專利名稱：一種空氣冷卻裝置及高塔造粒肥冷卻新工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷卻裝置及冷卻工藝，尤其涉及一種高塔造粒肥半成品冷 卻新工藝及其使用的一種空氣冷卻裝置。
背景技術：
我國在上世紀九十年代建成投產第一套熔體式高塔造粒裝置，近幾年來隨 著高塔肥市場要求的逐步擴大，全國各地相繼建成了數十套高塔造粒裝置。
熔體式高塔造粒生產復合肥工藝簡單，隨著生產技術和裝備研究的不斷進 步，從生產原料處理、制漿、混合到噴漿造粒工序，在工藝流程與設備結構方 面都已經相對完善，但是在半成品冷卻處理工序仍舊一直沿用轉筒自然風冷卻 技術，其工藝流程大致如附圖1所示。然而，此種冷卻處理工藝存在以下問題
① 出塔物料顆粒經過提升機、冷卻筒、振動篩等裝置的過程，在機械碰撞 擠壓、自然摔落的作用力下，造成顆粒破碎并產生大量的粉末，極大地破壞了 成品顆粒圓整度；
② 經過機械碰撞磨擦，會使顆粒表面毛糙，破壞了成品顆粒表面光潔度；
③ 出塔物料溫度一般在8(TC左右，夏天會更高，采用自然風冷卻，即便是 經過二次冷卻筒冷卻，成品包裝溫度依然會在50'C以上，高溫加劇了成品的結
塊程度；
④ 出塔物料從冷卻到成品包裝時間40分鐘左右，由于時間短，顆粒晶形轉 化時間不夠，造成顆粒強度差；
⑤ 自然風的空氣濕度大(夏天的空氣濕度更大)，以其為冷媒，則使產品水分含量增加，進一步加劇了成品的結塊率；⑥所用設備能耗高，電負荷量大。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種低成本的空氣冷卻裝置，并給出了一 種冷卻效果好，能提高產品品質且能耗低的高塔造粒肥半成品冷卻新工藝。 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是
一種空氣冷卻裝置，含有空氣過濾器、熱交換器、空氣除濕器及引風機， 所述熱交換器內布設有冷卻管網，該冷卻管網以流動冷水為冷媒，熱交換器進 氣口一端連通于空氣過濾器，其出氣口一端與空氣除濕器連通，所述空氣冷卻 裝置還含有空氣預熱器，空氣除濕器出氣口連通于空氣預熱器，空氣預熱器的 出氣口連通引風機。
在所述空氣過濾器中，以羊絨氈或巖棉板為過濾介質，該過濾介質均勻固 定在空氣過濾器箱體中。
所述熱交換器中的冷卻管網為規則排列的散熱片狀。
在所述空氣除濕器中，以石棉材料或致密鋼絲網為水汽凝結媒介，該媒介 均勻固定在除濕器箱體中。
所述空氣預熱器中設置有加熱片。
在所述空氣預熱器與弓I風機之間設置有風量調節閥。 一種高塔造粒肥冷卻新工藝，包括以下步驟
(1) 出塔物料經篩分后進入振動流化床，并停留20 40分鐘，與通入的 冷風進行熱交換；
(2) 以所述空氣冷卻裝置制取溫度20 25°C、相對濕度30 50%的冷空氣， 將其通入振動冷卻塔，將經過振動冷卻塔的冷風再引至所述振動流化床內，收 集振動流化床排出的廢氣，進行無害化處理后排空；(3)出流化床物料輸入振動冷卻塔，在冷卻塔內物料與通入的冷風進行 0.5 1.5小時的熱交換，冷卻后的物料進入下一步工序；
在所述步驟(2)中，所述空氣冷卻裝置以18 2(TC的地下水為冷煤來制取 冷風，每1.5 2kg地下水冷卻lkg空氣。
所述振動冷卻塔的冷風通入量與入塔物料量之質量比為1 1.5: 1。 所述振動冷卻塔含有振動冷卻倉、進料斗、卸料口、振動電機，在振動冷 卻倉內的中下部區域設置有布風器，該布風器由規則排列的槽狀型材構成，該 型材橫截面呈A或^狀，振動冷卻倉的進風口設置在與布風器相對應的區域， 其出風口設置在冷卻倉的頂部區域，振動冷卻倉正上方設置有進料口，其頂部 區域還設置有料位觀察窗，進風口與冷卻風管、進料斗與進料口之間的相接部 位均為軟連接，帶動振動冷卻倉的振動電機安裝在固定支撐上。 本發明具有積極有益的效果
(1) 物料冷卻徹底從物料出塔到出成品前，物料冷卻時間可達1.5 2 小時，保證了物料得到均勻、透徹的冷卻。物料經過振動流化床冷卻后，出料 溫度即可低于40。C，在經過振動冷卻塔的進一步冷卻，成品包裝的溫度可降至 32t以下，可不用或少用防結劑，成品同樣不會結塊，經過試驗未加防結塊劑 的產品在加高20層后3個月未出現結塊現象。
(2) 減少物料顆粒破損，顆粒光潔度提高采用皮帶機輸送物料，流程 簡單，避免因使用提升機、冷卻筒而對顆粒料產生機械破損；振動流化床及振 動冷卻塔中的物料在逆流冷風的作用下處于懸浮流化狀態，物料下行過程是緩 慢進行的，可明顯減少因物料碰撞磨檫而產生的破損，保證了顆粒外觀及光潔 度。
(3) 降低物料含水量原轉筒冷卻成品水分在2%左右，本發明冷卻后的成品含水量在1%以下，避免因水分超標而產生結塊。如以地下水為冷媒，與經
過過濾凈化后的空氣進行充分的熱交換，設計工作環境溫度高達30 45°C (每 年約4個月)，經熱交換后的所產生的冷風溫度在20。C左右，空氣溫度下降的 同時會有大量的水分析出，經由空氣除濕器除濕后，再對冷空氣預熱，得到溫 度為20 25°C、濕度30 50%的冷空氣，用這樣的冷風對物料降溫可以除濕， 而不會增加物料的含水量。
(4)節能降耗，降低了生產成本 筒冷卻裝機容量350kw，現新工藝冷 卻裝機容量為300 kw，可明顯降低生產運營成本；熱交換升溫的地下水去鍋爐 房使用，既可充分利用水資源，又可減少蒸汽耗煤，節約能源。
圖1為一種傳統的高塔造粒肥轉筒自然風冷卻工藝示意流程圖2為一種高塔造粒肥冷卻新工藝的示意流程圖3為一種空氣冷卻裝置剖面結構示意圖4為一種振動冷卻塔的正視圖5為一種振動冷卻塔的部分剖面結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1 一種空氣冷卻裝置，參見圖3，包括空氣過濾器1、熱交換器2、 空氣除濕器3、空氣預熱器4及引風機7，在空氣過濾器3箱體中，均勻固定有 羊絨氈過濾介質12;在熱交換器2內布設有散熱式的冷卻管網11，其進水口接 地下水源，以抽取的地下水為冷媒，熱交換器2進氣口一端連通至空氣過濾器 1，其出氣口一端與空氣除濕器3連通，空氣除濕器3設置有致密鋼絲網制成的 水汽凝結網片IO，用于凝結空氣中的水分，空氣除濕器3出氣口連通于空氣預 熱器4，空氣預熱器4的出氣口連通至引風機7，冷卻的空氣由出風口6送出，空氣預熱器4中設置有加熱水暖氣片9，由鍋爐房供給熱源。在所述空氣預熱 器4與引風機7之間設置有風量調節閥5，引風機7由電動機8提供動力。
一種高塔造粒肥冷卻新工藝，設計生產能力臺產40萬噸，最高工作環境 氣溫45r，參見圖2、圖4、圖5，其工藝流程敘述下
(1) 80 10(TC的出塔物料經過皮帶機送至振動篩篩分后，再送至振動流 化床，熱物料在自下而上的風力作用下，向下懸浮流動，停留30分鐘左右，與 通入的冷風(30°C)進行熱交換，進行充分冷卻，流化床出口物料溫度降低到 40。C以下；
(2) 以上述空氣冷卻裝置制取冷風，在水冷裝置中，熱空氣經過濾后與18 -C左右的地下水進行熱交換，得到23。C、相對濕度35 45%的冷空氣，將其以 80000mVh的流量經通風管15通入振動冷卻塔；經過振動冷卻塔的冷風再由管 道13通至上述振動流化床內，進行循環利用；收集振動流化床排出的廢氣，進 行無害化處理后達標排放；
(3) 出流化床物料通過皮帶機輸入振動冷卻塔，在冷卻塔內物料與通入的 冷風(23'C左右)進行1小時的熱交換，冷卻后的物料(31'C左右)進入下一 步工序(進入包膜機包膜后，再進行成品包裝)；
熱物料由進料斗20進到振動冷卻倉14，當物料堆積覆蓋到通氣口 22時， 再調節卸料速度與進料速度相平衡。隨著卸料皮帶的運行，物料逐漸下行，冷 風自下而上，由冷變熱，上部熱物料遇到的是熱風，下部冷物料遇到的是冷風， 根據生產具體情況，調節風量在70000 90000m7h，保證物料在下行過程中得到
均勻而充分的冷卻。
上述所用振動冷卻塔為河南金谷干燥工程技術有限公司生產的ZDLQ40振動 冷卻機(專利申請號200710054875. x)，具體參見圖4、圖5，其包括振動冷卻倉14、進料斗20、卸料口 16、振動電機18，在振動冷卻倉14內的中下部區 域設置有布風器21，該布風器21由規則排列的槽狀型材構成，該型材橫截面 呈A或^狀，振動冷卻倉14的進風口22設置在與布風器21相對應的區域，其 出風口 13設置在冷卻倉14的頂部區域，振動冷卻倉14正上方設置有進料口 23，其頂部區域還設置有料位觀察窗19，進風口22與通風管15、進料斗20與 進料口 23之間的相接部位均為軟連接，帶動振動冷卻倉14的振動電機18安裝 在固定支撐上17。
實施例2 —種空氣冷卻裝置，參見圖3，與實施例l基本相同，不同之處 在于空氣過濾器3中的過濾介質12為巖棉板；空氣除濕器3中設置的水汽凝 結網片3為石棉材質；空氣預熱器4中加熱片為螺旋管狀。
一種高塔造粒肥冷卻新工藝，最高工作環境氣溫43-C左右，參見圖2，其 工藝流程與實施例l基本相同，不同之處在于
(1) 9crc左右的出塔物料經過皮帶機送至振動篩篩分后，再送至振動流化
床，熱物料在流化床內懸浮流動22分鐘；
(2) 在空氣冷裝置中，熱空氣經過濾后與2(TC地下水進行熱交換，得到 24°C、相對濕度40 45%的冷空氣，通入振動冷卻塔的冷風量與入塔物料量之 質量比為1.4: 1;
(3) 出流化床物料通過皮帶機輸入振動冷卻塔，在冷卻塔內物料與通入的 冷風(22'C左右)進行1.4小時的熱交換；
實施例3 —種空氣冷卻裝置，參見圖3，與實施例l基本相同，不同之處 在于空氣過濾器3中的過濾介質12為巖棉板。
一種高塔造粒肥冷卻新工藝，參見圖2，與實施例l基本相同，不同之處在
于在步驟(1)中95。C左右的出塔物料經過皮帶機送至振動篩篩分后，再送至 振動流化床，停留35分鐘；
在步驟(2)中，通入振動冷卻塔的冷風量與入塔物料量之質量比為1.2: 1;
在步驟(3)出流化床物料輸入振動冷卻塔，在冷卻塔內物料與通入的冷風 進行35分鐘的熱交換。
實施例4 一種空氣冷卻裝置，參見圖3，與實施例1基本相同，不同之處在 于空氣除濕器3中設置的水汽凝結網片3為石棉材質；空氣預熱器4中加熱 片為螺旋管狀。熱交換器2中的冷卻管網11由螺旋狀管道構成。
一種高塔造粒肥冷卻新工藝，參見圖2，與實施例l基本相同，不同之處在
于
在步驟(1)中80 100'C的出塔物料經過皮帶機送至振動篩篩分后，再送 至振動流化床，停留25分鐘；
在步驟(2)中，通入振動冷卻塔的冷風量與入塔物料量之質量比為1.3: 1;
在步驟(3)出流化床物料輸入振動冷卻塔，在冷卻塔內物料與通入的冷風 進行ioo分鐘的熱交換。
權利要求
1.一種空氣冷卻裝置，含有空氣過濾器、熱交換器、空氣除濕器及引風機，所述熱交換器內布設有冷卻管網，該冷卻管網以流動冷水為冷媒，熱交換器進氣口一端連通于空氣過濾器，其出氣口一端與空氣除濕器連通，其特征在于，所述空氣冷卻裝置還含有空氣預熱器，空氣除濕器出氣口連通于空氣預熱器，空氣預熱器的出氣口連通引風機。
2. 根據權利要求1所述的空氣冷卻裝置，其特征在于，在所述空氣過濾器 中，以羊絨氈或巖棉板為過濾介質，該過濾介質均勻固定在空氣過濾器箱體中。
3. 根據權利要求1或2所述的空氣冷卻裝置，其特征在于，所述熱交換器 中的冷卻管網為規則排列的散熱片狀。
4. 根據權利要求3所述的空氣冷卻裝置，其特征在于，在所述空氣除濕器 中，以石棉材料或致密鋼絲網為水汽凝結媒介，該媒介均勻固定在除濕器箱體 中。
5. 根據權利要求4所述的空氣冷卻裝置，其特征在于，所述空氣預熱器中 設置有加熱片。
6. 根據權利要求5所述的空氣冷卻裝置，其特征在于，在所述空氣預熱器 與引風機之間設置有風量調節閥。
7. —種高塔造粒肥冷卻新工藝，其特征在于，它包括以下步驟(1) 出塔物料經篩分后進入振動流化床，并停留20 40分鐘，與通入的 冷風進行熱交換；(2) 以所述空氣冷卻裝置制取溫度20 25°C、相對濕度30 50%的冷空氣， 將其通入振動冷卻塔，將經過振動冷卻塔的冷風再引至所述振動流化床內，收 集振動流化床排出的廢氣，進行無害化處理后排空；(3)出流化床物料輸入振動冷卻塔，在冷卻塔內物料與通入的冷風進行 0.5 1.5小時的熱交換，冷卻后的物料進入下一步工序；
8. 根據權利要求7所述的高塔造粒肥冷卻新工藝，其特征在于，在所述步 驟(2)中，所述空氣冷卻裝置以18 20'C的地下水為冷煤來制取冷風，每1. 5 2kg地下水冷卻lkg空氣。
9. 根據權利要求8所述的高塔造粒肥冷卻新工藝，其特征在于，振動冷卻 塔的冷風通入量與入塔物料量之質量比為1 1. 5: 1。
10. 根據權利要求7所述的高塔造粒肥冷卻新工藝，其特征在于，所述振動 冷卻塔含有振動冷卻倉、進料斗、卸料口、振動電機，在振動冷卻倉內的中下 部區域設置有布風器，該布風器由規則排列的槽狀型材構成，該型材橫截面呈 A或^狀，振動冷卻倉的進風口設置在與布風器相對應的區域，其出風口設置 在冷卻倉的頂部區域，振動冷卻倉正上方設置有進料口，其頂部區域還設置有 料位觀察窗，進風口與冷卻風管、進料斗與進料口之間的相接部位均為軟連接， 帶動振動冷卻倉的振動電機安裝在固定支撐上。
全文摘要
本發明涉及一種空氣冷卻裝置高塔肥冷卻新工藝，所述空氣冷卻裝置含有空氣過濾器、熱交換器、空氣除濕器、空氣預熱器及引風機，各部分依次連通，熱交換器內有冷卻管網；該工藝包括①出塔物料經篩分后進入振動流化床與冷風進行熱交換；②將空氣冷卻裝置制取的冷空氣通入振動冷卻塔，再引至振動流化床內，收集處理流化床排出的廢氣；③出流化床物料輸入振動冷卻塔，與通入的冷風進行熱交換，物料冷卻后進入下道工序。本發明具有積極有益的效果物料得到徹底冷卻的同時，減少了物料顆粒破損，顆粒光潔度得到提高；冷卻物料的含水量降低；可有效的節能降耗，降低生產成本。
文檔編號F26B21/06GK101303146SQ20081004914
公開日2008年11月12日 申請日期2008年1月24日 優先權日2008年1月24日
發明者唐坤斌, 濤 賴 申請人:鄭州阿波羅肥業有限公司