一种除尘系统翅片管空气冷却器技术方案

本发明专利技术提出了一种除尘系统翅片管空气冷却器，包括进出段、散热段、集灰段和感应装置。进出段包括进风口、进风仓、进风仓底板、隔板、出风仓底板、出风仓、出风口和密封板。散热段包括高温翅片管组、低温翅片管组、强制冷却风机和导流板，固结于进出段的下方，起散热作用。所述翅片管开有小孔，内置缠绕纹。集灰段包括转向仓顶板、灰气转向仓、灰斗和阀门，固结于散热段的下方，用来收集、储存粉尘。感应装置包括温度传感器和压力传感器，置于进出段的进风口和出风口内，实时监测空气冷却器的运行状态，自动调整强制冷却风机的风量和高温灰气的流量。本发明专利技术主要用于碳素负极材料生产流程高温灰气的冷却降温，实时监控，节能减排，换热效果好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种除尘系统翅片管空气冷却器


[0001]本专利技术涉及一种空气冷却器，特别是一种除尘系统翅片管空气冷却器。

技术介绍

[0002]空气冷却器又称空冷式换热器，简称空冷器，是利用空气作为冷却介质将工艺介质(热流)冷却到所需要的温度(终冷温度)的设备。目前常见的空气冷却器自适应能力弱、自动化水平低，不能通过改变被冷却介质的流量大小实现充分冷却的目的；现有的空气冷却器在利用温度传感器调节风机转速过程中，并不能使风机的冷却效果达到最优化，这样就造成了电能的浪费，节能效果差。同时由于空气比热容小，换热系数低，导致空气侧传热热阻占整个空气冷却器热阻的绝大部分，进而导致翅片管传热性能低，严重影响机组的经济性和安全性。因此，要求在保证降温效果的基础上，提高空气冷却器的利用效率，提高装置运载经济性、安全性和自动化水平。
[0003]公开号为“CN 203479007 U”的专利“一种用于阳极焙烧多功能天车平台的空气冷却器”涉及了一种用于阳极焙烧多功能天车平台的空气冷却器。该空气冷却器为立式结构，包括上部箱体、中部箱体、下部箱体和底部的料斗，上部箱体分为进气室和出气室；中部箱体设置有冷却管，并且中部箱体的外侧安装有风机导流罩和轴流风机，轴流风机和风机导流罩连接，通过轴流风机和风机导流罩进行强制机力通风，保证空气与热流体的温差，以提高传热系数。其工作原理是：高温热流体从上部箱体进入进气室，通过冷却管、下部箱体再返回上部箱体从出气室排出。空气由轴流风机吸入从风机导流罩进入中部箱体，与冷却管进行换热。高温热流体中在空气冷却器中的沉积粉料进入料斗，通过打开排料阀排出。该系统在不扩大外形尺寸的前提下，达到冷却要求；粉料排放顺畅，没有出现堵塞现象。但该空气冷却器无法自动调节风机风量大小和被冷却介质流量，自动化水平低、节能效果差；传统冷却管散热面积小，冷却效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种除尘系统翅片管空气冷却器，以解决现有技术中翅片管散热效率低，空气冷却器风机散热效果不佳，自动化水平低、不能随实际生产需要调节风机转速和被冷却介质的流量的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的。
[0006]一种除尘系统翅片管空气冷却器，包括：进出段、散热段、集灰段和感应装置。散热段固结于进出段的下方，起散热作用。集灰段固结于散热段的下方，用来收集、储存沉降下来的粉尘。感应装置置于进出段的进风口和出风口内，实时监测空气冷却器的运行状态。
[0007]进出段由进风口、进风仓、进风仓底板、隔板、出风仓底板、出风仓、出风口和密封板组成。进风口和出风口并排固结于进出段的一侧；进风仓和出风仓并排分别固结在进风口和出风口上；进风仓底板和出风仓底板并排分别固结于进风仓和出风仓的下方。隔板置于进风仓和出风仓中间，将两腔室隔开；密封板盖在进风仓和出风仓上进行密封。
[0008]散热段由高温翅片管组、低温翅片管组、强制冷却风机和导流板组成。高温翅片管组和低温翅片管组置于散热段内部；高温翅片管组和低温翅片管组均由多根翅片管按照一定规律组合焊接而成，同时为保证管内灰气的降温要求合理选择管层数量。高温翅片管组两端分别焊接在进风仓底板的底部和集灰段的转向仓顶板顶部，低温翅片管组两端分别焊接在出风仓底板的底部和集灰段的转向仓顶板顶部。多个强制冷却风机置于散热段的一侧，通过计算选择合理的强制冷却风机吹风，有效带走了高温灰气传导至高温翅片管组和低温翅片管组壁面的热量，降低了灰气温度。导流板位于散热段的两侧，引导强制冷却风机吹出气流的流向。
[0009]翅片管由翅片和管基组成，是空气冷却器传热的核心元件，由于空气的传热系数很低，因此在管基外表面增加翅片以增大散热面积。同时通过计算得出管内高温气体与外界的换热系数，确定总换热面积。所述翅片呈波浪型，以螺纹线方式缠绕在管基外表面，增大了散热面积。翅片上开有散热小孔，提高散热效果；管基内置缠绕纹，截面形状为椭圆形、圆形或扁圆形，减小了空气阻力，增大了散热面积。
[0010]强制冷却风机是通过吹风将灰气传导至高温翅片管组和低温翅片管组上的热量带走。强制冷却风机安装在低温翅片管组侧，由低温翅片管组朝高温翅片管组吹风，实现了散热段的散热方式最优、高温灰气被快速冷却。
[0011]集灰段由转向仓顶板、灰气转向仓、灰斗和阀门组成。灰斗呈锥形，便于粉尘的收集和排放。当灰斗内收集的粉尘较多时，打开阀门排出粉尘。
[0012]高温灰气从进风口被吸入到进风仓内，再流经进风仓底板，高温灰气进入到高温翅片管组内，热量传导至高温翅片管组的翅片和管基上，经强制冷却风机吹风带走热量。经过冷却后的灰气从高温翅片管组下端流出，在灰气转向仓处转向180
°
，被吸入到低温翅片管组内，热量传导至低温翅片管组的翅片和管基上，在强制冷却风机吹风下进一步带走热量，灰气向上流经出风仓底板抵达出风仓内，冷却的灰气最后从出风口被吸入下一道工序布袋除尘器中。
[0013]感应装置包括温度传感器和压力传感器。温度传感器置于空气冷却器的进风口和出风口内，当检测到温度高于或低于设定值时，自动调节强制冷却风机的风速，能够确保有足够冷却条件的前提下，实现节能。压力传感器置于空气冷却器的出风口内，当检测压力高于设定值时，报警提示离心多级引风机改变风量。
[0014]采用上述方案，采用翅片管的目的是增大散热面积；设置强制冷却风机的目的是为空气冷却器管外的空气提供动力，保证环境空气有足够的压力通过翅片管；设置温度传感器的目的是为了检测灰气温度，调节强制冷却风机转速，来节约电能；设置压力传感器的目的是为了控制被冷却介质的流量，以实现被冷却介质的充分散热。
[0015]高温翅片管组和低温翅片管组均由多根翅片管按照一定规律组合焊接而成，指的是翅片管的数量为60～200根，采用叉排排列方式。
[0016]翅片的高度为6.4～25mm，管基的外径为φ25～φ89mm。
[0017]强制冷却风机有多个，指的是2～10个；每台强制冷却风机功率为3～250kW，每台强制冷却风机送风量为6000～80000m3。
[0018]被进风口吸入的灰气温度为700～900℃，经过散热段冷却后，出风口灰气的温度降至90℃及以下。
[0019]空气冷却器的灰斗板厚4～14mm，灰斗锥角为50
°
～60
°
。
[0020]上述一种除尘系统翅片管空气冷却器，与现有技术相比，其有益效果在于。
[0021]①
冷却空气流向有序且可控，散热性能显著增强。强制冷却风机所吹出的气流从低温翅片管组吹向高温翅片管组的过程中，所吹风在翅片管中实现正温度梯度降温；由导流板导向，实现了强制冷却风机吹出的气流全部有序穿过散热段而不会外溢，从而对高温翅片管组和低温翅片管组进行充分冷却。该结构使得散热性能显著增强、能够达到高温灰气被快速冷却的目的。
[0022]②
翅片管结构使得散热面积大，散热效果进一步提高。在传统散热管外表面增加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除尘系统翅片管空气冷却器，其特征在于：该冷却器包括：进出段(1)、散热段(2)、集灰段(3)和感应装置(4)；散热段(2)固结于进出段(1)的下方，起散热作用；集灰段(3)固结于散热段(2)的下方，用来收集、储存沉降下来的粉尘；感应装置(4)置于进出段(1)的进风口(1
‑
1)和出风口(1
‑
7)内，实时监测空气冷却器的运行状态；所述的进出段(1)由进风口(1
‑
1)、进风仓(1
‑
2)、进风仓底板(1
‑
3)、隔板(1
‑
4)、出风仓底板(1
‑
5)、出风仓(1
‑
6)、出风口(1
‑
7)和密封板(1
‑
8)组成；进风口(1
‑
1)和出风口(1
‑
7)并排固结于进出段(1)的一侧；进风仓(1
‑
2)和出风仓(1
‑
6)并排分别固结在进风口(1
‑
1)和出风口(1
‑
7)上；进风仓底板(1
‑
3)和出风仓底板(1
‑
5)并排分别固结于进风仓(1
‑
2)和出风仓(1
‑
6)的下方；隔板(1
‑
4)置于进风仓(1
‑
2)和出风仓(1
‑
6)中间，将两腔室隔开；密封板(1
‑
8)盖在进风仓(1
‑
2)和出风仓(1
‑
6)上进行密封；所述的散热段(2)由高温翅片管组(2
‑
1)、低温翅片管组(2
‑
2)、强制冷却风机(2
‑
3)和导流板(2
‑
4)组成；高温翅片管组(2
‑
1)和低温翅片管组(2
‑
2)置于散热段(2)内部；高温翅片管组(2
‑
1)和低温翅片管组(2
‑
2)均由多根翅片管(2
‑1‑
1)按照一定规律组合焊接而成，同时为保证管内灰气的降温要求合理选择管层数量；高温翅片管组(2
‑
1)两端分别焊接在进风仓底板(1
‑
3)的底部和集灰段(3)的转向仓顶板(3
‑
1)顶部，低温翅片管组(2
‑
2)两端分别焊接在出风仓底板(1
‑
5)的底部和集灰段(3)的转向仓顶板(3
‑
1)顶部；多个强制冷却风机(2
‑
3)置于散热段(2)的一侧，通过计算选择合理的强制冷却风机(2
‑
3)吹风，有效带走了高温灰气传导至高温翅片管组(2
‑
1)和低温翅片管组(2
‑
2)壁面的热量，降低了灰气温度；导流板(2
‑
4)位于散热段(2)的两侧，引导强制冷却风机(2
‑
3)吹出气流的流向；所述翅片管(2
‑1‑
1)由翅片(2
‑1‑1‑
1)和管基(2
‑1‑1‑
2)组成，是空气冷却器传热的核心元件，由于空气的传热系数很低，因此在管基(2
‑1‑1‑
2)外表面增加翅片(2
‑1‑1‑
1)以增大散热面积；同时通过计算得出管内高温气体与外界的换热系数，确定总换热面积；所述翅片(2
‑1‑1‑
1)呈波浪型，以螺纹线方式缠绕在管基(2
‑1‑1‑
2)外表面，增大了散热面积；翅片(2
‑1‑1‑
1)上开有散热小孔，提高散热效果；管基(2
‑1‑1‑
2)内置缠绕纹(2
‑1‑1‑
3)，截面形状为椭圆形、圆形或扁圆形，减小了空气阻力，增大了散热面积；所述强制冷却风机(2
‑
3)是通过吹风将灰气传导至高温翅片管组(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王倩，胡丁香，毛聪，王晴，王建军，廖伟民，易兵兵，张连军，凌创，凌军，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
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