一种高温物料密封式冷却兼输送方法与流程

2021-03-04 12:03:22|

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本发明涉及一种高温物料密封式冷却兼输送方法。更具体地说它是一种高温物料在密封式条件下，边冷却、边输送的方法。

背景技术：

在工业化生产中，涉及的高温物料很多，以具有代表性的锅炉炉渣为例，目前传统的排渣方式，就是在排渣出口，用斗车收集、接纳高温炉渣，再用人工拖运至开放式堆场，然后人工喷水冷却高温炉渣，最后用铲车归集、堆放、上车发运。

由于锅炉排放的炉渣温度很高，达750-800℃左右，排渣量很大，在翻斗车中接纳的炉渣仍处于灼热、燃烧状态，不断向环境释放二氧化硫、氮氧化物及粉尘等有害气体，既污染环境，又影响员工健康，特别是炎热高温季节，尤其严重。同时，炉渣排放系人工操作，在排渣、拖渣、转运及湿渣过程中，存在易燃、烫伤、烟尘飘散飞扬及热辐射等不可控制的安全隐患和职业危害。此外，在人工湿渣过程中，又向环境产生大量水蒸汽和粉尘，污染环境和操作空间、浪费水资源，高温炉渣余热未进行充分利用。其它高温物料排出及输送也是如此。

因此，现亟需开发一种节能降耗，消除现有排渣方法所产生的各种污染因子、安全风险隐患的高温物料密封式冷却、输送方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种高温物料密封式冷却兼输送方法，彻底消除上述排渣方式所产生的各种污染因子、安全风险和职业危害等隐患，同时将高温物料余热进行充分利用，节能降耗，改善现场环境和降低劳动强度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种高温物料密封式冷却兼输送方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：分别开启连接金属软连接及金属软连接进水管阀及出水管阀，使旋转轴的第二空腔结构充满冷却水，水量适当；

步骤二：启动连接减速机链轮驱动电动，在减速机链轮的带动下，旋转轴旋转，转速适当；

步骤三：开启夹套冷却水进口阀门和夹套冷却水出口阀门，水量适当；

步骤四：开启高温炉渣进料口阀门和冷却后炉渣出料口阀门；

高温炉渣在螺旋轴的螺旋片的翻抄下、与水夹套中的冷却水间接换热，高温炉渣通过旋转轴和水夹套中的冷却水冷却、同时通过螺旋片向出料口方向推进，达到冷却兼输送要求；

步骤五：停止运行时，切换高温炉渣进料口阀门，待出料口炉渣全部排完后，关闭尾部金属软管、头部金属软管、夹套冷却水进口阀门和夹套冷却水出口，停止驱动电机运行。

在上述技术方案中，夹套冷却水进口的流量30-40m³/h、旋转轴冷却水进口流量20-40m³/h；水夹套和旋转轴的出水合并排放，出水排放温度为40-60℃；

进料口高温炉渣750-800℃，出料口炉渣的温度小于或等于100℃。

在上述技术方案中，所述旋转轴的转速20-30转/分，驱动电机为变频电机。

在上述技术方案中，所述旋转轴外径为219mm、壁厚为20mm，

所述第二空腔结构的内径为179mm；

所述螺旋片的直径为500mm、间距为250-300mm，轴向夹角为65～73°。

在上述技术方案中，所述壳体的直径为510mm；

所述外壳的直径为590mm、与壳体直径510mm间距80mm。

在上述技术方案中，所述高温物料密封式冷却兼输送方法的输送量为0.5-3t/h。

本发明具有如下优点：

(1)本发明通过金属软管、旋转接头、轴承装置、密封结构、壳体、旋转轴、减速机链轮和外壳的装配使用方式，彻底消除上述排渣方式所产生的各种污染因子、安全风险和职业危害等隐患，同时将高温物料余热进行充分利用，节能降耗，改善现场环境和降低劳动强度；

(2)本发明采用金属软管、旋转接头、轴承装置、密封结构、壳体、旋转轴、减速机链轮外壳和驱动电动的装配使用方式，实现了高温物料干法排放、冷却、输送及处置全过程密封运行，达到了连续化、自动化目标，同时，最大限度地减少了人工操作，减少人工成本、降低安全风险和职业危害；

(3)本发明为节能环保的高温物料密封式冷却兼输送方法，既可以对高温物料实施换热、回收炉渣高温余热，又可以对高温物料进行冷却、输送，设备紧凑、占地小、故障少、能耗低、运行稳定可靠，可广泛应用到高温排渣及其它同类行业；

(4)本发明高温物料密封式冷却兼输送方法采用双向密封形式，没有无组织气体排放，杜绝了跑冒滴漏，减少了维修成本，改善了作业环境，符合安全环保和职业健康卫生要求。

附图说明

图1为本发明高温物料密封式冷却兼输送方法工作示意图。

图2为图1的局部剖视结构示意图。

图3为图1的右视图。

图1中，外壳中间的波浪线表示省略中间结构；d1表示旋转轴7的直径；d2表示旋转轴7上螺旋片11的直径；a表示螺旋片轴向夹角；d3表示壳体5的直径；d4表示外壳12的直径。

图2中，外壳中间的波浪线表示省略中间结构。

图中1-金属软管,1-1-尾部金属软管,1-2-头部金属软管，2-旋转接头,2-1-尾部旋转接头，2-2-头部旋转接头，3-尾部轴承装置,4-密封结构，5-壳体,6-进料口，7-旋转轴，8-出料口，9-头部轴承装置，10-减速机链轮，11-螺旋片，12-外壳，13-夹套冷却水进口，14-夹套冷却水出口，15-水夹套，16-第一空腔结构，17-第二空腔结构。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：一种高温物料密封式冷却兼输送方法，包括如下步骤，

步骤一：分别开启连接金属软连接1-1及金属软连接1-2进水管阀及出水管阀，使旋转轴7的第二空腔结构17充满冷却水，水量适当(即：保持旋转轴7内部充满冷却水)；

步骤二：启动连接减速机链轮驱动电动，在减速机链轮10的带动下，旋转轴7旋转，转速适当(即：旋转轴的转速根据物料冷却速度、物料出口温度及出口速度而定，旋转轴的转速与物料冷却速度、物料出口温度及出口速度相配合)；

步骤三：开启夹套冷却水进口13阀门和夹套冷却水出口14阀门，水量适当(即：保持使水夹套15内部充满水)；

步骤四：开启高温炉渣进料口6阀门和冷却后炉渣出料口8阀门；

高温炉渣在螺旋轴7的螺旋片11的翻抄下、与水夹套15中的冷却水间接换热，高温炉渣通过旋转轴7和水夹套15中的冷却水冷却、同时通过螺旋片11向出料口8方向推进，达到冷却兼输送要求；

步骤五：停止运行时，切换高温炉渣进料口6阀门，待出料口8炉渣全部排完后，关闭尾部金属软管1-1、头部金属软管1-2、夹套冷却水进口13阀门和夹套冷却水出口14，停止驱动电机运行。

进一步地，夹套冷却水进口13的流量30-40m³/h、旋转轴7冷却水进口流量20-40m³/h；水夹套15和旋转轴7的出水合并排放，出水排放温度为40-60℃，热水回用于其它工序中(排放的热水可直接用于生产工序)；

进料口6高温炉渣750-800℃，出料口8炉渣的温度小于或等于100℃，达到设计要求。

进一步地，所述旋转轴7的转速20-30转/分，驱动电机为变频电机，所述旋转轴7通过变频电机控制，便于实时根据工况调整旋转轴7的转速。

进一步地，所述旋转轴7外径为219mm、壁厚为20mm，旋转轴7采用耐磨材料(如，旋转轴7可采用锰钢材料，也可以根据使用情况采用其他耐磨材料)加工制造；

所述第二空腔结构17的内径为179mm；

所述螺旋片11的直径为500mm、间距为250-300mm，轴向夹角为65～73°，独特的夹角设计范围，确保炉渣在输送过程顺畅、不堵塞；螺旋片采用耐磨材料(如，螺旋片可采用锰钢材料，也可以根据使用情况采用其他耐磨材料)加工制造。

进一步地，所述壳体5的直径为510mm，与旋转轴7螺旋片直径500mm间隙小，精度高，炉渣输送干净、彻底；

所述外壳12的直径为590mm，与壳体5直径510mm间距(即水夹套15的尺寸)80mm，水夹套15为过水通道，确保冷却效果。

进一步地，所述高温物料密封式冷却兼输送方法的物料输送量为0.5-3t/h。

为了能够更加清楚的说明本发明所述的高温物料密封式冷却兼输送方法与现有技术相比所具有的优点，工作人员将这两种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：

由上表可知，本发明所述的高温物料密封式冷却兼输送方法与现有技术相比，没有无组织气体排放，杜绝了跑冒滴漏，减少了维修成本，改善了作业环境，符合安全环保和职业健康卫生要求，可以对高温物料实施换热，可以对高温物料进行冷却、输送(物料处理速度为0.5-3t/h)，可以回收待冷却物料的高温余热，实现了自动化控制，减少了人工成本，消除了安全隐患，设备紧凑、占地小、能耗低、运行稳定可靠，进料口高温炉渣750-800℃，出料口炉渣的温度小于或等于100℃，可广泛应用到高温排渣及其它同类行业。

实施例

现通过本实施例对本发明进行详细说明，对本发明应用于其他高温排渣项目同样具有指导作用。

本实施例所述的高温物料密封式冷却兼输送方法采用一种高温物料密封式冷却兼输送的装置；所述高温物料密封式冷却兼输送的装置为节能环保设备，既可以对高温物料实施换热、回收炉渣高温余热，又可以对高温物料进行冷却、输送，设备紧凑、占地小、故障少、能耗低、运行稳定可靠。

参阅附图可知：本实施例所述的高温物料密封式冷却兼输送方法采用一种高温物料密封式冷却兼输送的装置，包括金属软管1、旋转接头2、尾部轴承装置3、密封结构4、壳体5、进料口6、旋转轴7、出料口8、头部轴承装置9、减速机链轮10和外壳12；

所述外壳12设置在壳体5外周；所述壳体5与外壳12之间设有水夹套15；

所述旋转轴7设置在所述壳体5内；所述壳体5与旋转轴7之间设有第一空腔结构16；

所述旋转轴7为空心轴；所述旋转轴7内设有第二空腔结构17；螺旋片11安装在所述旋转轴7外周、且位于所述第一空腔结构16内；螺旋片11固定在旋转轴7上，螺旋片11在随旋转轴7旋转时将炉渣向前推进；

所述旋转轴7和外壳12的两端均通过密封结构4密封；旋转轴7两端分别伸出密封结构4、与轴承装置连接；金属软管1通过旋转结构2、轴承装置与旋转轴7两端连接；密封结构4包括填料函、填料和压盖，旋转轴7和外壳12的两端均通过填料函、填料和压盖密封；外壳12为本发明所述的高温物料密封式冷却兼输送的装置外壳体，对位于外壳内的部件起保护作用；

所述旋转轴7的尾部设有所述尾部轴承装置3、头部设有头部轴承装置9；所述尾部轴承装置3和头部轴承装置9分别位于所述密封结构4外侧；尾部轴承装置3用于固定尾端旋转轴，头部轴承装置9用于固定头端旋转轴；

所述金属软管1通过旋转接头2分别与尾部轴承装置3和头部轴承装置9连接、且与第二空腔结构17连通；旋转接头2用于连接固定水管，一端固定，另一端可随输送设备旋转；

所述进料口6设置在所述外壳12上端、且与所述第一空腔结构16相连通；

所述出料口8设置在所述外壳12下端、且与所述第一空腔结构16相连通；

所述减速机链轮10与所述旋转轴7的电机链轮连接，减速机链轮10接驱动电机链轮，带动旋转轴旋转。

进一步地，所述旋转接头2包括尾部旋转接头2-1和头部旋转接头2-2；旋转接头2用于连接固定水管与旋转轴7，旋转接头2一端固定、另一端可随输送设备旋转；旋转接头2的固定端通过金属软管1与水管连接、旋转端通过轴承装置与旋转轴7连接，将冷却水送入旋转轴7中的第二空腔结构17内、冷却旋转轴7和物料；

所述金属软管1包括尾部金属软管1-1和头部金属软管1-2；金属软管1为金属软连接，连接固定水管与旋转轴7，防止本发明所述的高温物料密封式冷却兼输送的装置由于振动损坏管道；

所述第二空腔结构17的头端(即旋转轴7的头端)通过所述头部旋转接头2-2与头部金属软管1-2连通、尾端(即旋转轴7的尾端)通过所述尾部旋转接头2-1与尾部金属软管1-1连通。

所述螺旋片11缠绕在所述旋转轴7外壳上，螺旋片11固定在旋转轴7上，螺旋片11在随旋转轴7旋转时将炉渣向前推进。

夹套冷却水进口13设置在外壳12上临近头部旋转接头2-2的一端；夹套冷却水进口13用于外接工艺水管进水(低温水)至水夹套15中；

夹套冷却水出口14设置在外壳12上临近尾部旋转接头2-1的一端，夹套冷却水出口14外接工艺水管出水(高温水)，排出水夹套15中的水，夹套冷却水出口14的出水用于其它工序。

所述夹套冷却水进口13和夹套冷却水出口14分别与所述水夹套15相连通，在旋转轴螺旋叶片旋转下，水夹套15中的冷却水间接冷却高温炉渣到适当温度。

参阅附图可知：本实施例所述的高温物料密封式冷却兼输送方法，包括如下步骤，

步骤三：开启夹套冷却水进口13阀门和夹套冷却水出口14阀门，水量适当(即：保持使水夹套15内部充满水)；

步骤四：开启高温炉渣进料口6阀门和冷却后炉渣出料口8阀门；

步骤五：停止运行时，切换高温炉渣进料口6阀门，待出料口8炉渣全部排完后，关闭尾部金属软管1-1、头部金属软管1-2、夹套冷却水进口13阀门和夹套冷却水出口14，停止驱动电机运行；

夹套冷却水进口13的流量30-40m³/h、旋转轴7冷却水进口流量20-40m³/h；水夹套15和旋转轴7的出水合并排放，出水排放温度为40-60℃，热水回用于其它工序中(排放的热水可直接用于生产工序)；

进料口6高温炉渣750-800℃，出料口8炉渣的温度小于或等于100℃，达到设计要求；

所述旋转轴7的转速20-30转/分，驱动电机为变频电机，所述旋转轴7通过变频电机控制，便于实时根据工况调整旋转轴7的转速；

所述旋转轴7外径为219mm、壁厚为20mm，旋转轴7采用耐磨材料(如，旋转轴7可采用锰钢材料，也可以根据使用情况采用其他耐磨材料)加工制造；

所述第二空腔结构17的内径为179mm；

所述螺旋片11的直径为500mm、间距为250-300mm，轴向夹角为65～73°，独特的夹角设计范围，确保炉渣在输送过程顺畅、不堵塞；螺旋片采用耐磨材料(如，螺旋片可采用锰钢材料，也可以根据使用情况采用其他耐磨材料)加工制造；

所述壳体5的直径为510mm，与旋转轴7螺旋片直径500mm间隙小，精度高，炉渣输送干净、彻底；

所述外壳12的直径为590mm，与壳体5直径510mm间距(即水夹套15的尺寸)80mm，水夹套15为过水通道，确保冷却效果；

所述高温物料密封式冷却兼输送方法的物料输送量为0.5-3t/h。

结论：没有无组织气体排放，杜绝了跑冒滴漏，减少了维修成本，改善了作业环境，符合安全环保和职业健康卫生要求，可以对高温物料实施换热，可以对高温物料进行冷却、输送(进料口高温炉渣750-800℃，出料口炉渣的温度小于或等于100℃、物料处理速度为0.5-3t/h)，可以回收待冷却物料的高温余热，实现了自动化控制(能耗低、运行稳定可靠)，减少了人工成本，消除了安全隐患。

其它未说明的部分均属于现有技术。

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