一种环形多翅片松化料层填料的制作方法

本实用新型涉及固体物料余热回收领域，尤其涉及一种用于气固接触余热回收的环形多翅片松化料层填料。

背景技术：

目前，余热回收竖炉是一种常见的气固接触传热设备，因具有换热效率高、运行环保等优点被广泛使用，如干熄炉、烧结竖炉等。在余热竖炉内，高温(500～1100℃)固体颗粒与循环冷却气体逆向流动完成对流换热过程。换热后的高温气体经排气口进入后续工段进行余热回收，冷却后的低温(50～200℃)固体颗粒由竖炉底部排出。

余热回收竖炉运行能耗高低主要取决于循环冷却气穿过固体颗粒料层时的阻力大小。循环冷却气穿过固体颗粒料层时，料层狭小的流通空间对气体产生较大的流动阻力。经实验及理论分析表明，单位截面积通过相同的气体流量，相同颗粒平均粒径，料层的孔隙率越小，气体流动阻力越大；单位截面积通过相同的气体流量，相同料层孔隙率，固体颗粒平均粒径越小，气体流动阻力越大。因此，利用余热回收竖炉原理回收孔隙率和平均粒径较小的高温颗粒物料热量时，会产生较高的气体流通阻力，运行能耗过高，甚至供风系统无法提供额定的循环风量，导致余热回收竖炉无法正常运行。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种环形多翅片松化料层填料，该填料填充在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒之间，能够有效松化料层，提高料层孔隙率，改善高温固体颗粒料层气体流通阻力。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种环形多翅片松化料层填料，包括内环板、支撑翅片，所述内环板为环形板状，所述多个支撑翅片垂直插接在内环板上，并在内环板的圆周方向上均布；使用时，所述填料填充在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒之间。

所述支撑翅片为圆形，支撑翅片的直径与内环板相交。

所述支撑翅片为椭圆形，支撑翅片的最大直径或最小直径与内环板相交。

所述支撑翅片为矩形，支撑翅片的一个边与内环板的内圆对齐，该边的相对边与内环板的外圆对齐。

所述支撑翅片为梯形，支撑翅片的上底边与内环板的内圆对齐，下底边与内环板的外圆对齐；或者支撑翅片的下底边与内环板的内圆对齐，上底边与内环板的外圆对齐。

所述支撑翅片为2-8个。

所述支撑翅片为6个。

所述内环板和支撑翅片的材料为钢、铁或铁合金。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将环形多翅片松化料层填料与高温颗粒均匀混合，将提高颗粒料层空隙率，降低单位料层间的气体流通阻力，应用余热回收竖炉工艺进行热回收时，供气风机能耗将大幅度降低；本实用新型具有良好的热传导性、热稳定性及较大的比表面积，从而提高了气固间的换热效率，有效降低料层冷却高度。该设计结构强度性能良好，简单实用，易于大批量生产及检修维护，可反复循环使用。

附图说明

图1是本实用新型的环形多翅片松化料层填料的结构示意图。

图2是现有技术中颗粒料层气流分布状态示意图。

图3是本法明的填充有环形多翅片松化料层填料的颗粒料层的气流分布状态示意图。

图中：1-内环板；2-支撑翅片；3-高温颗粒料层；4-颗粒料层空隙；5-气体流动方向；6-环形多翅片松化料层填料周围空隙；7-环形多翅片松化料层填料。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1-3所示，一种环形多翅片松化料层填料，包括内环板1、支撑翅片2，所述内环板1为环形板状，所述多个支撑翅片2垂直插接在内环板1上，并在内环板1的圆周方向上均布；使用时，所述填料填充在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒之间。

所述支撑翅片2为圆形，支撑翅片2的直径与内环板1相交。

所述支撑翅片2为椭圆形，支撑翅片2的最大直径或最小直径与内环板1相交。

所述支撑翅片2为矩形，支撑翅片2的一个边与内环板1的内圆对齐，该边的相对边与内环板1的外圆对齐。

所述支撑翅片2为梯形，支撑翅片2的上底边与内环板1的内圆对齐，下底边与内环板1的外圆对齐；或者支撑翅片2的下底边与内环板1的内圆对齐，上底边与内环板1的外圆对齐。

所述支撑翅片2为2-8个。

所述支撑翅片2为6个。

所述内环板1和支撑翅片2的材料为钢、铁或铁合金。内环板1和支撑翅片2具有良好的热传导性和热稳定性，其材质强度高、耐磨损，环形多翅片松化料层填料7的整体结构强度高。

内环板1可通过磨具冲压剪切一次整体加工制成，也可以通过其它方法(如焊接、切割等)制作。

支撑翅片2可通过模具冲压剪切一次整体加工制成，也可通过其它方法(如焊接、切割等)制作。内环板1与支撑翅片2之间通过焊接固定。

使用时，环形多翅片松化料层填料7按照与高温颗粒物料质量比为0.2～5的比例均匀的混合在高温颗粒料层3中，环形多翅片松化料层填料7的结构对颗粒物料起到支撑作用，促使高温颗粒间或颗粒群间的距离增大，从而有效提高了料层的空隙率。并且可以通过改变环形多翅片松化料层填料7与高温颗粒的混合比例，调节料层孔隙率变化。

如图2所示，通常颗粒料层空隙4较小，相同质量的气体通过单位截面料层阻力较大。见图3，当高温颗粒料层3均匀加入环形多翅片松化料层填料7后，因填料的结构支撑作用使颗粒料层空隙4增大，气流可以顺畅通过环形多翅片松化料层填料周围空隙6和环形多翅片松化料层填料7，从而有效降低单位料层的气体流通阻力。

另外，小颗粒及粉状高温物料会集中到内环板1和支撑翅片2之间的几何空间中，会相应的减少大颗粒高温物料之间的粉状物料的堆积量，也会增加大颗粒高温颗粒物料之间的缝隙，从而增加大颗粒的高温颗粒料层之间的气流的流动性。同时堆积在内环板1和支撑翅片2几何空间中的小颗粒及粉状高温物料与环形多翅片松化料层填料7之间充分导热，增加了环形多翅片松化料层填料7的换热效率。

环形多翅片松化料层填料7的加入增大了颗粒料层3间气固换热面积，且环形多翅片松化料层填料7具有良好的热传导性，高温颗粒料层3与环形多翅片松化料层填料7通过固体间的热传导和热辐射等方式进行热量传递，因此混合料层间气固换热效率将有所提高。环形多翅片松化料层填料7的结构强度性能良好、耐磨损，可以反复使用。

环形多翅片松化料层填料7与颗粒料层3的混合比例可根据竖炉运行操作的具体情况进行调节，最终实现降低余热回收竖炉工艺中供气系统运行能耗，提高余热回收竖炉的处理能力及热回收效率。根据不同的颗粒物料形状及尺寸和热回收竖炉操作的要求不同，环形多翅片松化料层填料7的各部位结构尺寸有所不同，内环板1外径可在10～200mm之间，通常为20～100mm；支撑翅片2高度可在10～200mm之间，通常为20～100mm。内环板1内外径尺寸、支撑翅片2高度及数量应当根据颗粒物料形状及尺寸进行设计。