[发明专利]一种篦式冷却机

说明书

技术领域

本发明涉及水泥建材领域，特别涉及一种篦式冷却机。

技术背景

目前水泥一般在回转窑中焙烧成高温熟料，离开回转窑后要快速冷却，防止水泥内成分发生晶变等反应，破坏水泥的成分，同时急冷可以使水泥的强度降低，增强熟料的易磨性。目前已有的水泥熟料冷却机主要包括单筒、多筒和篦式冷却机，采用常温空气对高温熟料进行冷却。对于单筒和多筒冷却机，高温熟料放置于设备内，鼓风机将空气鼓入，空气与高温熟料进行热交换，冷却高温熟料，对于篦式冷却机，高温熟料自然堆积于篦床上，形成多孔介质层，鼓风机将常温空气由篦床下方鼓入，空气与熟料接触进行热交换，空气生成热风由上部排出，利用顶部设置的罩将热风收集，根据热风的温度对其分别进行余热利用。目前由于二次风和三次风的使用，筒式冷却机不能适应这种工况，所以篦式冷却机为该工程条件下常用的冷却设备。篦式冷却机通常分为入口段和标准段，其入口段的设计为了能够适应高温，并且利用空气使高温熟料冷却的目的。图1为篦式冷却机入口段的结构示意图，熟料由回转窑经入口位置进入篦冷机入口段后落在篦板上，冷却风由篦板下侧进入篦板上，与此处的高温熟料进行热交换，冷却风温度升高变为热风，进而将高温熟料冷却，同时熟料沿篦板逐渐向下运动，进入篦冷机的标准段。

原有篦冷机存在如下问题：

1、入口段的冷却速度不够，不能够满足工艺需求；

2、入口段不同粒径的熟料的冷却均匀性差，粒径小的熟料早已冷却，粒径大的熟料部分没有冷却；

3、熟料层冷却均匀性较差，料层宽度方向中间位置熟料冷却效果好，而两侧的熟料的冷却效果差，料层高度方向下层的熟料冷却效果好，上层的熟料冷却效果差；

技术内容

针对水泥熟料冷却过程中所存在的问题，提高熟料的冷却效果和冷却均匀性，本发明提供一种篦式冷却机入口段冷却设备，对料层按粒度进行偏析，并增加料层的冷却速度和料层不同方向的冷却均匀性。

本发明的技术方案是：提供了一种篦式冷却机，包括：固定篦板、水冷管、松料器、铁棒组，其特征在于：

篦式冷却机的入口段的顶部设置多层铁棒组，多层铁棒组包括第一层铁棒组，铁棒间间隙为L1；第二层铁棒组，铁棒间间隙为L2；第三层铁棒组，铁棒间间隙为L3；第四层铁棒组，铁棒间间隙为L4；多层铁棒组的铁棒均组倾斜设置，多层铁棒组将不同粒径大小的熟料进行偏析，粒径大的熟料落入篦式冷却机入口段的前端，而粒径小的熟料落入篦式冷却机入口段的末端；

在固定篦板上设置水冷管和松料器装置，水冷管内部通常温循环冷却水；松料器包括电机，轴承，松料棒，同步器，联轴器，松料棒经过设置于固定篦的轴承进入料层内部，与下层的固定篦板保持一定的高度距离，松料棒的端部安装于同步器上，同步器通过联轴器与电机相连接，电机带动同步器和松料棒旋转。

进一步地，篦式冷却机还包括控制辊，控制辊包括辊体、联轴器、电机、轴承座、液压升降平台，辊体通过联轴器与电机相连接，在电机的带动下进行顺时针转动，辊体的两侧轴承座支承，同时轴承座和电机分别设置于液压升降平台，所以控制辊的高度跟随液压升降平台而变化。

进一步地，当料层的冷却性差时，液压升降平台将向下移动，控制辊的转速增大；当料层的冷却性好时，液压升降平台将向上移动，控制辊的转速减小。

本发明的有益效果：

1、有关研究表明，篦冷机入口段的风速越大，熟料的排料温度越低，同时依据多孔介质层内靠近壁面位置处的孔隙率大于多孔介质层内部的孔隙率的原理，本发明在熟料层内部设置大量水冷管，其作用：第一，由于水冷管与熟料直接接触，将使熟料层内的孔隙率增大，由Ergun方程可知，孔隙率增大，空气通过熟料层的压降减小，风机功率保持不变的情况下，由风机自身特性可知，风机的风压减小，则风机的风量将增大，则进入熟料层的风速增加，熟料层的排料温度降低，说明熟料层的冷却速度加大；第二，水冷管为薄壁管，高温熟料通过与管壁接触，实现高温熟料的热量与冷却水的热交换，水的热容量大于空气，所以将加大熟料层的冷却速度；第三，水冷管与篦板结合处的高速冷却风与管壁进行对流作用，冷却空气与冷却水进行热交换，降低冷却空气的温度，意味着增强了冷却空气的换热能力，同样加快高温熟料的冷却速度；