻循環(huán)水經(jīng)過自動軟水器處理，水質(zhì)達(dá)到總硬度< lOmmol/1、總堿度彡O. 03mmol/lo進(jìn)水管、出水腔內(nèi)冷卻循環(huán)水流速均不低于I. 2m/s。有益效果I、本發(fā)明通過將傳統(tǒng)的冷卻水進(jìn)水直管改為螺旋狀進(jìn)水管，同時利用該進(jìn)水管與冷卻循環(huán)水夾套形成螺旋狀的出水腔，沒有水流死角，解決了現(xiàn)有冷卻循環(huán)水夾套易積存水垢導(dǎo)致下料裝置壽命短、設(shè)備使用成本高的問題。2、由于本發(fā)明進(jìn)水管和出水腔采用螺旋狀結(jié)構(gòu)，延長了水流的流程，有利于冷卻水的熱交換，從而使大大降低了設(shè)備的維護(hù)成本和故障率，可減少安全生產(chǎn)問題的發(fā)生。3、冷卻水在進(jìn)水管內(nèi)逐步升溫，從而減少冷卻水從進(jìn)水管的出水口處流出時對于下料裝置底部金屬結(jié)構(gòu)件的熱沖擊，提高金屬結(jié)構(gòu)壽命。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意4
其中1、外殼體，2、內(nèi)殼體，3、冷卻循環(huán)水夾套，4、進(jìn)水管，5、進(jìn)水管的進(jìn)水口，6、 進(jìn)水管的出水口，7、出水腔，8、出水腔的出水口 ；圖2是本發(fā)明使用時的結(jié)構(gòu)示意圖；其中9、工業(yè)窯爐，10、下料裝置，11、燃燒室，12、高溫?zé)煔?。圖3是現(xiàn)有技術(shù)中下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中31、外殼體，32、內(nèi)殼體，33、冷卻循環(huán)水夾套，34、進(jìn)水管，35、出水管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例—種長壽命均流式高溫下料裝置,如圖I所不，包括外殼體I、內(nèi)殼體2和由外殼體與內(nèi)殼體密閉構(gòu)成的冷卻循環(huán)水夾套3，冷卻循環(huán)水夾套3內(nèi)設(shè)置有兩根進(jìn)水管4，進(jìn)水管 4為等間距螺旋結(jié)構(gòu)，進(jìn)水管的進(jìn)水口 5位于冷卻循環(huán)水夾套3的頂端，進(jìn)水管的出水口 6 位于冷卻循環(huán)水夾套3的底端，進(jìn)水管4與內(nèi)殼體2和外殼體I圍成出水腔7，出水腔的出水口 8設(shè)置于外殼體I的上部。進(jìn)水管4螺旋結(jié)構(gòu)的外徑與外殼體I內(nèi)徑的的徑向差為0mm，進(jìn)水管4螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑與內(nèi)殼體2外徑的的徑向差為0mm。兩根進(jìn)水管4平行螺旋等間距設(shè)置，進(jìn)水管的出水口 6對稱布置，進(jìn)水管的出水口 6為一斜切口，切面與冷卻循環(huán)水夾套的底面相對。上述長壽命均流式高溫下料裝置的工作方法，步驟如下(I)水質(zhì)為總硬度< 10mmol/l、總堿度< O. 03mmol/l的冷卻水進(jìn)入冷卻循環(huán)水夾套3內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)的進(jìn)水管4，在進(jìn)水管4內(nèi)冷卻循環(huán)水以不低于O. 7m/s的流速向冷卻循環(huán)水夾套3底端方向流動，并與出水腔7內(nèi)的冷卻回流水進(jìn)行熱交換；冷卻水在進(jìn)水管4內(nèi)逐步升溫，從而減少冷卻水在進(jìn)水管的出水口 6處對于下料裝置10底部金屬結(jié)構(gòu)件的熱沖擊，提高金屬結(jié)構(gòu)壽命。(2)冷卻水流出進(jìn)水管4，在冷卻循環(huán)水夾套3的底部形成旋流并進(jìn)入出水腔7成為冷卻回流水；(3)冷卻回流水在出水腔7內(nèi)以O(shè). 7 I. 5m/s的流速向冷卻循環(huán)水夾套3頂端方向流動，同時與外殼體I和進(jìn)水管4中的冷卻水進(jìn)行熱交換，最后通過出水腔的出水口 8排出，冷卻回流水的排出溫度為彡40°C。圖2為本發(fā)明所述長壽命均流式高溫下料裝置使用時的結(jié)構(gòu)示意圖。下料裝置10 穿過燃燒室11，下料裝置10的出料口與工業(yè)窯爐9的進(jìn)料口相連，燃燒室11中的高溫?zé)煔?12在下料裝置10周圍通過。對比例現(xiàn)有技術(shù)的高溫下料裝置，如圖3所示，包括外殼體31、內(nèi)殼體32和由外殼體與內(nèi)殼體密閉構(gòu)成的冷卻循環(huán)水夾套33，冷卻循環(huán)水夾套33內(nèi)設(shè)置有直的進(jìn)水管34，冷卻循環(huán)水夾套33頂部設(shè)置有出水管35。冷卻水由進(jìn)水口進(jìn)入進(jìn)水管34并向冷卻循環(huán)水夾套33底端方向流動，然后由設(shè)置于冷卻循環(huán)水夾套33底端的進(jìn)水管34出口流出進(jìn)水管，在冷卻循環(huán)水夾套33內(nèi)向冷卻循環(huán)水夾套33頂端方向流動，最終通過設(shè)置于冷卻循環(huán)水夾套33頂部的出水管35流出。對比結(jié)果經(jīng)實(shí)施例與對比例在相同工作環(huán)境及相同冷卻水水質(zhì)條件下進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，實(shí)施例的使用壽命高于對比例2-3倍，每年運(yùn)行成本可以節(jié)約7萬元左右，同時減少了維護(hù)人員數(shù)量，減少了安全隱患。
權(quán)利要求
1.一種長壽命均流式高溫下料裝置,包括外殼體、內(nèi)殼體和由外殼體與內(nèi)殼體密閉構(gòu)成的冷卻循環(huán)水夾套，其特征在于，冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水管，進(jìn)水管為螺旋結(jié)構(gòu)， 進(jìn)水管的進(jìn)水口位于冷卻循環(huán)水夾套的頂端，進(jìn)水管的出水口位于冷卻循環(huán)水夾套的底端，進(jìn)水管與內(nèi)殼體和外殼體圍成出水腔，出水腔的出水口設(shè)置于外殼體的上部。
2.如權(quán)利要求I所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，所述的進(jìn)水管為I 3根。
3.如權(quán)利要求2所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，所述的進(jìn)水管為2根。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，所述的進(jìn)水管為等間距螺旋結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的外徑與外殼體內(nèi)徑的的徑向差為O 1mm，進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑與內(nèi)殼體外徑的的徑向差為O 1mm。
6.如權(quán)利要求5所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的外徑與外殼體內(nèi)徑的的徑向差為0mm，進(jìn)水管螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑與內(nèi)殼體外徑的的徑向差為 Omm0
7.如權(quán)利要求6所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，所述的兩根進(jìn)水管均為等間距螺旋結(jié)構(gòu)，二者平行螺旋等間距設(shè)置。
8.如權(quán)利要求7所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，兩根進(jìn)水管的出水口對稱布置。
9.如權(quán)利要求8所述的長壽命均流式高溫下料裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管的出水口為一斜切口，切面與冷卻循環(huán)水夾套的底面相對。
10.權(quán)利要求I所述長壽命均流式高溫下料裝置的工作方法，其特征在于，步驟如下(1)冷卻水進(jìn)入冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)的進(jìn)水管，調(diào)節(jié)流量，使冷卻水以不低于O.7m/s的流速向冷卻循環(huán)水夾套底端方向流動，并與出水腔內(nèi)的冷卻回流水進(jìn)行熱交換；(2)冷卻水流出進(jìn)水管,在冷卻循環(huán)水夾套的底部形成旋流并進(jìn)入出水腔成為冷卻回流水；(3)冷卻回流水在出水腔內(nèi)以O(shè).7 I. 5m/s的流速向冷卻循環(huán)水夾套頂端方向流動， 同時與外殼體和進(jìn)水管中的冷卻水進(jìn)行熱交換，最后通過出水腔的出水口排出，冷卻回流水的排出溫度為彡45°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種長壽命均流式高溫下料裝置及其工作方法，包括外殼體、內(nèi)殼體和由外殼體與內(nèi)殼體密閉構(gòu)成的冷卻循環(huán)水夾套，冷卻循環(huán)水夾套內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水管，進(jìn)水管為螺旋結(jié)構(gòu)，進(jìn)水管的進(jìn)水口位于冷卻循環(huán)水夾套的頂端，進(jìn)水管的出水口位于冷卻循環(huán)水夾套的底端，進(jìn)水管與內(nèi)殼體和外殼體圍成出水腔，出水腔的出水口設(shè)置于外殼體的上部。本發(fā)明通過將傳統(tǒng)的冷卻水進(jìn)水直管改為螺旋狀進(jìn)水管，同時利用該進(jìn)水管與冷卻循環(huán)水夾套形成螺旋狀的出水腔，沒有水流死角，解決了現(xiàn)有冷卻循環(huán)水夾套易積存水垢導(dǎo)致下料裝置壽命短、設(shè)備使用成本高的問題。
文檔編號F27D3/00GK102607279SQ20121008226
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者張慶剛, 王瑞峰 申請人:兗礦科澳鋁業(yè)有限責(zé)任公司電解鋁廠, 兗礦集團(tuán)有限公司