物料显热回收装置的制作方法

本发明涉及烧结矿生产领域，尤其涉及一种用于高温物料显热回收装置。

背景技术：

高温物料常需要冷却到一定温度以便于其进行后续的输送、贮存以及加工等工序。对于高温的固态物料(例如高温烧结矿、高温球团矿或高温焦等)的冷却方式，通常情况下为料风与物料接触直接换热，即高温物料由冷却装置的进料口进入后，通过负压将自然风吸入冷却装置内部以对物料直接冷却。然而，该冷却方式一般会存在以下几方面的不足：一方面，高温物料与冷却风之间换热不充分，冷却风要有足够风压、风量，才能达到良好的冷却效果，从而使得高温物料的冷却不理想或风机的电耗高；另一方面，冷却风直接穿过料层，热交换时间短，达不到良好的换热效果，从而影响了冷却风取热的质与量，进而使得高温物料的热能回收差。

针对现有技术的不足，本领域的技术人员急需寻求一种高温物料显热回收装置，使其能够在提高对高温物料的冷却效率的同时有效的对高温物料的余热进行回收。

技术实现要素：

为了能够在提高对高温物料的冷却效率的同时有效的对高温物料的余热进行回收，本发明提出了一种物料显热回收装置。

根据本发明的物料显热回收装置包括：壳体，壳体的顶部设有进料口，壳体的底部设有出料口；位于壳体内且连通进料口和出料口的至少一个物料通道，物料通道上形成有进风口和出风口；形成在壳体内的外环部分的冷却循环风通道，冷却循环风通道的冷却风进口与外部的集风装置相连通，冷却循环风通道的冷却风出口与进风口相连通；以及形成在壳体内的中部位置且与出风口相连通的热风通道，热风通道的热风出口与集风装置相连通。其中，冷却风经冷却循环风通道进入物料通道后，经热风通道排出至集风装置，再通过冷却风进口进入至冷却循环风通道内。

进一步地，物料通道包括位于其顶部的进料段和位于其底部的出料段，以及位于进料段和出料段之间的物料冷却段，冷却循环风通道包括形成在壳体与物料冷却段之间的第一循环风通道。

进一步地，冷却循环风通道还包括形成在壳体与进料段之间的第二循环风通道。

进一步地，物料显热回收装置还包括位于壳体与物料冷却段的下段之间且与冷却循环风通道相互独立的补风通道，补风通道的补风进口与大气环境相连通的，补风通道的补风出口与物料通道的进风口相连通。

进一步地，冷却循环风通道还包括形成在壳体与出料段之间的第三循环风通道，第三循环风通道与补风通道相互独立。

进一步地，补风进口和/或冷却风进口处设置有用于调节进风量的调节装置。

进一步地，热风出口位于热风通道的顶部或底部，补风进口位于补风通道的底部，冷却风进口位于冷却循环风通道的底部。

进一步地，物料通道的个数为多个，且多个物料通道间隔设置在热风通道的外周。

进一步地，各物料通道的进料段均设置成连接壳体的顶部和物料冷却段的进料管，各物料通道的出料段处均设置成连接壳体的底部和物料冷却段的出料管，其中，各进料管形成有多个进料口或各进料管朝向热风通道的方向延伸以形成一个进料口，各出料管形成有多个出料口或各出料管朝向热风通道的方向延伸以形成一个出料口。

进一步地，壳体内设置有多个间隔设置的热风通道，各热风通道的外周均间隔设置有多个物料通道。

与现有技术相比，本发明的物料显热回收装置具有以下几个好处：

1)本发明的物料显热回收装置能够使冷却风在水平位置与高温物料充分的接触，这不仅能够增加冷却风与高温物料的接触范围，从而实现了冷却风对高温物料的快速有效地降温，产生的热风还能够及时的通过热风通道排出，从而避免了由于热风对高温物料在冷却时的影响而使高温物料因降温不充分而产生红料的问题。

2)本发明的物料显热回收装置将热风通道与集风装置相连，一方面可使冷却风形成为热风后，通过集风装置对热风中的热量进行有效的回收，从而提高了物料显热的利用率；另一方面集风装置对热风中的热量进行回收后，热风能够再次形成为冷却风并通过冷却循环风通道再次对高温物料进行冷却，这就使得循环利用的冷却风能够代替部分风机，从而还能够至少减少一台风机的使用，进而能够大幅度减少系统本身的用电量，节约生产成本。

3)本发明的物料显热回收装置将物料通道、冷却循环风通道以及热风通道沿水平方向设置在壳体内，这样，一方面能够减小现有技术中冷却风对物料的风阻，从而能够有效地保证下料的顺畅度；另一方面，全密封和负压的操作，还能够避免了物料显热回收装置对周围环境造成的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为根据本发明的物料显热回收装置的第一实施例的结构示意图；

图2为根据本发明的物料显热回收装置的第二实施例的结构示意图；

图3为根据本发明的物料显热回收装置的第三实施例的结构示意图；

图4为根据本发明的物料显热回收装置的第四实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1至图4示出了根据本发明的物料显热回收装置100的结构。如图1所示，该物料显热回收装置100包括：壳体1，壳体1的顶部设有进料口11，壳体1的底部设有出料口12；位于壳体1内且连通进料口11和出料口12的至少一个物料通道2，物料通道2上形成有进风口(图中未示出)和出风口(图中未示出)；形成在壳体1内的外环部分的冷却循环风通道3，冷却循环风通道3的冷却风进口311与外部的集风装置(图中未示出)相连通，冷却循环风通道3的冷却风出口(图中未示出)与进风口相连通；以及形成在壳体1内的中部位置且与出风口相连通的热风通道4，热风通道4的热风出口41与集风装置相连通。其中，冷却风经冷却循环风通道3进入物料通道2后，经热风通道4排出至集风装置，再通过冷却风进口311进入至冷却循环风通道3内，以形成循环风回路。

本发明的物料显热回收装置100在使用时，高温物料(例如高温烧结矿、高温球团矿或高温焦等)通过进料口11进入壳体1内，并流经物料通道2后由出料口12排出。整个壳体1的内部成负压状态，冷却风通过冷却风进口311进入至冷却循环风通道3内后在物料通道2的外围进行循环流动，并通过物料通道2的进风口进入至物料通道2内对高温物料进行降温冷却，经过热交换的冷却风形成为热风并进入至热风通道4内后由热风通道4的热风出口41排出至集风装置。集风装置能够对热风的热量进行有效的回收，使得热风能够再次形成冷却风，并再次通过冷却风进口311进入至冷却循环风通道3内，对高温物料进行冷却，从而形成冷却风的循环风回路。

通过上述设置，与现有技术相比，本发明的物料显热回收装置100具有以下几个好处：

1)本发明的物料显热回收装置100通过在壳体1内的外环部分设置了冷却循环风通道3，使得冷却风能够在水平位置与高温物料充分的接触，这不仅能够增加冷却风与高温物料的接触范围，从而实现了冷却风对高温物料的快速有效地降温，产生的热风还能够及时的通过热风通道4排出，从而避免了由于热风对高温物料在冷却时的影响而使高温物料因降温不充分而产生红料的问题；

2)本发明的物料显热回收装置100将热风通道4与集风装置相连，一方面可使冷却风形成为热风后，通过集风装置对热风中的热量进行有效的回收，从而提高了物料显热的利用率；另一方面集风装置对热风中的热量进行回收后，热风能够再次形成为冷却风并通过冷却循环风通道3再次对高温物料进行冷却，这就使得循环利用的冷却风能够代替部分风机，从而还能够至少减少一台风机的使用，进而能够大幅度减少系统本身的用电量，节约生产成本；

3)本发明的物料显热回收装置100将物料通道2、冷却循环风通道3以及热风通道4沿水平方向设置在壳体1内，这样，一方面能够减小现有技术中冷却风对物料的风阻，从而能够有效地保证下料的顺畅度；另一方面，全密封和负压的操作，还能够避免了物料显热回收装置100对周围环境造成的污染。

这里需要说明的是，本发明的物料显热回收装置100：当壳体1呈筒状结构时，热风通道4可位于壳体1的轴线位置，物料通道2则可环绕热风通道4的周向设置，而冷却循环风通道3在壳体1内的外环部分则可理解为环绕物料通道2的周向设置；当壳体1呈方形结构体时，热风通道4可位于壳体1的中心位置，物料通道2则可成方形或圆形环绕热风通道4设置，而冷却循环风通道3在壳体1内的外环部分则可理解为成方形或圆形环绕物料通道2的周向设置。

在如图1所示的优选地实施例中，物料通道2可包括位于其顶部的进料段21和位于其底部的出料段22，以及位于进料段21和出料段22之间的物料冷却段23，冷却循环风通道3可包括形成在壳体1与物料冷却段23之间的第一循环风通道31，以使整个物料冷却段23成为整个冷却部分，以保证高温物料能够充分的在物料通道2内与冷却风进行换热，以实现对高温物料充分的降温。

在如图2所示的优选地实施例中，冷却循环风通道3还包括形成在壳体1与进料段21之间的第二循环风通道32。这里需要说明的是，形成在物料通道2上的进风口和出风口可包括多个进风口和出风口，多个进风口和出风口均可形成在物料通道2的进料段21、出料段22以及物料冷却段23上。这样，冷却循环风通道3的冷却风出口可为形成在第一循环风通道31和第二循环风通道32上的多个冷却风出口，且由上文可知，冷却风出口与进风口相连通。通过该设置，可使得进料段21也能够变成冷却风冷却的一部分，以进一步的提高冷却循环风通道3的冷却范围，从而能够对高温物料更好的冷却和热量的回收。优选的，第二循环风通道32可部分或全部覆盖进料段21。还优选地，第一循环风通道31可与第二循环风通道32相互连通。

在如图2和图3所示的优选地实施例中，物料显热回收装置100还可包括位于壳体1与物料冷却段23的下段之间且与冷却循环风通道3相互独立的补风通道5，补风通道5的补风进口(图中未示出)与大气环境相连通的，补风通道5的补风出口(图中未示出)与物料通道2的进风口相连通。通过该设置，补风通道5能够对物料通道2进行有效的补充冷风，使得冷却循环风通道3内的冷却风在温度较高时，能够辅助的对物料通道2内的冷却风进行补冷风，从而能够进一步的保证冷却风对高温物料的冷却。另外，补风通道5位于壳体1与物料冷却段23的下段还能够有效的调节高温物料的出料的温度。

需要说明的是，补风通道5可设置成如图2所示的完全将物料通道2裸露于大气环境中的状态，并使得物料通道2上的进风口与大气环境相连通；补风通道5也可设置成如图3所示的单独的补风通道，并使补风通道5的补风进口与大气环境相连通，补风出口与物料通道2上的进风口相连通。

在一个优选地实施方式中，冷却循环风通道3还可包括形成在壳体1与出料段22之间的第三循环风通道(图中未示出)，第三循环风通道与补风通道5可相互独立。通过该设置，可使得出料段22也能够成为冷却的一部分，从而能够进一步的控制高温物料的出料时的温度。

在一个优选地实施方式中，补风进口和/或冷却风进口311处可设置有用于调节进风量的调节装置(图中未示出)。优选地，补风通道5的补风进口可包括多个补风进口，各补风进口上均可设置有调节装置。通过该设置，当生产稳定时，可通过调节补风进口上的调节装置将部分补风进口设为常开或常闭的状态，或对单个补风进口进行调节，或将多个补风进口联成一个单元同时调节，从而达到高温物料的均匀冷却，保证高温物料的冷却效果。

优选地，热风进口可位于热风通道4的底部，补风进口可位于补风通道5的底部，冷却风进口311可位于冷却循环风通道3的底部。通过该设置，能够使冷却风的流动方向与高温物料的流料方向相反，从而能够延长冷却风与高温物料的接触时间，进而能够使冷却风能够更为充分的与高温物料进行换热，保证高温物料的冷却的同时，提高物料显热的利用率。

在如图1至图3所示的优选的实施例中，物料通道2的个数可为多个，且多个物料通道2可间隔设置在热风通道4的外周。通过该设置，可将高温物料更为分散的通过多个物料通道2进行下料，这样，不仅可根据高温物料的特性不同精确控制高温物料的料层厚度，即可将不同的物料通过不同的物料通道2进行下料，从而有效的控制高温物料的阻损，还可适用于各种粒度比较小、粉未比较多、透气性差的物料冷却，进而使得本发明的物料显热回收装置100能够适应于多种高温物料的形态的冷却和热量的回收。

在一个优选地实施方式中，各物料通道2的进料段21处可均设置成连接壳体1的顶部和物料冷却段23的进料管(图中未示出)，各物料通道2的出料段22处可均设置成连接壳体1的底部和物料冷却段23的出料管(图中未示出)。其中，各进料管形成有多个进料口11或各进料管朝向热风通道4的方向延伸以形成一个进料口11(结合图1至图3所示)，各出料管形成有多个出料口121(结合图3所示)或各出料管朝向热风通道4的方向延伸以形成一个出料口12(结合图1所示)。通过该设置，可使本发明的物料显热回收装置100能够适用于不同大小的高温物料的下料。具体地，由于高温物料的大小不均匀，下料阻力不均匀，因此为了调节各不同部位的下料速度，通过设置多个进料管以形成多点下料，和设置多个出料管以形成多点排料，以及通过各不同部位的温度高低，来控制相应点的下料速度。优选地，进料管的下料点也可设一排多点或多排多点。

另外，当出料口为一个出料口12时，热风通道4的热风出口41可形成在热风通道4的中间位置或顶部位置(结合图1和图3所示)，以避免使热风对运输机在运输高温物料时造成影响；而当出料口为多个出料口121时，热风通道4的热风出口41也可形成在热风通道4的底部位置(结合图2所示)。通过该设置，还能够满足换热后的冷却风按照不同需求对其进行收集利用。

在如图4所示的优选地实施例中，壳体1内可设置有多个间隔设置的热风通道4，各热风通道4的外周均可间隔设置有多个物料通道2，以形成具有多组的物料显热回收装置100的物料显热回收系统，各物料显热回收装置100可并列设置，也可环形设置。

优选地，热风通道4和/或物料通道2的横截面可构造为圆型或多边形。

还优选地，热风通道4可包括多个分支通道，以便于热风通道4内的热风适用于更多的用途使用。

还优选地，进风口、出风口、冷却风进口311处可设有耐磨层。进一步优选地，进风口、出风口、冷却风进口311处可设置有百叶窗或通风管道。

还优选地，进料段21的内表面可设有耐火层或保温层，以提高物料通道2的耐火和保温性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。