電石冷卻裝置及其方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及電石冷卻領域，尤其涉及電石冷卻裝置及其方法。
【【背景技術】】
[0002]隨著科技的進步，有機合成工業得到了迅速發展，而電石作為有機合成工業中的一種主要原料倍受關注，人類對于電石的需求量也在逐年遞增，電石工藝開始向大型化、地域化、集約化轉變。自21世紀以來，我國電石行業進入產能快速增長期，每年以20%的增長趨勢不斷增長，到2006年我國電石產量達到了 1000萬噸以上，而到2012年底，產能達到3230萬噸，產量提高到2000萬噸以上，產量居世界首位。
[0003]雖然電石在我國有很廣泛的應用市場，但在其生產過程中，電石從電石爐里煉制出來的溫度很高，一般工藝無法將其快速冷卻，只能通過放在密閉廠房中自然冷卻達到下一步加工所需的條件，而在此冷卻過程中需要消耗大量的時間和場地，同時電石所釋放的巨大熱量沒有進一步回收，能源利用率差，運行效率低，很大程度限制了電石工業的迅速發展。
[0004]目前，工業上解決這一問題的主要方式是通過在密閉環境下通入氮氣，使其與電石冷卻鍋發生強制對流換熱，將冷卻鍋釋放的熱量帶走，加速冷卻。這種方法在一定程度上解決了電石的冷卻耗時長、占地多、冷卻效率低等問題，但在系統實際運行中，由于氮氣可能存在泄漏，需要不斷向冷卻系統中補充氮氣，增加了系統投資成本，降低了運行經濟性；另外，雖然氮氣活性較低，但其在高溫條件下，化學性質不穩定，影響冷卻系統的安全穩定運行。所以，開發一種安全、高效、經濟性好的新型電石冷卻裝置對于提高運行效率，降低原料和能源的消耗，使余熱價值最大化，增強企業經濟效益成為電石大規模生產必要的前提。
【
【發明內容】
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[0005]本發明的目的在于克服現有技術中存在的問題，提供一種電石冷卻裝置及其方法，安全穩定，電石冷卻效率高。
[0006]為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]包括電石冷卻塔，電石冷卻塔的上端開設沙粒入口，下端開設沙粒出口，在電石冷卻塔內設置有冷卻鍋軌道，冷卻鍋軌道上放置用于盛放電石的封閉式冷卻鍋；電石冷卻塔的沙粒入口和沙粒出口與沙粒轉運系統連通，形成沙粒轉運回路。
[0008]進一步地，所述的冷卻鍋的上方設置篩網。
[0009]進一步地，所述的篩網通過若干對凸輪與電石冷卻塔相連，凸輪均通過第一齒輪連接第一電機。
[0010]進一步地，所述的沙粒轉運系統包括傾斜皮帶輪運輸機，以及平行的第一水平皮帶輪運輸機和第二水平皮帶輪運輸機;其中，第二水平皮帶輪運輸機低于第一水平皮帶輪運輸機;第二水平皮帶輪運輸機位于傾斜皮帶輪運輸機的左側且兩者共用同一根皮帶，形成一體式結構，第二水平皮帶輪運輸機和傾斜皮帶輪運輸機之間有拐角，在該拐角處安裝有用于壓緊皮帶的壓緊裝置;傾斜皮帶輪運輸機的右端位于電石冷卻塔的沙粒入口上方，且傾斜皮帶輪運輸機的側邊與第一水平皮帶輪運輸機的側邊相接;第一水平皮帶輪運輸機的右端位于電石冷卻塔的沙粒出口下方，左端外側安裝有用于將沙粒轉運至第二水平皮帶輪運輸機的沙粒轉運機。
[0011]進一步地，所述的沙粒轉運機上含有若干個能夠在水平面上旋轉的葉片，且該葉片能夠與第一水平皮帶輪運輸機的上側面相接。
[0012]進一步地，所述的第一水平皮帶輪運輸機的左端位于第二水平皮帶輪運輸機的兩端之間。
[0013]進一步地，壓緊裝置包括壓緊皮帶的第二齒輪，第二水平皮帶輪運輸機和傾斜皮帶輪運輸機的皮帶兩邊上安裝有鏈條，第二齒輪和鏈條嚙合。
[0014]進一步地，所述的冷卻鍋軌道的下方安裝換熱器，換熱器包括若干排換熱管以及在換熱管上下兩側安裝的濾網，換熱管的工質入口低于其工質出口。
[0015]進一步地，所述的冷卻鍋軌道穿過電石冷卻塔，且冷卻鍋軌道上安裝有傳動裝置，冷卻鍋放置在傳動裝置上；電石冷卻塔上開設有能夠使冷卻鍋軌道、傳動裝置和冷卻鍋穿過的軌道入口和軌道出口。
[0016]本發明電石冷卻方法的技術方案，包括以下步驟:
[0017](I)首先通過沙粒轉運系統將沙粒運往電石冷卻塔的上端，并從沙粒入口進入電石冷卻塔；
[0018](2)沙粒在自身重力作用下下降，與電石冷卻塔內的冷卻鍋接觸，并將冷卻鍋中電石所散發的熱量帶走；
[0019](3)沙粒從電石冷卻塔的沙粒出口落到沙粒轉運系統上，并通過沙粒轉運系統再次轉運到電石冷卻塔的上端，進行循環，直至完成電石冷卻。
[0020]與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果:
[0021]本發明冷卻裝置采用沙粒作為冷卻工質，利用沙粒的流動性和自身的重力形成與電石冷卻鍋強制對流，加速冷卻，與自然冷卻相比有效縮短冷卻消耗的時間，同時與氮氣冷卻相比，本發明很大程度上降低了冷卻設備的投資成本，減少占用空間，提高了運行安全穩定性和經濟性，解決傳統電石冷卻過程中耗時長和占地空間大的問題。同時通過沙粒轉運系統完成沙粒的循環，調節沙粒轉運系統的速度，可以有效控制電石的冷卻效果。本發明與傳統電石冷卻方式相比，很大程度的簡化了電石冷卻裝置，縮短電石冷卻所需時間，降低投資成本，提高了運行安全性、穩定性和整個電石生產過程中的經濟性，系統結構簡單、造價低、適用范圍廣，有大規模應用的前景。
[0022]進一步地，本發明通過設置篩網，能夠使沙粒更均勻地與冷卻鍋接觸，加強冷卻效率。
[0023]進一步地，本發明通過設置凸輪，能夠帶動篩網不斷在平面內進行小幅度振動，使冷卻效果更好。
[0024]進一步地，本發明沙粒轉運系統結構簡單，調節方便。
[0025]進一步地，本發明第一水平皮帶輪運輸機的左端位于第二水平皮帶輪運輸機的兩端之間，便于沙粒轉運機將沙粒全部轉運到第二水平皮帶輪運輸機上，防止灑落。
[0026]進一步地，本發明中設置換熱器，沙粒所攜帶的能量在換熱器中被空氣或水等介質帶走重新利用，可用在發電、儲能、制冷等許多系統中，避免了能源的浪費，解決傳統電石冷卻過程中能量浪費嚴重的問題，不僅可以獲得更高的能量轉換效率，而且具有更好的環境友好性。
[0027]進一步地，本發明冷卻鍋能夠通過電石冷卻塔，形成流水作業，工作效率高。
[0028]本發明冷卻方法操作簡單，運行安全穩定，冷卻效率高。
【【附圖說明】】
[0029]圖1為電石冷卻裝置示意圖。
[0030]圖2為圖1裝置中換熱器不帶濾網時的俯視圖。
[0031]圖3為圖1裝置中的篩網示意圖。
[0032]圖4為圖1裝置中篩網凸輪機構示意圖。
[0033]圖5為圖1裝置中沙粒轉運機俯視簡易圖。
[0034]圖6為圖1裝置中的傾斜皮帶輪運輸機局部示意圖。
[0035]圖7為圖1裝置中的傾斜皮帶輪運輸機俯視簡圖。
[0036]其中:1、冷卻鍋軌道;2、冷卻鍋;3、篩網；4、傾斜皮帶輪運輸機;5、第一水平皮帶輪運輸機;6、工質入口； 7、換熱器;8、換熱管;9、凸輪；10、沙粒轉運機；11、第二電機；12、電石冷卻塔;13、鏈條;14、第二齒輪;15、第一電機。
【【具體實施方式】】
[0037]下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0038]參見圖1和圖2，本發明包括電石冷卻塔12，電石冷卻塔12的上端開設沙粒入口，下端開設沙粒出口，在電石冷卻塔12內從下往上依次設置有換熱器7、冷卻鍋軌道I和能夠在水平面內振動的篩網3。電石冷卻塔12的沙粒入口和沙粒出口與沙粒轉運系統連通，形成沙粒轉運回路。
[0039]換熱器7包括若干排換熱管8以及在換熱管8上下兩側安裝的濾網，濾網主要是用來使沙粒向下流動經過換熱管8時均勻分布;換熱管8材質為鋼材;換熱器7為逆流式，其換熱管8的工質入口 6低于其工質出口，換熱管8內的換熱工質為水或空氣。本發明中對電石作用的冷卻工質為沙粒，沙粒粒度不能太大，防止卡在換熱器7內，同時在沙粒在電石冷卻塔12內不發生熔化的情況下，選取盡可能小的沙粒，這個粒度可以根據冷卻鍋2的溫度確定。換熱管8內的工質和沙粒在換熱器7內的流動方向相互垂直。
[0040]冷卻鍋軌道I穿過電石冷卻塔12，且冷卻鍋軌道I上安裝有耐高溫的傳動裝置，在該傳動裝置上放置有用于盛放電石的冷卻鍋2，冷卻鍋2依次以一定的速度通過電石冷卻塔12;冷卻鍋2采用封閉式結構，比如在冷卻鍋2上加蓋，可以避免沙粒進入冷卻鍋2;電石冷卻塔12上開設有能夠使冷卻鍋軌道1、傳動裝置和冷卻鍋2穿過的軌道入口和軌道出口。
[0041]參見圖3和圖4，篩網3通過若干對凸輪9與電石冷卻塔12相連，每對凸