[发明专利]一种锐角膜式壁结构在颗粒换热中的应用

说明书

本发明公开了一种锐角膜式壁结构在颗粒换热中的应用，将多个锐角膜式壁结构固装在能够振动的炉体内，每一锐角膜式壁结构包括：多根水冷管，多根水冷管间隔排布形成水管组排，水管组排弯折形成一锐角，锐角的上夹面的水管组排倾斜设置在炉体内，在该倾斜的水管组排中每相邻的水冷管之间无缝连接有一连接鳍片，在每一根水冷管的上端与该水冷管垂直固装有一垂直鳍片，连接鳍片以及位于该连接鳍片两侧的水冷管和相应的2个垂直鳍片之间形成一槽，物料滚动下落，物料重力提供部分下落动力，动力消耗较低。物料内部传质强烈，物料与炉体内壁换热系数高。

技术领域

本发明属于颗粒物料高温余热利用技术领域，具体来说涉及一种锐角膜式壁结构在颗粒换热中的应用。

背景技术

现有粉料与固体壁面直接换热装置，多采用多层水夹套形式，水夹套内部通入冷却水，水夹套垂直放置，粉料靠自重在相邻水夹套之间自上而下流动，水夹套由两层板经点焊形成，工业上称为水夹套板式换热器。水夹套板式换热器存在如下技术缺陷：

1)冷却水在水夹套中全部贯通，无法与物料形成逆流，无法实现余热的梯级提取，严重制约余热利用效率。

2)水夹套为两层板点焊，两层水夹套间的物料流通通道阻力太小，物料接近自由落体，流速太快，单位长度流程上物料换热效率太低，金属浪费严重。

3)物料接近自由落体，流速太快，颗粒对固体表面的磨损严重，换热器寿命较短。

现有粉料与固体壁面直接换热装置，也有采用水平错列管束、粉料在管外靠自重下移横向冲刷管束的结构形式(错列埋管换热器)，该种换热器的技术缺陷是物料容易搭桥，影响物料在换热器中的顺行。

现有粉料与固体壁面直接换热装置，还有采用水平振动平板式膜式壁换热装置，该型换热器存在如下技术缺陷：

1)该型换热器受热面水平铺展，占地面积较大；

2)该型换热器无法利用物料重力的下落趋势使物料向前运动，物料运动的动力完全来自振动惯性力，动力消耗较大。

3)该型换热器物料向前运动几乎完全为平移，料层内部高低温物料掺混性较差，料层中心物料与管壁接触概率较小，物料层传热方式主要是导热，所以物料与管壁的传热系数较小。

4)水管内工质为汽水混合物时，水中气泡不易上浮趋中，而是管子上半部为气相，下半部为液相，上半部容易发生传热恶化，导致管子爆管。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种锐角膜式壁结构在颗粒换热中的应用。

为此，本发明的技术方案如下：

一种锐角膜式壁结构在颗粒换热中的应用，将多个锐角膜式壁结构固装在能够振动的炉体内，每一锐角膜式壁结构包括：多根水冷管，多根所述水冷管间隔排布形成水管组排，所述水管组排弯折形成一锐角，所述锐角的上夹面的水管组排倾斜设置在炉体内，在该倾斜的所述水管组排中每相邻的水冷管之间无缝连接有一连接鳍片，在每一根所述水冷管的上端与该水冷管垂直固装有一垂直鳍片，所述连接鳍片以及位于该连接鳍片两侧的水冷管和相应的2个垂直鳍片之间形成一槽，固体颗粒在炉体的振动和自身重力作用下在所述槽内沿该槽的长度方向移动；在所述炉体上形成有一给料口，用于向所述炉体内通入固体颗粒，其中，多个所述锐角膜式壁结构分别交错安装在所述给料口下方炉体的相对侧壁上，所述水管组排的靠上、靠下两组端口分别为出水口和进水口且该进水口和出水口均通出至所述炉体外；位于最上方的锐角膜式壁结构的多个槽用于接收从所述给料口投入的固体颗粒；在所述炉体的下端形成有一出料口，所述出料口上安装有一卸料阀和卸料斗，卸料斗用于接收位于最下方的锐角膜式壁结构的多个槽所排出的固体颗粒并将该固体颗粒通过所述出料口排出。

在上述技术方案中，所述锐角的上夹面的水管组排的水冷管与水平面的夹角为10～60°。