无机轻骨料喷雾降温系统及无机轻骨料直接喷雾降温方法与流程

本发明属于膨化无机轻骨料加工技术领域，更具体地说，它涉及一种无机轻骨料喷雾降温系统及直接喷雾降温方法。

背景技术：

在使用天然气直立型膨化炉生产无机轻骨料的生产过程中，由于生产工艺的高温过程和骨料本身具有的高绝热和强磨蚀性的物理特性，使得现有的生产工艺中存在着一些很难妥善处理的实际问题。这些问题给产品的质量控制和尾气的排放造成很大困扰。

图1所示的即为常用的轻骨料生产流程图。轻骨料的生产，尤其在是膨化珍珠岩的生产过程中，通过前段生产线进入气固分离设备的轻骨料颗粒初始温度都很高，基本是在500~600℃之间，有时会更高。一般工厂为了方便后期加工包装，会在物料入仓时使用空气输送，往生产系统内部注入大量的新鲜冷空气，为物料降温。这种方法虽然经济便捷，但带来以下问题：1、输送空气压力过高时，可以得到很好的降温效果，但会造成产品颗粒表皮脱落和颗粒直接破碎的现象，影响产品质量；2、降低空气输送压力时，某种程度上可以减少颗粒破碎和脱皮现象的发生，但，由于物料颗粒是一种绝热材料，具有很高的自保温性能，在空气输送管路的长度不变的前提下，虽然入仓时的空气输送温度，与高压气力输送时的空气温度变化不大，实际上这些轻骨料颗粒内部并没有得到充分的冷却，仍然蓄藏着很多的热量，物料一旦被送入成品仓以后，经过一定的时间，蓄藏在颗粒内部热量就会散发出来，这样的成品物料装入包装袋以后，仍然会发生将包装袋烫破的现象。

因而，如何在无机轻骨料生产中使成品颗粒降温彻底、减少发生包装袋被烫破的“烫包”现象，是业内有待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无机轻骨料喷雾降温系统，采用该种降温系统进行降温具有降温彻底、后续成品包装不易出现“烫包”的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种无机轻骨料喷雾降温系统，包括气固分离设备，所述分离设备上设置有物料进口、成品出口和废气出口，还包括安装于气固分离设备顶壁上用于向气固分离设备内腔喷淋水雾的喷雾装置、用于存放洁净水的水箱；所述水箱和喷雾装置之间连接有管路，且管路上安装有水泵、和用于控制管路启闭的阀门。

通过采用上述技术方案，无机轻骨料通过气力输送从气固分离设备的物料进口进入，在气固分离设备内进行气固分离，分离的成品无机轻骨料从成品出口排出，含粉尘的废气从废气出口排出。进行气固分离的过程中，开启阀门和水泵，使水箱内的洁净水通过管路被泵送之喷雾装置，再经由喷雾装置喷出形成细小液滴。喷雾装置喷出的细小液滴能对进入气固分离设备的高温无机轻质骨料和高温输送空气充分接触，由液态水气化形成高温蒸汽带走大量热量，达到对高温无机轻质骨料和高温输送空气进行冷却的目的。

经过喷淋降温，从成品出口排出的成品和废气出口排出的废气温度均低于300℃，大大降低了成品出仓温度从而解决易“烫包”的问题。后续利用布袋除尘器对尾气进行处理时，不易造成除尘布袋损毁或破裂，提高了生产过程的稳定性。此外，采用该种降温系统对无机轻骨料进行降温还具有提高气固分离设备的分离效率，尤其是对0.1mm以下级别的轻骨料细微颗粒的会有有很好的效果，可以降低布袋除尘器的热量负荷和尘量负荷；另一方面，采用该种降温系统可以降低轻骨料颗粒入仓时的输送风压，减少气力输送过程中颗粒破碎现象的发生，提高了产品质量。

进一步地，所述气固分离设备的内壁且位于物料进口的下方向背离气固分离设备的顶壁方向倾斜设置有挡料板。

通过采用上述技术方案，挡料板能减少无机轻骨料因进入气固分离设备后压力的变化而顺沿气固分离设备内壁沉降，使得无机轻骨料能充分与喷雾装置喷出的水雾接触，进行充分降温。

进一步地，所述物料进口处连接有物料进管，且物料进管的轴线方向垂直于喷雾装置的喷雾方向。

通过采用上述技术方案，喷雾装置喷出的水雾与无机轻骨料充分接触，对无机轻骨料的降温均匀、彻底。

进一步地，所述喷雾装置为液压直喷式喷嘴。

通过采用上述技术方案，液压直喷式喷嘴喷出的水雾液滴细小、均匀，能在气固分离设备内与高温无机轻骨料和高温输送空气接触后完全气化，减少了因气化不完全引发的轻骨料颗粒附着设备内壁的情况。

进一步地，所述水泵为计量泵。

通过采用上述技术方案，计量泵能将洁净水以一定的水压输送至喷雾装置，喷淋形成均匀细密的水雾；另一方面，计量泵能够计量输送的洁净水的水量，便于控制喷雾量。

本发明的另一目的是提供了一种无机轻骨料直接喷雾降温方法，其具有对无机轻骨料成品降温彻底、提高了无机轻骨料生产过程的稳定性和无机轻骨料的产品质量的优势。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种无机轻骨料直接喷雾降温方法，包括如下步骤，

步骤一、往上述任一项所述的无机轻骨料喷雾降温系统的气固分离设备的无机轻骨料进口内通入待降温的无机轻骨料；

步骤二、开启阀门和水泵，利用喷雾装置向气固分离设备内部空间喷淋水雾；

步骤三、从成品出口处收集降温的无机轻骨料，从废气出口排出气固分离设备内的废气。

通过采用上述技术方案，至少具有如下优点：1、对无机轻骨料的降温彻底，解决了轻骨料出仓温度过高造成的“烫包”问题；2、降温后排出的尾气温度低于300℃，保护了后续布袋除尘设备不受损坏；3、气固分离效率高，尤其是对0.1mm以下级别的轻骨料细微颗粒的会有有很好的效果，降低布袋除尘器的热量负荷和尘量负荷，生产过程稳定性高；4、降低轻骨料颗粒入仓时的输送风压，减少气力输送过程中颗粒破碎现象的发生，提高了产品质量。

进一步地，步骤二中喷雾装置喷出的水雾粒径≤300μm。

通过采用上述技术方案，粒径过大的液滴在无机轻骨料沉降的过程中不易完全气化，会引发轻骨料颗粒附着设备内壁的现象，因而液水雾粒径以不大于300μm为宜。能有效减少因轻骨料颗粒附着引起的成品输送管道堵塞和设备内表面腐蚀现象。

进一步地，步骤二中喷雾装置喷出的水量与进入气固分离装置的无机轻骨料的质量比为0.1:1-1:1。

通过采用上述技术方案，喷雾量过大易引起水雾气化不完全、轻骨料颗粒在设备内壁，进而引起成品输送管道堵塞或者设备内表面腐蚀，因而喷雾量与无机轻骨料的质量比以0.1:1-1:1为宜。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、从成品出口排出的成品和废气出口排出的废气温度均低于300℃，降低了成品出仓温度从而解决易“烫包”的问题，且后续利用布袋除尘器对尾气进行处理时不易造成除尘布袋损毁或破裂，生产稳定性高；

2、采用本发明的降温系统对无机轻骨料进行降温还具有提高气固分离设备的分离效率，尤其是对0.1mm以下级别的轻骨料细微颗粒的会有有很好的效果，可以降低布袋除尘器的热量负荷和尘量负荷；

3、采用本发明的降温系统可以降低轻骨料颗粒入仓时的输送风压，减少气力输送过程中颗粒破碎现象的发生，提高产品质量；

4、采用本发明的降温方法进行降温，具有对无机轻骨料成品降温彻底、生产过程稳定性好和制得的产品质量高的优势。

附图说明

图1为背景技术中轻骨料生产流程图；

图2为实施例中无机轻骨料喷雾降温系统的结构示意图；

图3为未设置挡板的气固分离设备的结构示意图；

图4为实施例中设置有挡板的气固分离设备的结构示意图。

图中：1、水箱；2、计量泵；3、喷雾装置；4、物料进口；41、物料进管；5、气固分离设备；51、挡料板；6、废气出口；61、废气出管；7、成品出口；8、阀门；9、管路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种无机轻骨料喷雾降温系统，参照图2，其包括主体呈圆筒状、底端呈漏斗状的气固分离设备5。气固分离设备5的圆筒状主体部分设置有物料进口4和废气出口6，且底端开有用于排出分离的成品无机轻质骨料的成品出口7。物料进口4处连接有物料进管41，废气出口6处连接有废气出管61。无机轻质骨料通过气力输送，经物料进管41和物料进口4进入气固分离设备5；无机轻质骨料颗粒在气固分离设备5沉降后，从成品出口7排出，含尘废气从废气出口6处经由废气出管61排出。

参照图2，气固分离设备5顶壁的几何中心处设置有喷雾装置3，本实施例中喷雾装置3选用液压直喷式喷头。喷雾装置3上连接有用于进水的管路9，管路9远离喷雾装置3的一端与水箱1连通。水箱1内存储有净化水；管路9上安装有计量泵2，和用于控制管路9启闭的阀门8。开启阀门8，利用计量泵2可以定量向喷雾装置3输送净化水，并由液压直喷式喷头喷出，在气固分离设备5内部形成水雾。利用水雾与高温无机轻质骨料、高温输送空气接触能迅速气化带走大量热量，可以对无机轻质骨料和输送空气进行冷却降温。

参照图2，物料进管41的轴向方向设置为与喷雾装置3的喷雾方向垂直，增加了水雾与进入气固分离设备5内的高温无机轻质骨料和高温空气的接触程度。

参照图3和图4，现有技术中的气固分离设备5未设置挡料板51，物料进入气固分离设备5后，物理颗粒易顺沿气固分离设备5的侧壁沉降，导致与喷淋的水雾接触不彻底，造成对产品的降温不彻底。为了解决该问题，本实施例中气固分离设备5的内壁上设置有挡料板51，挡料板51设置在物料进口4的下方且端部与物料进口4的边缘处连接。由于挡料板51存在，使得混有高温轻质骨料的热空气流流动至喷雾装置3的下方，无机轻质骨料无大量沉降，保证了水雾与无机轻质骨料的接触充分性，从而使得对无机轻质骨料的降温彻底。

工作原理如下：

通过喷雾装置3喷淋洁净水形成水雾，在气固分离设备5内形成带水雾喷淋冷却的沉降分离区域，物料在分离沉降的同时得到了冷却降温，使得从废气出口6排出的含尘废气和从成品出口7排出的无机轻质骨料温度都可降至300℃以下，从而解决了轻骨料储藏温度过高而产生的“烫包”问题，也可以解决含尘尾气温度过高而对布袋除尘器产生的损坏问题，保证了整个生产过程中工艺参数的稳定，提高了生产过程的稳定性和产品质量。采用本发明的无机轻质骨料喷雾降温系统进行降温，还具有能够提高气固分离的分离效率的作用，尤其是对0.1mm以下级别的轻骨料微细颗粒的回收有很好的效果，降低了用于处理含尘废气的布袋除尘器的热量负荷和尘量负荷。此外，本发明的无机轻骨料喷雾降温系统还能够降低轻骨料颗粒入仓时的输送风压，减少气力输送过程中颗粒破碎现象的发生，提高了产品质量。

实施例2：

一种无机轻骨料直接喷雾降温方法，其以实施例1为基础，具体包括如下步骤：

步骤一、通过物料进管41以气力输送的方式向实施例1中无机轻骨料喷雾降温系统的气固分离设备5内通入待降温的无机轻骨料。

步骤二、开启阀门8和计量泵2，利用管路9将水箱1内的洁净水通入喷雾装置3，向气固分离设备5内部空间喷淋水雾。为了保证喷淋效果，喷雾装置3选用液压直喷式喷头，通过调节喷头的压力控制喷出的水雾液滴的粒径≤300μm。喷雾量与无机轻骨料的质量比控制在0.1:1-1:1，具体的喷雾量可以根据物料量进行调整。以避免因水雾液滴过大或者喷雾量过大，造成水雾气化不完全、引发轻骨料颗粒附着在设备内壁的现象。

步骤三、从成品出口7处收集降温的无机轻骨料，通过气力输送送入成品仓，在气力输送的过程中成品温度会进一步降低，避免了包装时“烫包”现象的发生。从废气出口6排出气固分离设备5内的含尘废气后，借助布袋除尘器等除尘设备可以对废气进行进一步处理。

采用本发明的无机轻骨料直接喷雾降温方法进行降温，具有降温彻底、生产过程的稳定性好和成品质量高的优势。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。