[實用新型]高溫物料熱能回收系統

有效

• 申請號: 201220231123.2
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN202547419U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 鄒岳明;鄒玉杰
• 申請（專利權）人: 鄒岳明;鄒玉杰
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F28D7/00;F28F9/24;B02C4/02
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔣全強

技術領域

????本實用新型涉及高溫物料余熱回收利用的技術領域，具體是一種高溫物料熱能回收系統。

背景技術

黃磷生產是高耗能行業，每生產1噸黃磷至少要消耗1.4萬千瓦時電和1.6噸碳，中國現有的年產能為80萬噸。黃磷生產過程中將產生大量高溫爐渣。同樣，煉鋼、煉鋁、煉銅等行業，也存在大量高溫爐渣。

因此，如何回收利用高溫爐渣的熱能，以降低黃磷等資源生產和冶金行業等的耗能，以相應大幅降低溫室氣體排放，是我國急需解決的問題。

此外，黃磷礦渣是黃磷生產過程中排出的廢渣。其主要組成為CasiO₃。磷渣是由磷灰石、石英、焦碳在電弧爐中,以1600℃左右的高溫熔煉,發生反應而排出的廢渣；磷渣在空氣中逐漸冷卻結晶呈體積較大的塊狀物，該塊狀物整體硬度接近花崗巖，不利于回收利用。

如何提供一種既能較充分地利用磷渣等高溫物料在冷卻過程中的熱能，又能防止高溫物料在冷卻時結塊，并生成顆粒料，以便于作為建筑用顆粒料，是本領域要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、高溫物料余熱回收率較高且能防止高溫物料在冷卻時結塊的高溫物料熱能回收系統。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的高溫物料熱能回收系統包括：筒體，該筒體內設有軸向貫穿該筒體的用于將所述高溫物料從該筒體的入料口送至出料口的傳輸帶；所述筒體頂部的開口上設有換熱器；鄰近所述筒體的入料口設有用于將所述高溫物料冷卻凝固呈顆粒后送至傳輸帶上的冷卻碎料裝置。其中，換熱器用于高溫物料余熱回收；冷卻碎料裝置用于冷卻凝固高溫物料并生成顆粒料，防止物料在冷卻時結塊，同時生成顆粒料后物料的散熱面積大幅增加，利于物料的余熱充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。

作為優化的方案，所述筒體內并于所述傳輸帶上方設有刮料板，以使所述傳輸帶上的物料分布均勻，利于物料的余熱充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。

作為進一步優化的方案，所述筒體頂部的開口分布有多個，各開口上的換熱器中的用于輸送換熱介質的換熱管依次串聯，低溫態的換熱介質從鄰近所述筒體的出料口的換熱器的換熱介質入口輸入，由于在所述換熱介質的流動方向上的各換熱器中的換熱管溫度逐級升高，從而適于使所述換熱介質被逐級加熱，并達到較高的溫度；換熱器的換熱介質出口用于連接其他換熱設備，用于生產熱水、熱空氣或過熱蒸汽等。

作為優化的方案，各換熱器頂部的用于排出換熱空氣的排氣口分別連接有循環氣管，各循環氣管穿過所述筒體的側壁并延伸至所述筒體內且于所述傳輸帶的上、下層之間，以在筒體內形成適于向上穿透所述上層帶并作用于所述換熱器的循環熱氣流；各循環氣管的底部出氣口鄰近所述上層帶的底面并朝上設置。采用循環熱氣流作用于相應的換熱器，避免了熱空氣的流失，同時補入外部冷空氣加熱，進一步提高了熱能的回收率。

所述冷卻碎料裝置為對輥破碎機，包括一對相鄰平行設置的碎料輥，該碎料輥的內壁設有沿該碎料輥的軸向分布的、用于加熱所述換熱介質的螺旋式換熱管，該螺旋式換熱管為開口焊接在所述碎料輥內壁上的半圓管；螺旋式換熱管采用半圓管制成，使換熱管內的換熱介質直接與碎料輥的內壁接觸，利于進一步提高熱能的轉換效率和熱能回收率。

進一步，所述的碎料輥兩端中央分別設有入液、出液空心轉軸；該對空心轉軸分別軸承配合于一對軸承座上，且所述的一對空心轉軸的外端口分別設有轉動接頭，分別用于連接輸入、輸出所述換熱介質的管體；所述螺旋式換熱管的出液端與所述空心轉軸的內端口相連，所述螺旋式換熱管的入液端在該碎料輥內并延伸至鄰近所述出液空心轉軸，以使新進入該碎料輥內的換熱介質在該碎料輥內預熱后進入所述螺旋式換熱管，進行進一步加熱，進而延長換熱介質的換熱行程，提高換熱效率。

所述的一對碎料輥的一側相鄰的所述轉動接頭的外端口相連，以使所述換熱介質在該對碎料輥中串聯換熱，以進一步加熱所述換熱介質，形成溫度更高的換熱介質。

進一步，所述的一對碎料輥的另一側的入液空心轉軸經所述轉動接頭與鄰近所述筒體的入料口的換熱器的換熱介質出口相連。由于碎料輥表面的溫度較高，適于進一步加熱從所述換熱器輸出的換熱介質，形成溫度更高的換熱介質。

為進一步提高熱能的回收率，所述筒體內且于所述上層帶下方設有多個相間分布的隔艙板，相鄰的一對隔艙板之間構成的腔體與一所述換熱器上下相對分布；所述的一換熱器頂部的排氣口輸出的空氣適于通過所述循環氣管送至該換熱器正下方的所述腔體中。