[发明专利]间接换热冷却系统及其冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体物料的冷却系统及其冷却方法，尤其涉及一种间接换热的固体物料冷却系统及其冷却方法。

背景技术

煤炭洁净利用是我国现今能源利用首推和能源利用的发展趋势，煤炭清洁利用技术中煤气化工艺是将煤炭在密闭的设备中，通过高温转化成清洁可燃气体和活性碳的先进技术。由于转化过程在高温环境下进行，所以副产作为活性碳原料的碳粉将以超过800℃的高温进入到后续生产工序，这将对后续生产工艺有很大的影响，必须将碳粉冷却降温到后续生产工艺所需的温度才能保证正常安全的生产。

传统的粉体冷却设备采用如转鼓冷却器或流化床冷却器，均是采用空气进行冷却，空气与高温碳粉接触极易燃烧，并产生爆炸性粉尘混合物，对环境和安全生产产生巨大影响。而且，为了达到冷却负荷要消耗大量的空气，能耗高。同时需要配套相应的鼓风机、大口径风管、旋风除尘器、布袋除尘器等设备，运行成本高，检修任务重。

因此，针对现有的固体物料冷却系统存在的物料堆积散热不均、与冷媒接触产生的污染和安全隐患、能耗过大等问题，需要一种节约能源、高效冷却降温、能够保证安全有效生产的冷却系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使物料逐级降温冷却的间接换热冷却系统及其冷却方法。

为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种间接换热冷却系统，包括按照物料从产生热物料的设备中输出的方向依次相连的第一螺旋给料气阀、水夹套螺旋输送机、第二螺旋给料气阀和桨叶式冷却器，还包括分别与水夹套螺旋输送机的中空器壁和桨叶式冷却器的中空器壁连通的冷媒介质系统，用来实现中空器壁内冷媒介质的循环。其中，水夹套螺旋输送机和桨叶式冷却器用于输送和冷却物料，第一和第二螺旋给料气阀用于控制物料均匀平稳地进入后续设备并阻止产生热物料的设备可燃气体跟随物料进入后续设备。

对于上述的间接换热冷却系统，第一螺旋给料气阀设在产生物料的设备的物料出口。

对于上述的间接换热冷却系统，水夹套螺旋输送机的中空器壁的供、回水管道上设有测温和水量调节装置。

对于上述的间接换热冷却系统，桨叶式冷却器的中空器壁的供、回水管道上设有测温和水量调节装置。

对于上述的间接换热冷却系统，桨叶式冷却器的中空器壁是其上排布着桨叶的转轴的中空器壁，带有中空器壁的转轴形成空心热轴。

对于上述的间接换热冷却系统，空心热轴包括两根。

对于上述的间接换热冷却系统，桨叶式冷却器的中空器壁是冷却器外壳的中空器壁，带有中空器壁的冷却器外壳形成水夹套。

一种间接换热冷却系统的冷却方法，从产生热物料的设备输出的物料依次流经第一螺旋给料气阀、水夹套螺旋输送机、第二螺旋给料气阀以及桨叶式冷却器进行逐级降温，同时，冷媒介质分别向水夹套螺旋输送机的中空器壁和桨叶式冷却器的中空器壁内输送并通过器壁与物料换热。

对于上述间接换热冷却系统的冷却方法，物料流经水夹套螺旋输送机时，水夹套螺旋输送机在输送物料的同时通过中空器壁内循环的冷媒介质与物料间接换热。

对于上述间接换热冷却系统的冷却方法，物料流经桨叶式冷却器时，桨叶式冷却器的中空器壁内循环的冷媒介质与物料换热，同时安装在桨叶式冷却器内部的转轴的旋转带动浆叶对物料进行翻炒，物料换热均匀。

对于上述间接换热冷却系统的冷却方法，物料进入第一或第二螺旋给料气阀时，第一或第二螺旋给料气阀控制物料均匀平稳地进入后续设备并阻止可燃气体跟随物料进入后续设备。

与现有技术相比，本发明的技术方案主要的优点是：

1.采用不与冷媒接触的间接换热工艺对物料进行冷却降温，避免物料受到污染，并且可控制降温效果，为物料后续加工提供稳定原料，对安全生产、稳定高效运行起到巨大作用；

2.能有效地将热物料在密闭环境下，在输送过程中，清洁、高效地冷却降温到后续工序所需温度，在降低能源消耗、降低成本的同时保证后续生产工序的长期安全、稳定生产。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述的间接换热冷却系统的组成结构图。

具体实施方式

下面以从煤炭气化设备中排出的高温碳粉的输出、冷却系统为例，对本发明的技术方案做详细说明。