www.188betkr.com 讯在粉体生产过程中,“干燥技术”至关重要。在该技术中,需要高效地向粉体层传递热量。与干燥技术类似,从粉体与周围环境之间的热交换角度来看,从粉体中吸收热量的“冷却技术”也非常重要。例如在无机盐、金属氧化物、金属粉末的生产中,常需将煅烧得到的高温固体产品进行冷却,以满足包装和运输设施对温度的要求。
那常用的粉体冷却技术有哪些呢?
桨叶式冷却器
桨叶式冷却器是一种卧式间接换热设备,物料在圆筒中被桨叶不断翻动并向一端推进,桨叶内腔和圆筒壁下部夹套通入冷却水,物料在被缓慢输送的过程中得到冷却。
该技术传热效率较低,设备占地面积大,难于清理,因有转动部件导致维修相对频繁。通常用于物料温度不高,流动性差,且不宜直接接触空气的介质,温度过高的物料则因为容易板结而不适用。该技术在纯碱工业中应用于冷却来自煅烧炉的高温纯碱,现在,已被更先进的粉体流换热器部分取代。
粉体流换热器冷却器
粉体流换热器是一种间接换热的粉体冷却设备,通常由进料仓、传热板组、下料仓等组成。这种换热方式结合了粉体密相输送和传统板式换热器的设计思路,高温固体粉料依靠自身重力自流通过板式换热器的狭窄通道,与另一侧的冷却水进行间接换热,达到将物料冷却的目的,必要时可以副产热水,回收热量。

粉体流冷却器的结构示意
该技术由加拿大Solex公司最早推广,在重质纯碱、尿素、氯化钾、蔗糖等产品上得到广泛应用,具有传热效率高、设备占地面积小、无转动设备、运行维护费用低的优点。但这种技术只适用于具有良好流动性的粉体物料,通常要求粉料粒径>150μm,安息角<40°。
气固流化床冷却
气固流化床具有传热系数高(可达200~400W/m2/K)、温度均匀可控、颗粒输送方便等特点,是目前较常用的一类冷却器。该技术是利用流态化原理,以空气或惰性气体为载体气,将粉料流化起来。
以卧式流化床为例,粉料在流态化状态下依次通过多个流化腔室,每个流化腔室下均有冷却气体通入,气体与粉料直接接触换热,达到逐级冷却的目的。换热后的气体从顶部引出,经旋风分离器和布袋除尘器后排空。也可以将气体间接冷却后循环使用。
在氯化镁、氧化铝等颗粒的冷却上,流化床冷却器获得大量应用。气固流化床的关键是颗粒需满足可以稳定流态化的条件,一般适合流态化的颗粒尺寸在30μm~3mm之间,在夹杂有小颗粒的条件下,部分颗粒可大至6mm。
粉体流化冷却
对于粒径小、易吸潮、易氧化、性质活泼的超细粉体物料,现有的冷却方法均存在弊端。因此,针对粒径0~100μm,温度300~900℃的粉料,中国成达工程有限公司工艺专业人员开发了粉体流化冷却系统。该系统由循环风机、粉体流化冷却器、旋风分离器、布袋除尘器、及粉料输送机组成。高温物料从冷却器下端进入,冷却器立式安装,顶部出口与旋风分离器进口通过风管相连,底部气体进口与循环风机出口相连,旋风分离器底部为冷却后产品出料口,顶部为尾气出口,尾气至布袋除尘器收集超细粉后,连接至循环风机进口,作为流化气体循环使用。

粉体流化冷却系统示意图
冷却器的主体结构为立式安装的列管式换热器。高温粉料与载气充分混合,并一同向上流动进入各换热管内,在流经换热管的过程中,粉体不断传热给载气,载气通过换热管传热给壳程的冷却介质,完成冷却。冷却介质采用水,副产的80~90℃热水可供冷冻机组生产冷冻水使用,能量得到回收利用。

粉体流化冷却器结构示意图
该粉体流化冷却系统,相对传统的冷却方法,具有操作简单、易控制、热量可回收等优点,适用于粒径小、易吸潮或氧化变质的高温粉体颗粒的冷却。
资料来源:
刘人滔等:超细粉体冷却技术及传热特性研究,中国成达工程有限公司
(www.188betkr.com 编辑整理/平安)
注:图片非商业用途,存在侵权告知删除!









