专利名称：纯碱生产用旋转式物料冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工生产设备中对生产出的高温纯碱产品进行冷却，以利于包装的冷却装置；特别是一种旋转式纯碱冷却装置。
背景技术：
为了适应产品贮存、运输及包装技术和工艺的发展，必须对联碱工艺生产出的高温纯碱进行降温处理。常规用于纯碱降温的旋转式冷却装置(亦称回转式凉碱炉)包括筒体，设于筒体外环面上的齿环及将筒体支撑于滚轮上并可相对滚动的滚圈，滚轮架，设于筒体内的进水环管及进水冷却管、出水环管及回水冷却管和分别将其接通并作热补偿的进水及回水“U”形小管，进、出冷却水的同心式水轴(水管)及将其分别与进水环管和出水环管联通的进、出水分配管，以及将进水冷却管与回水冷却管联通的小管、将各冷却管固定于筒体上的按螺旋状分布设置的支承板。此种旋转式冷却装置及冷却工艺虽然与沸腾式冷却装置及冷却工艺比较，具有工艺流程及设备简单、操作方便，现场环境及尾气处理亦具有一定的优越性，且设备投资及运行费用较低等特点。但由于在上述装置中一是将工作温度较高的回水冷却管设于靠近筒体内壁的腔体外侧，且管体面积占到总冷却管面积的40％以上，而工作温度较低的进水冷却管则设于腔体的内侧，当碱层较低时，效率较高的进水冷却管不能充分发挥作用，影响整个冷却装置的换热效率；二是该装置将进、出水环管均设于冷却装置物料的出口端，其进水与物料呈逆流冷却，而回水却与物料呈并流式的不合理的冷却方式，亦影响了冷却效率；此外，进、出水环管设于同一端，加之作为热补偿的“U”形小管亦设于物料出口端，不但经常出现环管拉裂、漏水造成装置内纯碱结疤的现象，而且由于三排环管距离很近、清除碱疤及维修难度大，甚致不能进行彻底维修。因此，上述旋转式冷却装置又存在回水冷却管、出水环管及“U”形小管的设置方式不合理，换热、冷却效率及热补偿效果较差，维修困难，使用寿命短，能耗及运行成本仍较高等弊病。
发明内容
本实用新型的目的在于针对背景技术存在的弊病改进设计一种纯碱生产用旋转式物料冷却装置，以达到结构设置及冷却方式合理，提高换热、冷却效率及换热系统的热补偿效果，降低能耗及运行成本，延长装置的使用寿命，维修方便等目的。
本实用新型的解决方案是将进、出水环管分设于冷却装置的物料出口和进口端，并将原设于腔体外侧、靠近筒体内壁占冷却面积40％以上的回水冷却管改为进水冷却、即与原内层两排冷却管均作为低温进水管用以冷却热碱，而在靠近轴线位置的筒体中部另增设出水管，确保纯碱出口处冷却管换热面处于低温状态，以提高冷却及换热效率，并解决维修难的弊病；同时将主要用于热补偿的“U”形小管改设于处于高温的物料进口端，并在增设的出水管上采用波纹澎胀节进行热补偿，以提高热补偿效果、避免环管及其联接管件因热胀、冷缩而拉裂。因此，本实用新型包括筒体及设于筒体上的动力齿环和滚圈，活动式支承筒体的滚轮架总成，进、出水环管，进水冷却管及其支承板，同心水轴及“U”形小管；关键在于进、出水环管分设于筒体内物料的出口和进口端，并在出水环管与同心水轴之间增设一组冷却水出水管，而绕筒体内壁环形设置的外层冷却管连同内层冷却管均为进水冷却管；各“U”形小管设于筒体内物料的进口端，其两端分别与出水环管及各进水冷却管的出水端接通；各出水管的两端则分别与出水环管及同心水轴的出水腔联接，各进水冷却管的进水端则通过进水小管与进水环管接通或各进水冷却管相互接通后再经一组主进水冷却管与进水环管接通。为了使筒体内纯碱保持较高的恒存量，以提高物料与冷却管的接触面积及换热效率，在筒体内还设有2—4个挡料环板。而所述各“U”形小管内腔的总轴截面积均小于各进水小管内腔的总截面积(径流面积)及同心水轴中进水腔的轴截面积，以确保工作时冷却水充满各进水冷却管。而在各冷却水出水管上均设有带保护套的波纹澎胀节，以防止因管体的胀、缩而拉裂环管等。
本实用新型由于将外层原温度较高且占总冷却面积40％以上的回水冷却管改为进水冷却管，同时在筒体中增设挡料环以增大物料与冷却管接触的面积及延长物料的滞留时间，从而大大提高了装置的换热及冷却效率、节约了能源；将进、出水环管分设于物料的出口和进口端，既使换热过程中冷却水与物料完全呈逆流方式进行，又方便检修；将“U”形小管改设于物料进口的高温端，并在出水管上增设波纹澎胀节又有效地克服了因温差变化大、胀缩不均而拉裂环管等的弊病。因此，本实用新型具有结构及换热方式设计合理，换热效率及物料冷却效率高，换热系统热补偿效果好，能耗低、使用寿命长且维修方便等特点。
附图及
图1、为本实用新型结构示意图；图2、为A-A视图。
图中1、筒体，2、滚圈，3-1、3-2、3-3进水冷却管，4、支承板，5、动力齿环，6、挡料环板，7、进水环管，8、进水分配管，9、同心水轴，9-1、进水腔，9-2、出水腔，10、进水小管，11、出水管，12、澎胀节，13-1、13-2、13-2“U”形小管，14.滚轮架总成，15.出水环管。
实施例本实施例以年产40～55万吨纯碱用冷却装置为例筒体1.与背景技术同，即长23.5m，直径φ2.5m，滚圈2.各支承板4.动力齿环5、进、出冷却水的同心水轴9均与背景技术相同。进水环管7管体直径(小径)φ273mm，环体外径(大径)φ2123mm，壁厚10mm；进水分配管8共6根，等弧度设置、各管直径φ108mm，壁厚4mm；进水冷却管设三层，各层均40根，等弧度排列，其中外层3-1每根管体长21.72m、管径φ108×4mm，中层3-2各管长20.54m、管径φ76×4mm，内层3-3各管长20.69mm、管径φ76×4mm；出水环管15的管体直径(小径)φ273mm，环体外径(大径)为φ2123mm、壁厚10mm；冷却水出水管11本实施例共设6根，各管直径均为φ108×5mm，等弧度排列，各管两端分别与出水环管15的内环面及同心水轴9的出水腔9-2连通，各管体上所设澎胀节12为带保护套的波纹澎胀节；进水小管10共40根，每根均为φ65×4mm；“U”形小管13-1共40根，各管直径均为φ32×3.5mm，13-2和13-3各40根，各管直径均为φ25×3mm；本实施例在距筒体1的出口端2.5m和10.5m处各设一挡料环板6，板体厚10mm，内孔直径φ1250mm。该实施例与同规格的冷却装置相比，进口段碱层高度提高到0.675m，物料恒存量增加43％，在转速相同条件下物料停留时间延长38.7％，冷却面积增大37m2，冷却效果大大提高，原需开3台板式换热器、现只需开一台就能满足需要。
权利要求1.一种纯碱生产用旋转式物料冷却装置，包括筒体及设于筒体上的动力齿环及滚圈，活动式支承筒体的滚轮架总成，进、出水环管，进水冷却管及其支承板，同心水轴及“U”形小管；其特征在于进、出水环管分设于筒体内物料的出口和进口端，并在出水环管与同心水轴之间增设一组冷却水出水管，而绕筒体内壁环形设置的外层冷却管连同内层冷却管均为进水冷却管；各“U”形小管设于筒体内物料的进口端，其两端分别与出水环管及各进水冷却管的出水端接通；各出水管的两端则分别与出水环管及同心水轴的出水腔联接，各进水冷却管的进水端则通过进水小管与进水环管接通或各进水冷却管相互接通后再经一组主进水冷却管与进水环管接通。
2.按权利要求1所述纯碱生产用旋转式物料冷却装置，其特征在于在筒体内还设有2—4个挡料环板。
3.按权利要求1所述纯碱生产用旋转式物料冷却装置；其特征在于各“U”形小管内腔的总轴截面积均小于各进水小管内腔的总截面积及同心水轴中进水腔的轴截面积。
4.按权利要求1所述纯碱生产用旋转式物料冷却装置，其特征在于在各冷却水出水管上均设有带保护套的波纹澎胀节。
专利摘要该实用新型属于化工设备中的纯碱生产用旋转式冷却装置，包括筒体及设于其上的滚圈、动力齿环，滚轮架总成，分设于物料出口和进进口的进出水环管，进水冷却管及其支承板、带膨胀节的出水管，同心水轴、“U”形小管及进水小管、挡料环板。该实用新型由于将占冷却面积40％以上的回水冷却管改为进水冷却，另在筒体中部增设出水管，并将出水环管设于物料进口端，同时在筒体中增设挡料环。因而具有结构及换热方式设计合理，换热效率及物料冷却效率高，换热系统补偿效果好，能耗低，使用寿命长及维修方便等特点。克服了背景技术存在的冷却系统及换热方式设计不合理、效率及热补偿效果差、使用寿命短、能耗及运行成本高、维修困难等弊病。
文档编号C01D7/00GK2607361SQ0323340
公开日2004年3月24日 申请日期2003年3月4日 优先权日2003年3月4日
发明者许昌黎, 巫正良, 廖益盛 申请人:自贡鸿鹤化工股份有限公司