專利名稱：熱交換與空氣攪拌沸騰式石膏脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石膏脫水裝置，確切說是一種建筑石膏與模用石膏的脫水生產(chǎn)裝置。
石膏脫水裝置是工業(yè)石膏粉生產(chǎn)的核心設(shè)備，按熱交換方式分為兩大類一類是直接煅燒式，如回轉(zhuǎn)窯、彼得磨、爐篦窯等；另一類是間接加熱式，如連續(xù)式炒鍋、間歇式炒鍋、水平回轉(zhuǎn)焙燒爐、沸騰爐等。在用的這些脫水裝置，或過于簡(jiǎn)單落后，產(chǎn)量低、質(zhì)量差、難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)；或設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，一次性投資高、發(fā)展中國(guó)家難以普及。其共有的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在(1)能耗高。國(guó)外使用燃油的先進(jìn)脫水裝置，折合標(biāo)煤計(jì)算，直接煅燒噸β石膏粉耗標(biāo)煤35-45kg，間接炒制設(shè)備噸β石膏粉耗標(biāo)煤40-55kg。國(guó)內(nèi)由于油煤比價(jià)高，主要使用燃煤熱煙；因燃煤對(duì)石膏的色度污染和技術(shù)設(shè)備等難題，很少使用直接煅燒設(shè)備，大量的為間接加熱式裝置。目前國(guó)內(nèi)主要石膏脫水裝置噸β粉標(biāo)煤60-150kg，能耗如此高的根本原因在于(1)現(xiàn)行間接加熱式脫水單位有效容積熱交換面積過小，產(chǎn)量低所致。(2)筑爐復(fù)雜、投資高。間接加熱式石膏脫水裝置筑爐系統(tǒng)復(fù)雜，只能現(xiàn)場(chǎng)施工。施工周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，易損壞。以先進(jìn)的連續(xù)式石膏炒鍋為例，筑爐費(fèi)占設(shè)備總費(fèi)用45％以上。(3)綜合投資高?，F(xiàn)行工業(yè)規(guī)模的石膏脫水裝置，體積龐大，配套系統(tǒng)復(fù)雜，基建廠房要求高。綜合性一次投資大。(4)產(chǎn)品單一，適應(yīng)原料范圍窄。脫水裝置只能生產(chǎn)單一品種的建筑石膏產(chǎn)品，而對(duì)于高附著水含量的化學(xué)石膏則難以直接脫水生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種熱交換管密集布置，能有效也提高單位容積內(nèi)熱交換面積，達(dá)到高效節(jié)能，縮小裝置體積，取消復(fù)雜的筑爐系統(tǒng)，具有裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綜合投資少，裝置原料適應(yīng)范圍廣，產(chǎn)品品種多樣，通用性強(qiáng)的熱交換與空氣攪拌沸騰式石膏脫水裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過實(shí)施下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的熱交換與空氣攪拌沸騰式石膏脫水裝置，主要由箱體、裝在箱體中的熱交換管，裝在箱體底部的空氣攪拌沸騰器，以及與箱體和空氣攪拌沸騰器各自相接通的熱交換器所組成。箱體呈非園型，例如方體型(包括長(zhǎng)方體，正方體)，它由殼體、裝在殼體頂部的給料口及熱濕氣排放口，裝在殼體一側(cè)壁上的溢流式料口，裝在另一側(cè)壁下部的間歇式排料口和緊急排料口，裝在殼體背部與熱交換管端口相聯(lián)接的熱煙集口，及與熱交換管另一端口相聯(lián)接的熱介質(zhì)集口，以及裝在熱交換管各段U型管開口端的檢視清灰蓋等組件構(gòu)成。
裝在箱體內(nèi)的熱交換管，每根都是由上下平行排列的U型管彼此聯(lián)接構(gòu)成相互貫通的一根整管，其管口與熱煙集口相接，管尾端與熱介質(zhì)集口相接，中間段的U型管開口端裝有檢視清灰蓋，而各熱交換管均呈水平方向排列，彼此不聯(lián)通。裝在箱體底部的空氣攪拌沸騰器是一個(gè)方型腔體，由支架支撐的腔內(nèi)，水平布風(fēng)板將腔體分隔成上下兩腔，布風(fēng)板上等距的裝有風(fēng)帽，腔體底部為檢修密封蓋，腔體頂部為裝在箱體底的均風(fēng)網(wǎng)板，熱交換器，為一柱型塔，頂部為換熱容器室，并通過熱介質(zhì)集口管與箱體中熱交換管頂部端口接通，換熱容器室下接裝納換熱管的容器室，上壁開有壓縮氣體入口，下壁開有壓縮氣體出口，該出口通過管道與空氣攪拌沸騰器中的下腔相通，換熱管容器室與它下面的腔體相通，并在該腔體壁上開有傳熱介質(zhì)出口，整個(gè)熱交換器由支腳支撐。本實(shí)用新型的基本特征在于裝置的箱體為非園型箱體，在箱體內(nèi)布置有高密集度呈水平方向排列的熱交換管，在箱體底部安裝有空氣攪拌沸騰器，及與箱體熱交換管、空氣攪拌沸騰器相接通的熱交換器。
本實(shí)用新型的附加特征是(1)裝置的箱體為方型體，如長(zhǎng)方體，正方體；(2)在箱體內(nèi)水平方向布置的每根熱交換管，都是由上下平行排列的U型管彼此聯(lián)接構(gòu)成相互貫通的一根整管，而各熱交換管間彼此不聯(lián)通；(3)熱交換管的U型管段上設(shè)有可拆裝的檢視清灰蓋；(4)在箱體殼體上單獨(dú)設(shè)置溢流式排料口和緊急排料口，或同時(shí)設(shè)置溢流式料口，間歇排料口和緊急排料口；(5)空氣攪拌沸騰器腔體中的風(fēng)帽在布風(fēng)板上均勻分布，均風(fēng)網(wǎng)板上的網(wǎng)眼也均勻分布；(6)箱體熱交換管頂端開口通過熱介質(zhì)集口管道與熱交換器頂部換熱容器室相聯(lián)通，箱體下的空氣攪拌沸騰器通過與其下腔聯(lián)接的壓縮氣體出口管，與熱交換器的換熱管容器室相聯(lián)通；(7)在使用燃煤熱煙時(shí)，裝在熱交換器換熱管容器室中的換熱管，應(yīng)與地平面呈大于45°夾角布置，最佳夾角為90°。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于由于裝置采用非園型箱體，布置熱交換管密集度高，單位有效容積內(nèi)的熱交換面積大，產(chǎn)量高。本實(shí)用新型箱體內(nèi)每立方米有效容積其熱交換面積高達(dá)15-30平方米，經(jīng)中試，小時(shí)產(chǎn)量高達(dá)0.6-1.5噸，而國(guó)內(nèi)先進(jìn)的連續(xù)式炒鍋，每立方米有效容積其熱交換面積只有5-7平方米，小時(shí)產(chǎn)量0.3噸左右。本實(shí)用新型生產(chǎn)噸β石膏粉耗標(biāo)煤35-45kg，相對(duì)現(xiàn)行在用的先進(jìn)連續(xù)式炒鍋節(jié)煤30％左右，相對(duì)回轉(zhuǎn)式焙燒爐節(jié)煤50-70％，相對(duì)現(xiàn)行的脫水設(shè)備節(jié)電20％左右，具有高效節(jié)能的突出優(yōu)點(diǎn)。此外，本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)行設(shè)備取消了復(fù)雜的筑爐系統(tǒng)，其總體積減小5倍，設(shè)備總重量減小5倍以上，具有設(shè)備體積小，重量輕的第三個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型裝置呈集箱化和模塊化，方便制造、運(yùn)輸、安裝和維修，施工周期短，使用方便。
本實(shí)用新型有如下附圖


圖1為裝置縱剖側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為裝置橫剖正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記1為箱體，2為熱交換管，3為空氣攪拌沸騰器，4為熱交換器，5為箱體殼體，6為給料口，7為熱濕氣排放口，8為風(fēng)帽，9為布風(fēng)板，10為檢修密封蓋，11為均風(fēng)網(wǎng)板，13為檢視清灰蓋，14為熱介質(zhì)集口，15為換熱容器室，16為換熱管，17為壓縮氣體入口，18為壓縮氣體出口，19為熱介質(zhì)出口，20為溢流式料口，21為間歇排料口，22為緊急排料口，23為入口耐熱防護(hù)層。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述如下熱交換與空氣攪拌沸騰式石膏脫水裝置，主要由箱體1，裝在箱體1中的熱交換管2，裝在箱體底部的空氣攪拌沸騰器3，以及通過壓縮氣體出口18與空氣攪拌沸騰器3下腔相接通，通過熱介質(zhì)集口管道14與箱體1熱交換管上端口相接通的熱交換器4等組件組成。非園型箱體1由殼體5，給料口6，熱濕氣排放口7，溢流式料口20，間歇排料口21和緊急排料口22組成。熱管由熱交換管2，檢視清灰蓋13，入口耐熱防護(hù)層23組成。熱交換器4由熱介質(zhì)集口14，傳熱介質(zhì)與壓縮氣體進(jìn)行間接熱交換的換熱容器室15，換熱管16，壓縮氣體入口17，壓縮氣體出口18，熱介質(zhì)出口19組成。氣體攪拌沸騰器3由風(fēng)帽8，布風(fēng)板9，檢修密封蓋10，均風(fēng)網(wǎng)板11等組成。原料石膏粉從給料口6進(jìn)入箱體內(nèi)部，在氣體攪拌沸騰器的單獨(dú)作用下，或在氣體攪拌沸騰器與熱交換管的共同作用下沸騰，并和熱交換管2進(jìn)行熱交換脫水。成品脫水石膏從溢流式料口20溢出，實(shí)現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn)；成品脫水石膏從間歇排料口21或緊急排料口22排出，實(shí)現(xiàn)間歇式生產(chǎn)；緊急排料口22兼作意外、停電等情況下排空石膏之用。箱體內(nèi)石膏脫水產(chǎn)生的熱濕氣體，從熱濕氣排放口7排出。傳熱介質(zhì)經(jīng)熱交換管2、熱介質(zhì)集口14、換熱管16、從出口19排出。壓縮氣體(空氣、含包過熱蒸汽)經(jīng)入口17，在熱交換器4內(nèi)加熱后，再經(jīng)出口18、布風(fēng)板9、風(fēng)帽8、進(jìn)入箱體1內(nèi)，并在均風(fēng)網(wǎng)板11的輔助作用下，使箱體1內(nèi)的石膏粉沸騰。本實(shí)施例適合高質(zhì)量模用β半水石膏粉的生產(chǎn)，建筑β半水石膏，慢溶性Ⅱ型無水石膏的生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種熱交換與空氣攪拌沸騰式石膏脫水裝置，主要由箱體(1)裝在箱體(1)中的熱交換管(2)及加熱設(shè)備組件組成，其特征在于箱體(1)為非園型箱體，在箱體(1)內(nèi)布置有高密集度呈水平方向排列的熱交換管(2)，在箱體(1)底部安裝有空氣攪拌沸騰器(3)，及與箱體熱交換管(2)，空氣攪拌沸騰器(3)相接通的熱交換器(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述的石膏脫水裝置，其特征在于裝置的箱體(1)為方型體。
3.按照權(quán)利要求2所述的石膏脫水裝置，其特征在于裝置的箱本(1)為長(zhǎng)方體。
4.按照權(quán)利要求2所述的石膏脫水裝置，其特征在于裝置的箱體(1)為正立方體。
5.按照權(quán)利要求2所述的石膏脫水裝置，其特征在于在箱體(1)內(nèi)水平方向布置的每根熱交換管(2)，都是上、下平行排列的U型管彼此聯(lián)接，構(gòu)成相互貫通的一根整管，而各熱交換管間彼此不聯(lián)通。
6.按照權(quán)利要求5所述的石膏脫水裝置，其特征在于熱交換管的U型管段上設(shè)有可拆裝的檢視清灰蓋。
7.按照權(quán)利要求6所述的石膏脫水裝置，其特征在于在箱體殼體(5)上單獨(dú)設(shè)置溢流式排料口(20)，和緊急排料口(22)。
8.按照權(quán)利要求6所述的石膏脫水裝置，其特征在于在箱體殼體(5)上同時(shí)設(shè)置溢流式料口(20)，間歇排料口(21)和緊急排料口(22)。
9.按照權(quán)利要求7、8所述的石膏脫水裝置，其特征在于空氣攪拌沸騰器(3)腔體中的風(fēng)帽(8)，在布風(fēng)板(9)上均勻分布，均風(fēng)網(wǎng)板(11)上的網(wǎng)眼也均勻分布。
10.按照權(quán)利要求9所述的石膏脫水裝置，其特征在于箱體(1)中熱交換管(2)頂端開口，通過熱介質(zhì)集口(14)管道，與熱交換器(4)頂部換熱容器室(15)相聯(lián)通，箱體(1)下的空氣攪拌沸騰器(3)，通過與其下腔聯(lián)接的壓縮氣體出口管(18)，與熱交換器(4)的換熱管容器室相聯(lián)通。
11.按照權(quán)利要求10所述的石膏脫水裝置，其特征在于在使用燃煤熱煙時(shí)，裝在熱交換器(4)換熱管容器室中的換熱管(16)應(yīng)安裝成與地平面大于45°夾角。
12.按照權(quán)利要求11所述的石膏脫水裝置，其特征在于使用燃煤熱煙時(shí)，換熱管(16)與地平面最佳夾角為90°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及熱交換及空氣攪拌沸騰式石膏脫水裝置,主要由箱體、裝在箱體的熱交換管及加熱設(shè)備組成?；咎卣魇?箱體呈非圓型,內(nèi)裝高密集度水平排列的熱交換管,箱體底裝空氣攪拌沸騰器,并裝有與箱體熱交換管、空氣攪拌沸騰器相接通的熱交換器。具有單位容積熱交換面積大、產(chǎn)量高、設(shè)備體積小、重量輕、集箱化、模塊化、綜合投資少、方便制造、運(yùn)輸、安裝,維修等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B11/00GK2438716SQ0022330
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者劉開義 申請(qǐng)人:劉開義