专利名称：一种带导热金属粉层的冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种冷却装置，具体的说涉及一种带导热金属粉层的使煤气或烟气中高温飞灰(灰渣)冷却的装置。
背景技术：
我国是个煤炭资源丰富的国家，已探明能源总储量原煤87.4%，原油2.8%，天然气0. 3 %，水能9. 5 % ;—次能源的消费结构为煤炭67 %，石油23. 6 %，天然气2. 5 %，水电6.9%。而目前的煤炭主要用于煤气化生产合成气及火力发电。然而随着国民经济的快速发展，气化装置的生产规模在不断增长，近年来发电领域的流化床锅炉的产汽能力也在 不断增大，随之而来的煤气和烟气带出的高温细粉以及炉底排出的高温灰渣也越来越多，这些高温细粉和灰渣，无论是运输还是就地堆放，都存在诸多问题。传统的高温细粉(灰渣)冷却装置主要采用水冷夹套或风冷旋转滚筒，或螺旋水冷夹套，它们的缺点在于有机械传动机构，存在磨损问题，或冷却系统存在热应力后泄漏和过冷粉体堵塞问题，且占地面积大、功耗高。
发明内容本实用新型的目的是针对上述缺点，提供一种结构简单、无机械传动、冷却效率高，能够克服热应力问题的带导热金属粉层的冷却装置。为了克服传统粉体冷却装置的不足，本实用新型提供一种内置蒸汽冷却管，外置金属夹套和水夹套的高温高压粉体冷却装置，该冷却器在高温细粉(渣)进口端设置有耐火隔热料，减少了壳体的磨损，并降低了费用；在传统的水夹套基础上增加了金属夹套层，既提高了传热效率，同时使金属夹套层和水夹套层之间拥有了自由端，解决了高温热应力下，水夹套的撕裂问题；在粉体冷却装置内部设置蒸汽冷却管，提高了换热效率，同时使高温细灰(渣)充分冷却后，不会产生水冷凝现象；该粉体冷却装置在高温端设置有分布器，对进入换热器的灰或渣进行能更好的分配，提高了换热效率。本实用新型的冷却装置，它是由壳体，水夹套，金属夹套，高温粉体进口，冷却粉体出口组成，其特征在于高温粉体进口由封头直筒段与封头组成，在封头上部设置有蒸汽进口管和蒸汽出口管，固体分布器通过固定架固定在封头内；壳体顶部法兰连接封头，壳体外侧固定有金属夹套和水夹套，水夹套位于金属夹套之外；，金属夹套内填充有金属粉，水夹套上部有水出口管，下部有水进口管，壳体内有蒸汽盘管，壳体底部与锥形封头连接，锥形封头与锥形直筒段连接组成冷却粉体出口。如上所述的高温粉体进口、壳体上部的内壁均设置有耐火隔热衬里，耐火隔热衬里由耐火料和隔热料组成。耐火料如定型的刚玉砖或不定型的浇注料和捣打料等。隔热料如轻质砖和浇注料等。耐火料厚度为30-100mm，隔热料厚度为40_150mm。如上所述的固体分布器是等腰三角锥形。锥形顶角正对高温粉体进口。如上所述的固体分布器和固定架为耐高温、耐磨损材质制作，如耐高温不锈钢管0Cr25Ni20或incolly800，以及不锈钢表面可喷涂钨等。如上所述的蒸汽盘管为耐高温、耐磨损材质制作，如耐高温不锈钢管0Cr25Ni20或incolly800，以及不锈钢表面堆焊钨等。 如上所述的金属夹套内的金属粉是导热性能良好的金属粉，如铁粉，铝粉等。如上所述的金属夹套层和水夹套均为在壳体下部通过堵板焊接固定，上部为自由端。如上所述的冷却粉体出口由锥形封头和锥形直管段焊接而成。本发明具有以下优点I.本发明设置了内置蒸汽冷却管，提高了换热效率，同时可控制高温灰(渣)不致于过冷而产生冷凝和沉积堵塞问题。2.本发明设置了金属层夹套，能够克服热应力问题，解决了高温环境下的水夹套换热器的热膨胀问题，提高了换热器的使用寿命。3.本发明设置了高温细灰(渣)分布器，可以更好的分布细灰(渣)，提高了换热效率。4.本发明没有机械传动装置，运行可靠，无功耗。
图I是本实用新型的结构示意图如图所示，I为高温粉体进口，2为固体分布器，3为蒸汽盘管进气口，4为水夹套水出口，5为蒸汽盘管，6为金属夹套，7为水夹套，8为锥形封头，9为冷却粉体出口，10为锥形直筒段，11为水夹套水进口，12为壳体，13为法兰，14为封头，15为蒸汽盘管出气口，16为固定架，17为封头直筒段，18为耐火隔热衬里，19为堵板，20为金属粉。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的内容进行进一步详细说明实施例I :本实用新型的冷却装置，它是由壳体12，高温粉体进口 1，金属夹套6，水夹套7，冷却粉体出口 9组成，其特征在于高温粉体进口 I由封头直筒段(17)与封头14组成，在封头14上部设置有蒸汽进口管3和蒸汽出口管15，高温粉体进口 I、壳体12上部的内壁均设置有耐火隔热衬里18，耐火隔热衬里18由耐火料和隔热料组成，耐火料为IOOmm厚的耐火料浇注而成，隔热料为75mm厚的轻质浇注料浇注而成。等腰三角锥形的固体分布器2通过固定架16固定在封头14内，锥顶角正对高温粉体进口 I，固体分布器2和固定架16均为0Cr25Ni20的耐高温材质制作。壳体12顶部法兰13连接封头14，壳体12下部通过堵板19连接固定金属夹套6和水夹套7，壳体12上部的水夹套7和金属夹套6为自由端；水夹套7位于金属夹套6之外；金属夹套6内填充有铁粉20，水夹套7上部有水出口管4，下部有水进口管(11)。壳体12内有蒸汽盘管5，蒸汽盘管为耐高温材质0Cr25Ni20制作而成。壳体12底部与锥形封头8连接，锥形封头8与锥形直筒段10焊接而成冷却粉体出口 9。在该冷却装置使用前，需先在壳体12内的蒸汽盘管5内通入一定量蒸汽，壳体外水夹套7内通入水。当高温高压的细粉或渣从高温粉体进口 I进入冷却装置，通过固体分布器2均匀的落到壳体12内，粉体温度可达700-900°C，冷却装置可耐压0-3Mpa，高温粉体或渣通过重力落在壳体12后，通过蒸汽盘管5和金属夹套6和水夹套7进行冷却，水夹套7通过金属夹套6快速传热对粉体进行冷却，由于金属夹套和水夹套在壳体12底部通过堵板19固定，而上部为自由端，所以不会发生热膨胀后，水夹套7因内外夹套热变形不一致而导致的撕裂损坏等问题。另外由于壳体内有蒸汽盘管5，使冷却的粉体或渣的温度不会低于蒸汽温度，从而使细粉或渣不会发生冷凝现象，导致细粉或渣的下料不畅，堵塞等问题。细粉或渣经过蒸汽盘管5和水夹套7的冷却可降温至350°C左右，随后通过冷却粉体出口 9顺利进入下一工段。实施例2 本实用新型的冷却装置，它是由壳体12，高温粉体进口 1，金属夹套6，水夹套7，冷却粉体出口 9组成。其高温粉体进口 I、壳体12上部的内壁均设置有耐火隔热衬里18，耐火隔热衬里由耐火料和隔热料组成，耐火料为75mm厚的耐火料浇注而成，隔热料为125mm厚的轻质烧注料烧注而成。等腰三角锥形的固体分布器2和固定架(16)由incolly800的耐高温材质制作。金属夹套6内填充有铝粉。其它均与实施例I所述相同。
权利要求1.一种带导热金属粉层的冷却装置，它是由壳体(12)，高温粉体进口(1)，金属夹套(6)，水夹套(7)，冷却粉体出口(9)组成，其特征在于高温粉体进口⑴由封头直筒段(17)与封头(14)组成，在封头(14)上部设置有蒸汽进口管(3)和蒸汽出口管(15)，固体分布器(2)通过固定架(16)固定在封头(14)内，壳体(12)顶部法兰(13)连接封头(14)，壳体(12)下部通过堵板(19)连接固定金属夹套(6)和水夹套(7)，壳体(12)外侧固定有水夹套(7)和金属夹套￠)，水夹套(7)位于金属夹套(6)之外；金属夹套￠)内填充有金属粉(20)，水夹套(7)上部有水出口管(4)，下部有水进口管(11)，壳体(12)内有蒸汽盘管(5)，壳体(12)底部与锥形封头(8)连接，锥形封头(8)与锥形直筒段(10)连接组成冷却粉体出口(9)。
2.如权利要求I所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的高温粉体进口(I)、壳体(12)上部的内壁均设置有耐火隔热衬里(18)，耐火隔热衬里(18)由耐火料和隔热料组成。
3.如权利要求2所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的耐火料为定型的刚玉砖、不定型的烧注料或捣打料，耐火料厚度为30-100mm。
4.如权利要求2所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的隔热料为轻质砖或浇注料，隔热料厚度为40-150mm。
5.如权利要求I所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的固体分布器(2)是等腰三角锥形，锥形顶角正对高温粉体进口。
6.如权利要求I所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的固体分布器和固定架为耐高温、耐磨损材质制作，是耐高温不锈钢管0Cr25Ni20、incolly800或不锈钢表面嗔涂鹤材料。
7.如权利要求I所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的蒸汽盘管为耐高温、耐磨损材质制作，为耐高温不锈钢管0Cr25Ni20、incOlly800，或不锈钢表面堆焊钨。
8.如权利要求I所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的金属粉(20)是导热性能良好的铁粉或铝粉。
9.如权利要求I所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的水夹套(7)和金属夹套(6)均为在壳体(12)下部通过堵板焊接固定，上部为自由端。
10.如权利要求I所述的一种带导热金属粉层的冷却装置，其特征在于所述的冷却粉体出口(9)由锥形封头(8)和锥形直管段(10)焊接而成。
专利摘要一种带导热金属粉层的冷却装置是高温粉体进口(1)由封头直筒段(17)与封头(14)组成，在封头(14)上部设置有蒸汽进口管(3)和蒸汽出口管(15)，固体分布器(2)通过固定架(16)固定在封头(14)内，壳体(12)顶部法兰(13)连接封头(14)，壳体(12)下部通过堵板(19)连接固定金属夹套(6)和水夹套(7)，壳体(12)外侧固定有水夹套(7)和金属夹套(6)，水夹套(7)位于金属夹套(6)之外；金属夹套(6)内填充有金属粉(20)，水夹套(7)上部有水出口管(4)，下部有水进口管(11)，壳体(12)内有蒸汽盘管(5)，壳体(12)底部与锥形封头(8)连接，锥形封头(8)与锥形直筒段(10)连接组成冷却粉体出口(9)。本实用新型具有结构简单、无机械传动、冷却效率高，能够克服热应力问题的优点。
文档编号F23J1/00GK202532505SQ20112053913
公开日2012年11月14日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者张尚武, 徐奕丰, 房倚天, 杨金权, 程中虎, 郭金霞, 陈寒石 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所