专利名称：双对流换热高效水泥冷却器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水泥及类似粉体入库、出厂前的冷却设备，具体地说是一种双对流换热高效水泥冷却器。
技术背景在水泥制造厂，出磨水泥的温度在100～130℃，水泥经过输送和储存之后，水泥出厂时也一般高于80℃，不能自然降低到某些特定工程的温度要求。水泥高温的危害①会使石膏脱水、水泥假凝；②在库中粘库、假凝结块；③运输中损坏包装；④工程应用时水泥初始温度较高，会引起混凝土的塌落度增加，水灰比增加，强度下降。所以，不管在水泥的储存还是在水泥的应用中，都迫切需要将水泥温度降低到70℃以下，在某些重要工程中，如隧道、水泥堤坝、道路桥梁及海底工程等，甚至要求水泥的温度低于60℃。为了解决水泥降温问题，国内外常见的冷却方式有①磨机内通风冷却，受磨机机构和研磨需要的限制，冷却能力有限；②磨机内喷水冷却，技术复杂，易于影响水泥性能；③机外淋水冷却，冷却效果差，易造成污染；④选粉机空气风冷却或选粉机外加水套冷却，水泥与选粉机外壁及水泥与空气的换热效果差，难以到达理想的冷却效果；⑤外部淋水的水泥冷却器冷却，仅靠外壁的自然对流换热冷却，冷却效率不充分，耗水量较高。
发明内容
本实用新型的发明目的旨在解决上述背景技术所列之不足，而提供一种能够实现水泥高速冷却、节能环保的双对流换热高效水泥冷却器。
实现以上发明目的技术方案是该双对流换热高效冷却器由外部筒体、具提升叶片的内水套转子、均匀淋水套、集水槽、传动装置、循环水泵构成，该均匀淋水套置于外部筒体的上部，集水槽置于外部筒体的下部，具提升叶片的内水套转子置于外部筒体的内部，其传动装置置于外部筒体的底部，筒体底侧部设置喂料口，顶侧部设置出料口，循环水泵通过水循环管路连接于由集水槽、淋水套、内水套及冷却循环池组成的冷却水循环系统中。
依照本案中所述的该双对流换热高效冷却器，其外部筒体提供水泥的运动腔和外部冷却水的换热面；其具有提升叶片的内水套提供水泥在水套和筒体腔内的输送动力和内部对流换热；其淋水套使冷却水沿筒体外壁形成高速水膜，实现外部的对流换热；集水槽用于收集筒体外壁淋下的冷却水，送入冷却池循环使用；其传动装置提供内水套及输送水泥的动力；其循环水泵用于给内水套提供高压冷却水，使冷却水在水套内快速流动，利于提高冷却效率。
本实用新型由于同时采用了外壁的自然对流换热和内部的强制对流换热的双对流冷却方式，冷却效率高，结构紧凑，冷却效果可靠，并根据具体工况可以方便的调节控制，利于节能降耗。其总体规格尺寸较仅应用外壁的自然对流换热结构的冷却器小1/3，冷却效率高30％以上。
本实用新型的优点是冷却效率高，采用间接冷却方式，不会影响水泥质量，它克服其它冷却方式的诸多弊端，投资小，效率高，冷却效果好，易控制和操作，应用经济性较高。
图1为本实用新型采用外侧逆流换热、内侧顺流换热方式时的结构示意图。
图2为本实用新型内、外侧均采用顺流换热方式时的结构示意图。
图3为本实用新型的均匀淋水套结构示意图。
图4为本实用新型的四分之一圆周的均匀淋水套结构示意图。
图5为图4中A-A剖视图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
双对流换热高效水泥冷却器由传动装置1、筒体下部支架2、排渣口3、联轴器4、集水槽5、内水套6、出料口8、筒体上部顶盖9、内水套出水口10、内水套进水口11、均匀淋水套进水口12、循环水泵13、均匀淋水套14、筒体15、提升螺旋叶片17、喂料口18、排水口19等部件组成。
该均匀淋水套14置于外部筒体15的上部，集水槽5置于外部筒体15的下部，具提升叶片的内水套转子置于外部筒体15的内部，其传动装置1置于外部筒体15的底部，筒体15底侧部设置喂料口18，顶侧部设置出料口8，循环水泵13由水循环管路连接于由集水槽5、淋水套14、内水套6及冷却循环池组成的冷却水循环系统中。
所述的外部筒体15为薄壁圆筒，具有下部支架2和上部顶盖9，分别具有安装内水套6轴承的上下轴承座，筒体15其高度与直径的比值为2.4～2.6。它采用优质碳素钢钢板卷制而成，具有良好的导热性和良好的刚度，其椭圆度和直线度被严格的控制，它的外壁是冷却水幕16流下的部位，内壁是水泥7被提升的部位，它的结构尺寸取决于需要冷却的水泥的产量和温度。
所述的均匀淋水套14是由等分的几部分组合而成的环形腔体，该环形腔体套装在筒体15的顶部，沿筒体15圆周分布有多个一次均化孔20，底部有两层二次均化毛刷21。所述的环形腔体可分为四段焊接而成，现场安装组合为一个整环，每段均设置1～2个冷却水进口12。经由均化孔20流出的均匀的冷却水被设置在水套底部的毛刷21二次均化后沿筒体15外壁流下，在筒体外壁上形成1～3mm厚的高速流动的冷却水膜16，然后由筒体15下部设置的集水槽5收集，被输送到冷却循环池循环使用。该集水槽5为上部呈倒圆锥型、下部呈圆柱型的槽体。
所述的具提升叶片的内水套转子由内水套6和提升螺旋叶片17组成，其进水口11和排水口10可以均设置在筒体15的上部，也可以分别设置在筒体15的上部和下部。它具有冷却和输送水泥的双重功能，冷却水由上部进入水套6，由上部或下部的旋转接头或等效装置流出，水套6内外壁间隙小于8mm，螺旋叶片17紧密的焊接在水套6上，同时兼具换热片的作用，根据需要可制成可换叶片，方便磨损后调整叶片17与筒体15的间隙。螺旋提升叶片17在旋转时将热水泥7由筒体15的下部喂料口18沿筒体15内壁提升，叶片17外边缘与筒体15内壁的间隙在2～4mm。螺旋叶片17上的水泥7在离心力的作用下压向筒内壁(运动曲线为螺旋曲线，保证水泥可以充分地与筒体接，进行热交换)，通过与筒内壁充分接触，将热量传递给筒壁，筒壁与筒壁外向下流动的水幕进行自由对流换热，同时水泥7在与螺旋叶片17的接触中将热量传递给内水套6，内水套6同时降低了筒体15内的空气温度，从而迅速的降低水泥7温度，以使水泥7在提升过程中被快速冷却，达到筒体15顶部的出料口8位置时，在离心力作用下将水泥7排出。
上述具提升叶片的内水套转子可以制成如图1所示的顶部进、出水的结构，此时水泥7与冷却水的热交换方式为外侧逆流换热、内侧顺流换热方式；也可制成如图2所示的顶部进水、底部排水的结构，此时水泥7与冷却水的热交换方式是内侧和外侧均为逆流换热方式。
所述的传动装置1包括驱动内水套6旋转的主电机、减速机以及辅助转动设备。传动装置1的旋转轴通过联轴器4与具提升叶片的内水套转子连接，将动力传递到转子，使转子以高于临界转速的速度转动，满足水泥提升的动力需求。
权利要求1.一种双对流换热高效水泥冷却器，其特征在于它由外部筒体、具提升叶片的内水套转子、均匀淋水套、集水槽、传动装置、循环水泵构成，该均匀淋水套置于外部筒体的上部，集水槽置于外部筒体的下部，具提升叶片的内水套转子置于外部筒体的内部，其传动装置置于外部筒体的底部，筒体底侧部设置喂料口，顶侧部设置出料口，循环水泵由水循环管路连接于由集水槽、淋水套、内水套及冷却循环池组成的冷却水循环系统中。
2.根据权利要求1所述的双对流换热高效水泥冷却器，其特征在于该外部筒体为薄壁圆筒，具有下部支架和上部顶盖，分别具有安装内水套轴承的上下轴承座，筒体其高度与直径的比值为2.4～2.6。
3.根据权利要求1所述的双对流换热高效水泥冷却器，其特征在于该均匀淋水套是由等分的几部分组合而成的环腔结构，该环腔结构套装在筒体的顶部，沿筒体圆周分布有多个一次均化孔，底部有两层二次均化毛刷。
4.根据权利要求1所述的双对流换热高效水泥冷却器，其特征在于该集水槽为上部呈倒圆锥型、下部呈圆柱型的槽体。
5.根据权利要求1所述的双对流换热高效水泥冷却器，其特征在于该具提升叶片的内水套转子由内水套和提升螺旋叶片组成，其进水口和排水口可以均设置在筒体的上部，也可以分别设置在筒体的上部和下部。
专利摘要本实用新型涉及水泥及类似粉体入库、出厂前的冷却设备，具体地说是一种双对流换热高效水泥冷却器。它由外部筒体、具提升叶片的内水套转子、均匀淋水套、集水槽、传动装置、循环水泵构成，该均匀淋水套置于外部筒体的上部，集水槽置于外部筒体的下部，具提升叶片的内水套转子置于外部筒体的内部，其传动装置置于外部筒体的底部，筒体底侧部设置喂料口，顶侧部设置出料口，循环水泵由水循环管路连接于由集水槽、淋水套、内水套及冷却循环池组成的冷却水循环系统中。该冷却器具有节能环保、冷却效率高、结构简单、易于安装使用等优点，尤其适用于高温水泥的冷却。
文档编号C04B7/47GK2853792SQ20052002417
公开日2007年1月3日 申请日期2005年5月27日 优先权日2005年5月27日
发明者彭建新, 施连章, 张树广, 黄继全, 尹文杰, 陈作柄, 郭柏林, 陈思维 申请人:中材建设有限公司, 武汉理工大学