本發(fā)明涉及固體物料冷卻技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種固體物料冷卻裝置。

背景技術(shù)：

由于化石能源的緊缺，以及結(jié)合國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策，高溫固體物料帶有的熱量作為一種余熱，已經(jīng)被認(rèn)識(shí)到有很高的回收價(jià)值。同時(shí)，高溫固體物料直接在空氣中冷卻，也會(huì)導(dǎo)致污染，并影響環(huán)境，因此高溫固體物料均需要降溫，并回收其帶有的熱量，并用于加熱給水，或者產(chǎn)生蒸汽。

當(dāng)前，高溫固體物料的冷卻，已經(jīng)有比較成熟的技術(shù)解決方案，比如滾筒冷渣機(jī)，多向復(fù)合冷卻器，等等，這些技術(shù)一般都采用風(fēng)冷，水冷，或者風(fēng)水聯(lián)合冷卻的方式，可以將高溫固體物料冷卻到80℃以下，將冷卻介質(zhì)(一般是水)加熱至80～90℃之間。

在焦炭冷卻方面，有惰性氣體循環(huán)冷卻的干熄焦工藝，也有噴霧冷卻，噴水冷卻等方式，這些技術(shù)在冶金和化工行業(yè)已經(jīng)使用多年。

在燒結(jié)礦冷卻方面，大都采用以下三種冷卻方式：一是平式冷卻，二是帶式冷卻，三是環(huán)形冷卻，這些冷卻方式共同的工作原理為：高溫物料在臺(tái)車中與冷卻氣流進(jìn)行熱交換，物料的熱量由氣體帶走。

在煤提質(zhì)領(lǐng)域，對(duì)于提質(zhì)煤的冷卻，目前正在探索。以水冷為例，一般是將水加熱至給水溫度。采用單一的高溫固體物料，來用于產(chǎn)生額定的蒸汽用于發(fā)電或者其他用途，目前還沒有成熟的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)中存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)：

1)滾筒冷渣機(jī)工藝不能連續(xù)的產(chǎn)生中溫中壓及以上品位的蒸汽；

2)干熄焦工藝投資成本高，占地大，系統(tǒng)復(fù)雜。

3)燒結(jié)礦冷卻設(shè)備的密封容易失效，漏風(fēng)率大，導(dǎo)致風(fēng)溫低很難被利用。

例如中國(guó)實(shí)用新型專利CN 203451587U提出一種“一種立式冷卻窯”，該專利技術(shù)在窯體中心設(shè)置中心風(fēng)帽，用于冷卻高溫物料。由于物料粒徑的差異較大(0～300mm),細(xì)物料比較大物料更容易冷卻，如果采用該專利的一段冷卻方法，為了保證不出現(xiàn)高溫物料，需要投入很大的風(fēng)量，這將導(dǎo)致出口風(fēng)溫降低，不利于被余熱鍋爐或其他回收裝置回收利用。

因此，現(xiàn)有的固體物料冷卻設(shè)備具有體積龐大、投資高、能耗大、設(shè)備維護(hù)工作量大、漏風(fēng)量大以及熱回收效率低的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有高溫物料冷卻裝置存在的能耗大、熱回收效率低的問題，提供既能節(jié)省能源消耗、又能提高冷卻效率的固體物料冷卻裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：一種固體物料冷卻裝置，包括殼體，殼體頂部設(shè)有進(jìn)料口，殼體內(nèi)部由上至下分別設(shè)有隔板I和隔板II，殼體底部設(shè)有底板，進(jìn)料口與隔板I之間形成進(jìn)料腔，隔板I與隔板II之間形成一次冷卻段，隔板II與底板之間形成二次冷卻段；

進(jìn)料腔側(cè)面設(shè)有若干出風(fēng)管，隔板I上設(shè)有若干上大下小的進(jìn)風(fēng)錐斗I，進(jìn)風(fēng)錐斗I上端連通進(jìn)料腔，進(jìn)風(fēng)錐斗I側(cè)面設(shè)有分室進(jìn)風(fēng)管I，隔板II上設(shè)有與進(jìn)風(fēng)錐斗I一一對(duì)應(yīng)的上小下大的進(jìn)風(fēng)錐斗II，進(jìn)風(fēng)錐斗II上端與進(jìn)風(fēng)錐斗I下端通過下料口連接，進(jìn)風(fēng)錐斗II側(cè)面設(shè)有分室進(jìn)風(fēng)管II，底板上設(shè)有與進(jìn)風(fēng)錐斗II一一對(duì)應(yīng)的上大下小的出風(fēng)錐斗，出風(fēng)錐斗上端與進(jìn)風(fēng)錐斗II下端連接，出風(fēng)錐斗側(cè)面設(shè)有分室出風(fēng)管，出風(fēng)錐斗下端連接下料口，進(jìn)風(fēng)錐斗I、進(jìn)風(fēng)錐斗II和出風(fēng)錐斗上均布滿導(dǎo)氣孔。

進(jìn)一步的，所述下料口下方設(shè)有振動(dòng)篩，振動(dòng)篩連接皮帶機(jī)。

進(jìn)一步的，所述殼體外側(cè)環(huán)繞設(shè)置出風(fēng)圍管I、進(jìn)風(fēng)圍管I、進(jìn)風(fēng)圍管II、出風(fēng)圍管II，出風(fēng)管連接出風(fēng)圍管I，分室進(jìn)風(fēng)管I連接進(jìn)風(fēng)圍管I，分室進(jìn)風(fēng)管II連接進(jìn)風(fēng)圍管II，分室出風(fēng)管連接出風(fēng)圍管II。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料口設(shè)有翻板閥，翻板閥外側(cè)設(shè)有保護(hù)罩。

進(jìn)一步的，所述出風(fēng)管、分室進(jìn)風(fēng)管I、分室進(jìn)風(fēng)管II和分室出風(fēng)管上均設(shè)有閥門。

有益效果：

(1)本發(fā)明的固體物料冷卻裝置采用兩段冷卻結(jié)構(gòu)，兩個(gè)冷卻空間內(nèi)的冷卻室分別送風(fēng)冷卻，一段冷卻送風(fēng)工藝回收滿足能量回收要求，二段冷卻送風(fēng)工藝滿足生產(chǎn)對(duì)料溫的要求，避免局部高溫物料的出現(xiàn)；

(2)由于采用了上述結(jié)構(gòu)，提高冷卻設(shè)備的密封性，與環(huán)冷機(jī)設(shè)備相比，漏風(fēng)率減少了40％，熱量回收的效率提高了20％以上，熱量回收效率與現(xiàn)有的冷卻設(shè)備相比提高了57％，該冷卻裝置減少了外部設(shè)備的配置，裝機(jī)總功率減少了40％，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的要求；

(3)解決了滾筒冷渣機(jī)工藝不能連續(xù)的產(chǎn)生中溫中壓及以上品位的蒸汽的問題；

(4)該冷卻裝置可以單獨(dú)使用，也可以組合使用，具體布置方式需根據(jù)工藝要求確定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A截面示意圖；

圖3為圖1中B-B截面示意圖；

圖4為圖1中C-C截面示意圖；

圖5為圖1中D-D截面示意圖；

圖中：1-保護(hù)罩，2-殼體，3-出風(fēng)管，4-1-分室進(jìn)風(fēng)管I，4-2-分室進(jìn)風(fēng)管II，4-3-分室出風(fēng)管，5-1-進(jìn)風(fēng)錐斗I，5-2-進(jìn)風(fēng)錐斗II，5-3-出風(fēng)錐斗，6-底板，7-閥門，8-1-下料口I，8-2-下料口II，9-1-出風(fēng)圍管I，9-2-進(jìn)風(fēng)圍管I，9-3-進(jìn)風(fēng)圍管II，9-4-出風(fēng)圍管II，10-振動(dòng)篩，11-皮帶機(jī)，12-1-隔板I，12-2-隔板II，13-翻板閥。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1至5所示，本發(fā)明的一種固體物料冷卻裝置，包括殼體2，殼體2頂部設(shè)有進(jìn)料口，殼體內(nèi)部由上至下分別設(shè)有隔板I 12-1和隔板II 12-2，殼體2底部設(shè)有底板6。進(jìn)料口與隔板I 12-1之間形成進(jìn)料腔，隔板I 12-1與隔板II 12-2之間形成一次冷卻段，隔板II 12-2與底板6之間形成二次冷卻段。

所述進(jìn)料口設(shè)有翻板閥13，翻板閥13外側(cè)設(shè)有保護(hù)罩1。翻板閥通過翻板密封，防止冷卻空氣進(jìn)入物料，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)翻板閥的下部的具有料封的功能，進(jìn)一步密封外部空氣。

進(jìn)料腔側(cè)面設(shè)有4個(gè)出風(fēng)管3，隔板I 12-1上設(shè)有9個(gè)上大下小的進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1，進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1上端連通進(jìn)料腔，進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1側(cè)面設(shè)有分室進(jìn)風(fēng)管I4-1。隔板II 12-2上設(shè)有與進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1一一對(duì)應(yīng)的上小下大的進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2，進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2上端與進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1下端通過下料口8-1連接，進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2側(cè)面設(shè)有分室進(jìn)風(fēng)管II4-2。底板6上設(shè)有與進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2一一對(duì)應(yīng)的上大下小的出風(fēng)錐斗5-3，出風(fēng)錐斗5-3上端與進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2下端連接，出風(fēng)錐斗5-3側(cè)面設(shè)有分室出風(fēng)管4-3，出風(fēng)錐斗5-3下端連接下料口8-2。所述進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1、進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2和出風(fēng)錐斗5-3上均布滿導(dǎo)氣孔。所述出風(fēng)管3、分室進(jìn)風(fēng)管I4-1、分室進(jìn)風(fēng)管II4-2和分室出風(fēng)管4-3上均設(shè)有閥門7。

所述下料口8-2下方設(shè)有振動(dòng)篩10，振動(dòng)篩10連接皮帶機(jī)11。本實(shí)施例中，每個(gè)下料口8-2下方設(shè)有一個(gè)振動(dòng)篩10，一共9個(gè)振動(dòng)篩10，每三個(gè)振動(dòng)篩10對(duì)應(yīng)一個(gè)皮帶機(jī)11。根據(jù)振動(dòng)篩的震動(dòng)下料，既避免了物料下料不暢的問題，又有組織的進(jìn)行排料，同時(shí)振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。

所述殼體2外側(cè)環(huán)繞設(shè)置出風(fēng)圍管I9-1、進(jìn)風(fēng)圍管I9-2、進(jìn)風(fēng)圍管II9-3、出風(fēng)圍管II9-4，出風(fēng)管3連接出風(fēng)圍管I9-1，分室進(jìn)風(fēng)管I4-1連接進(jìn)風(fēng)圍管I9-2，分室進(jìn)風(fēng)管II4-2連接進(jìn)風(fēng)圍管II9-3，分室出風(fēng)管4-3連接出風(fēng)圍管II9-4。

9個(gè)進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1將一次冷卻段分割成9個(gè)冷卻室，同樣的，9個(gè)進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2和出風(fēng)錐斗5-3也將二次冷卻段分割成9個(gè)冷卻室，每個(gè)冷卻室室都會(huì)獨(dú)立控制送入冷卻風(fēng)，獨(dú)立冷卻物料，提高了物料冷卻的安全性和冷卻面積，進(jìn)而提高了物料的冷卻效率。兩個(gè)冷卻段內(nèi)的冷卻室分別送風(fēng)冷卻，一段冷卻送風(fēng)工藝回收滿足能量回收要求，二段冷卻送風(fēng)工藝滿足生產(chǎn)對(duì)料溫的要求，避免局部高溫物料的出現(xiàn)。

待冷卻物料通過翻板閥13進(jìn)入殼體2內(nèi)部，并被隔板I 12-1隔離，冷風(fēng)通過進(jìn)風(fēng)錐斗I5-1對(duì)物料進(jìn)行一次冷卻，冷卻后的氣體從出風(fēng)管3排出，經(jīng)一次冷卻的物料通過下料口I8-1向下運(yùn)動(dòng)，冷卻空氣從分室進(jìn)風(fēng)管II4-2進(jìn)入進(jìn)風(fēng)錐斗II5-2，對(duì)物料進(jìn)行二次冷卻，冷卻后的氣體從分室出風(fēng)管4-3排出，經(jīng)二次冷卻的物料通過下料口II8-2，在振動(dòng)篩10的作用下，物料達(dá)到皮帶機(jī)11,最終排出該冷卻裝置。

以燒結(jié)機(jī)小時(shí)產(chǎn)量400t/h為例,物料溫度為650～700℃，物料要求冷卻至100～150℃，煙氣溫度滿足余熱鍋爐等熱交換設(shè)備的要求，根據(jù)工藝及產(chǎn)量的要求，本實(shí)施例在進(jìn)風(fēng)圍管I9-2投入40萬(wàn)m3/h的常溫風(fēng)量，物料冷卻至200～250℃，產(chǎn)生的風(fēng)溫為380～500℃高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔鉂M足余熱鍋爐等熱交換設(shè)備的要求。在進(jìn)風(fēng)圍管II9-3投入10萬(wàn)m3/h的常溫風(fēng)量，物料冷卻至100～150℃，低溫物料滿足工藝設(shè)備要求。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。