电石冷却装置及其方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电石冷却领域，尤其涉及电石冷却装置及其方法。
【【背景技术】】
[0002]随着科技的进步，有机合成工业得到了迅速发展，而电石作为有机合成工业中的一种主要原料倍受关注，人类对于电石的需求量也在逐年递增，电石工艺开始向大型化、地域化、集约化转变。自21世纪以来，我国电石行业进入产能快速增长期，每年以20%的增长趋势不断增长，到2006年我国电石产量达到了 1000万吨以上，而到2012年底，产能达到3230万吨，产量提高到2000万吨以上，产量居世界首位。
[0003]虽然电石在我国有很广泛的应用市场，但在其生产过程中，电石从电石炉里炼制出来的温度很高，一般工艺无法将其快速冷却，只能通过放在密闭厂房中自然冷却达到下一步加工所需的条件，而在此冷却过程中需要消耗大量的时间和场地，同时电石所释放的巨大热量没有进一步回收，能源利用率差，运行效率低，很大程度限制了电石工业的迅速发展。
[0004]目前，工业上解决这一问题的主要方式是通过在密闭环境下通入氮气，使其与电石冷却锅发生强制对流换热，将冷却锅释放的热量带走，加速冷却。这种方法在一定程度上解决了电石的冷却耗时长、占地多、冷却效率低等问题，但在系统实际运行中，由于氮气可能存在泄漏，需要不断向冷却系统中补充氮气，增加了系统投资成本，降低了运行经济性；另外，虽然氮气活性较低，但其在高温条件下，化学性质不稳定，影响冷却系统的安全稳定运行。所以，开发一种安全、高效、经济性好的新型电石冷却装置对于提高运行效率，降低原料和能源的消耗，使余热价值最大化，增强企业经济效益成为电石大规模生产必要的前提。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种电石冷却装置及其方法，安全稳定，电石冷却效率高。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]包括电石冷却塔，电石冷却塔的上端开设沙粒入口，下端开设沙粒出口，在电石冷却塔内设置有冷却锅轨道，冷却锅轨道上放置用于盛放电石的封闭式冷却锅；电石冷却塔的沙粒入口和沙粒出口与沙粒转运系统连通，形成沙粒转运回路。
[0008]进一步地，所述的冷却锅的上方设置筛网。
[0009]进一步地，所述的筛网通过若干对凸轮与电石冷却塔相连，凸轮均通过第一齿轮连接第一电机。
[0010]进一步地，所述的沙粒转运系统包括倾斜皮带轮运输机，以及平行的第一水平皮带轮运输机和第二水平皮带轮运输机;其中，第二水平皮带轮运输机低于第一水平皮带轮运输机;第二水平皮带轮运输机位于倾斜皮带轮运输机的左侧且两者共用同一根皮带，形成一体式结构，第二水平皮带轮运输机和倾斜皮带轮运输机之间有拐角，在该拐角处安装有用于压紧皮带的压紧装置;倾斜皮带轮运输机的右端位于电石冷却塔的沙粒入口上方，且倾斜皮带轮运输机的侧边与第一水平皮带轮运输机的侧边相接;第一水平皮带轮运输机的右端位于电石冷却塔的沙粒出口下方，左端外侧安装有用于将沙粒转运至第二水平皮带轮运输机的沙粒转运机。
[0011]进一步地，所述的沙粒转运机上含有若干个能够在水平面上旋转的叶片，且该叶片能够与第一水平皮带轮运输机的上侧面相接。
[0012]进一步地，所述的第一水平皮带轮运输机的左端位于第二水平皮带轮运输机的两端之间。
[0013]进一步地，压紧装置包括压紧皮带的第二齿轮，第二水平皮带轮运输机和倾斜皮带轮运输机的皮带两边上安装有链条，第二齿轮和链条啮合。
[0014]进一步地，所述的冷却锅轨道的下方安装换热器，换热器包括若干排换热管以及在换热管上下两侧安装的滤网，换热管的工质入口低于其工质出口。
[0015]进一步地，所述的冷却锅轨道穿过电石冷却塔，且冷却锅轨道上安装有传动装置，冷却锅放置在传动装置上；电石冷却塔上开设有能够使冷却锅轨道、传动装置和冷却锅穿过的轨道入口和轨道出口。
[0016]本发明电石冷却方法的技术方案，包括以下步骤:
[0017](I)首先通过沙粒转运系统将沙粒运往电石冷却塔的上端，并从沙粒入口进入电石冷却塔；
[0018](2)沙粒在自身重力作用下下降，与电石冷却塔内的冷却锅接触，并将冷却锅中电石所散发的热量带走；
[0019](3)沙粒从电石冷却塔的沙粒出口落到沙粒转运系统上，并通过沙粒转运系统再次转运到电石冷却塔的上端，进行循环，直至完成电石冷却。
[0020]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0021]本发明冷却装置采用沙粒作为冷却工质，利用沙粒的流动性和自身的重力形成与电石冷却锅强制对流，加速冷却，与自然冷却相比有效缩短冷却消耗的时间，同时与氮气冷却相比，本发明很大程度上降低了冷却设备的投资成本，减少占用空间，提高了运行安全稳定性和经济性，解决传统电石冷却过程中耗时长和占地空间大的问题。同时通过沙粒转运系统完成沙粒的循环，调节沙粒转运系统的速度，可以有效控制电石的冷却效果。本发明与传统电石冷却方式相比，很大程度的简化了电石冷却装置，缩短电石冷却所需时间，降低投资成本，提高了运行安全性、稳定性和整个电石生产过程中的经济性，系统结构简单、造价低、适用范围广，有大规模应用的前景。
[0022]进一步地，本发明通过设置筛网，能够使沙粒更均匀地与冷却锅接触，加强冷却效率。
[0023]进一步地，本发明通过设置凸轮，能够带动筛网不断在平面内进行小幅度振动，使冷却效果更好。
[0024]进一步地，本发明沙粒转运系统结构简单，调节方便。
[0025]进一步地，本发明第一水平皮带轮运输机的左端位于第二水平皮带轮运输机的两端之间，便于沙粒转运机将沙粒全部转运到第二水平皮带轮运输机上，防止洒落。
[0026]进一步地，本发明中设置换热器，沙粒所携带的能量在换热器中被空气或水等介质带走重新利用，可用在发电、储能、制冷等许多系统中，避免了能源的浪费，解决传统电石冷却过程中能量浪费严重的问题，不仅可以获得更高的能量转换效率，而且具有更好的环境友好性。
[0027]进一步地，本发明冷却锅能够通过电石冷却塔，形成流水作业，工作效率高。
[0028]本发明冷却方法操作简单，运行安全稳定，冷却效率高。
【【附图说明】】
[0029]图1为电石冷却装置示意图。
[0030]图2为图1装置中换热器不带滤网时的俯视图。
[0031]图3为图1装置中的筛网示意图。
[0032]图4为图1装置中筛网凸轮机构示意图。
[0033]图5为图1装置中沙粒转运机俯视简易图。
[0034]图6为图1装置中的倾斜皮带轮运输机局部示意图。
[0035]图7为图1装置中的倾斜皮带轮运输机俯视简图。
[0036]其中:1、冷却锅轨道;2、冷却锅;3、筛网；4、倾斜皮带轮运输机;5、第一水平皮带轮运输机;6、工质入口； 7、换热器;8、换热管;9、凸轮；10、沙粒转运机；11、第二电机；12、电石冷却塔;13、链条;14、第二齿轮;15、第一电机。
【【具体实施方式】】
[0037]下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0038]参见图1和图2，本发明包括电石冷却塔12，电石冷却塔12的上端开设沙粒入口，下端开设沙粒出口，在电石冷却塔12内从下往上依次设置有换热器7、冷却锅轨道I和能够在水平面内振动的筛网3。电石冷却塔12的沙粒入口和沙粒出口与沙粒转运系统连通，形成沙粒转运回路。
[0039]换热器7包括若干排换热管8以及在换热管8上下两侧安装的滤网，滤网主要是用来使沙粒向下流动经过换热管8时均匀分布;换热管8材质为钢材;换热器7为逆流式，其换热管8的工质入口 6低于其工质出口，换热管8内的换热工质为水或空气。本发明中对电石作用的冷却工质为沙粒，沙粒粒度不能太大，防止卡在换热器7内，同时在沙粒在电石冷却塔12内不发生熔化的情况下，选取尽可能小的沙粒，这个粒度可以根据冷却锅2的温度确定。换热管8内的工质和沙粒在换热器7内的流动方向相互垂直。
[0040]冷却锅轨道I穿过电石冷却塔12，且冷却锅轨道I上安装有耐高温的传动装置，在该传动装置上放置有用于盛放电石的冷却锅2，冷却锅2依次以一定的速度通过电石冷却塔12;冷却锅2采用封闭式结构，比如在冷却锅2上加盖，可以避免沙粒进入冷却锅2;电石冷却塔12上开设有能够使冷却锅轨道1、传动装置和冷却锅2穿过的轨道入口和轨道出口。
[0041]参见图3和图4，筛网3通过若干对凸轮9与电石冷却塔12相连，每对凸