[发明专利]蒸汽板式回转干燥机

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸汽板式回转干燥机，其利用工业余热——蒸汽与烟道气，通过板式结构换热单元及回转布置调节煤的湿度，该设备也适用于其他易燃易爆或热敏性物料的间接干燥。

背景技术

我国的能源形式主要以煤炭为主，随着能源消耗的剧增，新能源开发利用的滞后，节能与煤炭资源利用、转化效率的提升已迫在眉睫。我国煤的水分含量偏高，尤其在南方，使得在煤炭利用中为这部分水分浪费许多能量，特别是焦化行业，虽然焦炭产量已居世界第一位，但炼焦煤的水分偏高、优质炼焦煤日益短缺，因而需根据现有的炼焦生产工艺与设备，通过煤调湿工艺来提高焦炭质量与产量，并系统利用炼焦余热资源，实现企业的经济效益与社会效益的提升。

煤调湿工艺能降低并稳定控制入焦炉煤的水分，与煤干燥的区别在于，它只是轻度干燥，有严格的水分控制要求，把水分稳定在相对低的水平，既能达到提升效益的目的，又不会因水分过低而引起焦炉与后续回收系统操作的困难，实现入炉煤密度增大、焦炭及化工产品增产、焦炉加热用煤气量减少、焦炭质量提高、焦炉操作稳定和二氧化碳减排等效果。

回转（转筒）干燥机是一种古老的干燥设备，为了满足生产中干燥物料（煤）与干燥介质不接触的要求，开发出了间接式干燥设备，蒸汽管回转干燥机就是其中一种，美国最先开始研发这类干燥机，而日本最早实现把蒸汽管回转干燥机作为关键设备用于煤调湿，虽然国外蒸汽管回转干燥机在煤调湿的应用已经成熟，但随着设备向大型化、超型化发展时，原先设计的干燥机仍出现了一些运行及安全问题，如干燥机换热设计与实际运行的偏差较大、冷凝液和不凝气无法顺畅排出、蒸汽管爆管、物料粘管与粘壁、干燥机整体滑移窜动等，因而有必要对此类干燥机做进一步的优化研发，满足安全生产与大型化、超型化的要求。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种蒸汽板式回转干燥机可以使冷凝液和不凝气顺利排出，在设备大型化或超大型化时，减少干燥设备窜动的发生。

本发明的技术方案为：一种蒸汽板式回转干燥机，包括回转圆筒、固定在所述回转圆筒内的蒸汽室、与所述蒸汽室连接的冷凝液排管、多个连接在所述回转圆筒内壁上的板式换热单元，所述板式换热单元沿回转圆筒径向分布，所述板式换热单元与所述蒸汽室连接，所述板式换热单元为加强筋结构，所述加强筋的筋肋上开有小孔，所述板式换热单元靠近所述回转圆筒内表面的端面开有排气口。加强筋结构有利于提高干燥机的机械强度，筋肋上的小孔利于冷凝液的顺利排出。

进一步地，所述回转圆筒上具有支撑架，所述板式换热单元焊接在所述支撑架上。

进一步地，所述回转圆筒内同一横截面上的所述支撑架错开布置，构成四分之一螺旋的周期结构，螺旋的旋转方向与所述回转圆筒的回转转向一致。即回转圆筒顺时针转动时为右螺旋型，反时针转动时为左螺旋型，使湿煤在回转中受到支撑架螺旋向前推进力的作用而向干燥机出口运动。

进一步地，所述加强筋的筋肋形状为等腰三角形，所述小孔开设在等腰三角形的两腰上。三角形筋肋由板滚叠而成，采用数控机床在平板上均匀打出有规律的小孔，小孔首选圆形，也可以是三角形或四边形等，小孔位于三角形两腰中心处，呈一直线分布，也可以在两腰上呈正弦分布，形成多孔筋肋，使得每个三角形筋肋通道相通。在三角形筋肋两腰上开的小孔，一方面可扰乱三角形通道内的蒸汽流，强化蒸汽与筋肋间的对流换热，另一方面可破坏蒸汽冷凝的液膜，降低了蒸汽冷凝热阻，强化相变传热，从而提升筋肋的二次传热力度，提高板式换热单元的整体给热率。三角形筋肋通道的两腰开出的小孔，使得蒸汽在板式换热单元的三角形通道内相通，可进一步对蒸汽的分布进行调整。在所述板式换热单元内，蒸汽与板及筋强迫对流换热冷凝后，每个蒸汽通道内的冷凝液则可通过三角形筋肋上的小孔汇集于板的下端，便于在重力作用下从下端的圆形管顺利疏出，并在蒸汽室内汇聚后，再从排凝管排出干燥机。

进一步地，所述加强筋至少为双层结构，是三角形内加强筋，层与层之间用薄隔板隔开。板式换热单元通过钎焊成型，材质为不锈钢。所述的蒸汽板式换热单元充分利用紧凑的加强筋结构，提高了其承压强度。

进一步地，所述板式换热单元的端面为圆弧结构，所述加强筋与所述板式换热单元的端面之间形成圆弧腔。所述圆弧结构优选为半圆弧结构。所述板式换热单元，其一端与蒸汽分布圆管连接并与蒸汽室一起固定，而另一端是可伸缩的，穿过干燥机进料端面，保证其可自由热胀冷缩，在端面上采用填料密封形式进行密封。