型回水管3、杯狀容器5流入蓄水池7，根據(jù)連通器原理，冷卻水套2內(nèi)的水位永遠(yuǎn)低于U型回水管3頂點(diǎn)水位，并且U型回水管3頂點(diǎn)高于水套上沿，所以保證正常生產(chǎn)時(shí)，冷卻水套2內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)頂部真空的現(xiàn)象。
[0043]杯狀容器5是開口容器，其位置設(shè)置在操作者能直接觀察到的地點(diǎn)，并與U型回水管3進(jìn)口留有一定間隙距離，杯狀容器5下端通過管道連接至蓄水池7。當(dāng)回水截止閥4開通時(shí)，操作者可以在杯狀容器5的杯口處對(duì)回水進(jìn)行在線監(jiān)控，防止U型回水管3流空的現(xiàn)象發(fā)生。
[0044]蓄水池7上方設(shè)有補(bǔ)水管6，補(bǔ)水管6的補(bǔ)水與U型回水管3的回水共同流入蓄水池7中，蓄水池7通過進(jìn)水管10連至冷卻水套2，所述進(jìn)水管10上設(shè)置循環(huán)水泵9和進(jìn)水截止閥8，冷卻水通過循環(huán)水泵9、進(jìn)水管重新流入冷卻水套2內(nèi)，對(duì)罐式煅燒爐I的煅后焦進(jìn)行冷卻。
[0045]冷卻水套2由上下設(shè)置的上水套和下水套通過法蘭連接組成，上水套和下水套相對(duì)應(yīng)一端的進(jìn)水口和出水口通過連接管24相連，冷卻水套2的水套夾層寬度尺寸范圍為20-200mm。同時(shí)上水套和下水套相對(duì)應(yīng)一端的法蘭III16和法蘭IV 18通過用配套使用螺栓25、螺母26和墊片27緊固連接。
[0046]如圖2-圖3所示，上水套側(cè)壁為外鋼板I 14、內(nèi)鋼板I 15形成的水套夾層結(jié)構(gòu)，外鋼板I 14、內(nèi)鋼板I 15、位于上水套頂部的法蘭I 11和位于上水套底部的法蘭III 16共同組成上水套的冷卻水腔，冷卻水腔里面通有循環(huán)冷卻水，同時(shí)內(nèi)鋼板I 15外壁上均勻設(shè)有翅片I 17，翅片I 17與下料方向平行、等間距排列。上水套頂部通過法蘭I 11與罐式煅燒爐I的爐底鋼板焊接固定，上水套上部設(shè)有法蘭II 13于法蘭I 11下方，法蘭I 11與法蘭II 13之間通過肋板12連接，以增強(qiáng)鋼板強(qiáng)度。
[0047]如圖4-圖5所示，下水套側(cè)壁為外鋼板II 19、內(nèi)鋼板II 20形成的水套夾層結(jié)構(gòu)，外鋼板II 19、內(nèi)鋼板II 20、位于下水套頂部的法蘭IV 18和位于下水套下部的法蘭VI 22共同組成下水套的冷卻水腔，冷卻水腔里面通有循環(huán)冷卻水，同時(shí)內(nèi)鋼板II 20外壁上均勻設(shè)有翅片II 23，翅片II 23與下料方向平行、等間距排列，下水套通過其底部的法蘭V 21與碎料機(jī)相連。
[0048]本發(fā)明中，上水套外側(cè)設(shè)有兩個(gè)進(jìn)水口、一個(gè)出水口，進(jìn)水口位于上水套的下部，出水口位于上水套的上部。下水套外側(cè)設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口、兩個(gè)出水口，進(jìn)水口位于下水套的下部，出水口位于下水套的上部。正常生產(chǎn)時(shí)，循環(huán)冷卻水從下水套的進(jìn)水口進(jìn)入，繞過翅片II 23，通過連接管24進(jìn)入上水套，再經(jīng)過一系列換熱過程，從上水套出水口流出。相比普通冷卻水套，本發(fā)明冷卻水套通過采用翅片增加換熱面積，同時(shí)進(jìn)水口和出水口數(shù)量的增力口，形成多級(jí)冷卻水套，也增強(qiáng)了冷卻水套內(nèi)水流動(dòng)的湍流強(qiáng)度，提高換熱效率，強(qiáng)化換熱。
[0049]在罐式煅燒爐I煅燒石油焦過程中，石油焦由加料裝置連續(xù)加入罐式煅燒爐I內(nèi)，經(jīng)過一定時(shí)間的煅燒，再通過冷卻水套2冷卻，碎料機(jī)碎料，最后由振動(dòng)輸送機(jī)把料排出。在罐式煅燒爐I運(yùn)行過程中，冷卻水從進(jìn)水管10進(jìn)入冷卻水套2的夾層，經(jīng)過熱交換的熱水則從U型回水管3排出并進(jìn)入蓄水池7，從而完成整個(gè)循環(huán)過程。操作人員需定期檢查杯狀容器5，監(jiān)視回水情況。
[0050]實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明為高效、節(jié)能、安全、可靠并經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型循環(huán)冷卻系統(tǒng)和工藝方法，通過對(duì)罐式煅燒爐冷卻水套中通入循環(huán)冷卻水，降低煅后焦溫度，同時(shí)通過采用多級(jí)水套，增強(qiáng)了水套內(nèi)水流動(dòng)的湍流強(qiáng)度，提高換熱效率，并通過采用開式循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到使操作人員可以對(duì)回水進(jìn)行在線監(jiān)控的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)設(shè)有冷卻水套、U型回水管、杯狀容器、蓄水池，具體結(jié)構(gòu)如下: 冷卻水套和蓄水池通過回水通道相連接，回水通道上設(shè)有杯狀容器，回水通道的一端設(shè)有U型回水管，U型回水管的一端與冷卻水套的出水口連接，U型回水管的另一端通入杯狀容器內(nèi)，杯狀容器通過管路與蓄水池相通，蓄水池通過進(jìn)水管連至冷卻水套。
2.按照權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在冷卻水套與杯狀容器之間的管路上設(shè)有回水截止閥。
3.按照權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，U型回水管是“U”字形，其最高點(diǎn)高于冷卻水套的上沿。
4.按照權(quán)利要求3所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，U型回水管高出冷卻水套的尺寸范圍為80-150mm。
5.按照權(quán)利要求3所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，杯狀容器是開口容器，其位置設(shè)置在操作者能直接觀察到的地點(diǎn)，并與U型回水管進(jìn)口留有間隙，杯狀容器下端通過管道連接至蓄水池。
6.按照權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，蓄水池上方設(shè)有補(bǔ)水管，補(bǔ)水管的補(bǔ)水與U型回水管的回水共同流入蓄水池中。
7.按照權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)水管上設(shè)置循環(huán)水泵和進(jìn)水截止閥，冷卻水通過循環(huán)水泵、進(jìn)水管重新流入冷卻水套內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，冷卻水套由上下設(shè)置的上水套和下水套通過法蘭連接組成，上水套和下水套相對(duì)應(yīng)一端的進(jìn)水口和出水口通過連接管相連。
9.按照權(quán)利要求8所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，冷卻水套的水套夾層寬度尺寸范圍為20-200mm。
10.按照權(quán)利要求8所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上水套和下水套相對(duì)應(yīng)一端的法蘭III和法蘭IV通過用配套使用螺栓、螺母和墊片緊固連接。
11.按照權(quán)利要求8所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上水套側(cè)壁為外鋼板1、內(nèi)鋼板I形成的水套夾層結(jié)構(gòu)，外鋼板1、內(nèi)鋼板1、位于上水套頂部的法蘭I和位于上水套底部的法蘭III共同組成上水套的冷卻水腔，冷卻水腔里面通有循環(huán)冷卻水。
12.按照權(quán)利要求11所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，內(nèi)鋼板I外壁上均勻設(shè)有翅片I，翅片I與下料方向平行、等間距排列。
13.按照權(quán)利要求11所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上水套頂部通過法蘭I與罐式煅燒爐的爐底鋼板焊接固定。
14.按照權(quán)利要求11所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上水套上部設(shè)有法蘭II于法蘭I下方，法蘭I與法蘭II之間通過肋板連接。
15.按照權(quán)利要求11所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上水套外側(cè)設(shè)有兩個(gè)進(jìn)水口、一個(gè)出水口，進(jìn)水口位于上水套的下部，出水口位于上水套的上部。
16.按照權(quán)利要求8所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，下水套偵_為外鋼板I1、內(nèi)鋼板II形成的水套夾層結(jié)構(gòu)，外鋼板I1、內(nèi)鋼板I1、位于下水套頂部的法蘭IV和位于下水套下部的法蘭VI共同組成下水套的冷卻水腔，冷卻水腔里面通有循環(huán)冷卻水。
17.按照權(quán)利要求16所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，內(nèi)鋼板II外壁上均勻設(shè)有翅片II，翅片II與下料方向平行、等間距排列。
18.按照權(quán)利要求16所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，下水套通過其底部的法蘭V與碎料機(jī)相連。
19.按照權(quán)利要求16所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，下水套外側(cè)設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口、兩個(gè)出水口，進(jìn)水口位于下水套的下部，出水口位于下水套的上部。
20.一種權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻方法，其特征在于，在罐式煅燒爐煅燒石油焦過程中，石油焦由加料裝置連續(xù)加入罐式煅燒爐內(nèi)，經(jīng)過煅燒，再通過冷卻水套冷卻，碎料機(jī)碎料，最后由振動(dòng)輸送機(jī)把料排出；在罐式煅燒爐運(yùn)行過程中，冷卻水從進(jìn)水管進(jìn)入冷卻水套的夾層，經(jīng)過熱交換的熱水則從U型回水管排出并進(jìn)入蓄水池，從而完成整個(gè)循環(huán)過程。
21.按照權(quán)利要求20所述的罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻方法，其特征在于，正常生產(chǎn)時(shí)，循環(huán)冷卻水從下水套的進(jìn)水口進(jìn)入，繞過翅片II，通過連接管進(jìn)入上水套，再經(jīng)過一系列換熱過程，從上水套出水口流出。
【專利摘要】本發(fā)明涉及罐式煅燒爐冷卻領(lǐng)域，具體為一種罐式煅燒爐U型敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)及冷卻方法，尤其涉及炭素行業(yè)生產(chǎn)鋁用陽極、陰極、電極以及炭素石墨化材料的罐式爐中煅后焦的冷卻系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)設(shè)有冷卻水套、U型回水管、杯狀容器、蓄水池，具體結(jié)構(gòu)如下：冷卻水套和蓄水池通過回水通道相連接，回水通道上設(shè)有杯狀容器，回水通道的一端設(shè)有U型回水管，U型回水管的一端與冷卻水套的出水口連接，U型回水管的另一端通入杯狀容器內(nèi)，杯狀容器通過管路與蓄水池相通，蓄水池通過進(jìn)水管連至冷卻水套。本發(fā)明可解決現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)存在的水套頂部空燒、局部過熱、易開焊、壽命低、回水系統(tǒng)無法監(jiān)測(cè)、冷卻效率低等問題。
【IPC分類】F27D9-00
【公開號(hào)】CN104697342
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310667288
【發(fā)明人】李鵬, 崔銀河, 王敏, 關(guān)淮, 張文起, 樊利軍, 孫曉旭, 李小坤
【申請(qǐng)人】沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日