本技术涉及硝酸铵冷却装置,具体为一种结晶硝酸铵粉体冷却装置。
背景技术:
1、在现有的结晶硝酸铵生产过程中,产品粉体因其温度高、与容器设备接触降温发生晶型转变、吸湿性强、安全要求等特点,使得粉体硝酸铵结晶产品在包装过程中,无法使用通常的粉体自动称重计量方法进行称重,因此只能采用手功台称进行称量。这一过程存在物料温度高(结晶机出料口硝酸铵粉体温度约80~90℃,经输送带输送至料斗,再由料斗下落至包装袋时粉体温度仍高达70℃以上)、硝酸铵粉体结块(物料堆积在料斗内因重力作用而挤压)、粘结(因与料斗壁接触降温而导致硝酸铵晶体晶型转变)等问题。这其中最主要的问题就是硝酸铵粉体温度高导致晶型转变而结块粘结,以及对人的烫伤等问题。
2、硝酸铵具有较强的吸湿性,其相对吸湿性在10℃时相对吸湿点为75.3%,25℃时为62.7%,50℃时为48.4%,可见温度升高会使硝酸铵的吸湿点严重下降。在硝酸铵粉体包装阶段,粉体的温度>70℃,其吸湿点相对湿度<48.4%。而通常情况下包装过程中包装过程粉体直接与大气接触,因此通常情况下,硝酸铵粉体会吸湿。吸湿产生的后果就是硝酸铵晶体重结晶、结块和粘结。
3、硝酸铵有5种晶型:立方晶体(稳定温度区为169.6~125.2℃)、四方晶体(125.2~84.2℃)、β斜方晶体(84.2~32.3℃)、α四方晶体(32.3~-16.9℃)、正方晶体(≤-16.9℃。每种晶型仅在一定温度范围内稳定,在温度变化时,晶型出现转变并伴有热效应和体积变化,最大的体积变化约有13%。而在通常的硝酸铵粉体包装过程中,由于物料与空气接触或与金属容器接触,从而出现局部硝酸铵晶体降温而发生晶型转变,并在粉体堆积挤压作用下发生粘结、结块,从而影响粉体物料的流动性。
4、因以上原因,高温状态下的结晶硝酸铵粉体物料不适合采用自动计量包装,只能采用费工费时的手工包装。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于针对现有技术中结晶硝酸铵粉体高温影响包装过程的问题,本实用新型提供一种结晶硝酸铵粉体冷却装置。在该装置中,采用干燥空气冷却方式,使硝酸铵结晶粉体的温度降低至常温下形成稳定的四方晶体,以消除硝酸铵粉体因在输送、暂存、包装等过程中因降温发生晶型转变以及吸湿结块粘结等问题,能较好的保持硝酸铵结晶粉体的流动性。
2、为了实现以上实用新型的目的,本实用新型的具体技术方案为:
3、一种结晶硝酸铵粉体冷却装置,该装置包括进料输送带、输料斗、转鼓冷却机、下料斗和出料输送带;结晶机与进料输送带连接,进料输送带与输料斗连接;输料斗与转鼓冷却机的进料端连接;在转鼓冷却机的出料端设置下料斗;在下料斗下方设置出料输送带;出料输送带与下一工序连接。
4、进一步的,该装置还包括空气过滤器和除湿机;空气过滤器与除湿机连接;除湿机与转鼓冷却机连接。
5、进一步的,该装置还包括分离过滤器和引风机;在分离过滤器上设置引风机,分离过滤器与转鼓冷却机连接。
6、进一步的,该装置还包括控制系统;该控制系统分别与进料输送带、转鼓冷却机、出料输送带、除湿机和引风机连接。
7、进一步的,所述的进料输送带为计量输送带,即在输送带上设置转鼓冷却机进料计量称,该转鼓冷却机进料计量称与控制系统连接。
8、进一步的,在所述的出料输送带上设置有转鼓冷却机出料温度测量仪;转鼓冷却机出料温度测量仪与控制系统连接。
9、进一步的,转鼓冷却机的进料端和出料端均设置有端罩;转鼓冷却机进料端高,出料端低,形成倾斜角度(该角度可根据需要设定,通常情况下为10°-60°)。
10、进一步的,在除湿机的出口分别设置有转鼓冷却机冷却空气进气温度测量仪、湿度测量仪和空气流量测量仪;转鼓冷却机冷却空气进气温度测量仪、湿度测量仪和空气流量测量仪均与控制系统连接。
11、进一步的,在空气过滤器上设置有空气过滤器压差测量仪;空气过滤器压差测量仪与控制系统连接。
12、进一步的,在分离过滤器与转鼓冷却机之间设置出转鼓冷却机空气湿度测量仪;分离过滤器为袋式过滤器,在分离过滤器上设置有分离器过滤器压差测量仪;出转鼓冷却机空气湿度测量仪和分离器过滤器压差测量仪均与控制系统连接。
13、在本装置中设置进料输送带,进料输送带设计量称,用于计量进入转鼓冷却机的硝酸铵粉体流量,并据此及时调整除湿机负荷和进转鼓冷却机的干燥风量。
14、在本装置中设置转鼓冷却机进行硝酸铵粉体冷却。转鼓冷却机进料端和出料端带有端罩,并安装有一定的倾斜角度。端罩的作用一是用于密封转鼓冷却机的两端口,使空气不外逃逸,二是在进料端罩上设有进料口,出料端罩上有出料口,使硝酸铵粉体能进出转鼓冷却机。硝酸铵粉体在转鼓冷却机内随着转鼓冷却机筒体转动,被带至一定高度后,在重力作用下,向下坠落。在下落过程中,与冷空气换热。随着转鼓冷却机的转动,硝酸铵粉体螺旋向出料端移动。冷空气由转鼓冷却机出料端进入,并沿筒体向进料端流动,在流动中与硝酸铵粉体直接接触换热,从而使硝酸铵粉体降温。
15、在本装置中设置出料输送带,在出料输送带上设置硝酸铵粉体温度检测仪表,以检测并反馈给控制系统。
16、在本装置中设置空气过滤器,对用于冷却的空气进行过滤,过滤精度要求为颗粒物直径≤3um,含量≤1mg/nm3。
17、在本装置中设置除湿机,空气露点温度设置为0~5℃,内设有换热器,使出除湿机的空气温度加热至20~30℃,相对湿度30~35%。
18、在本装置中设置热空气分离过滤器,对出转鼓冷却机的热空气进行分离、过滤除尘,使排放的空气中颗粒物含量≤30mg/nm3。硝酸铵粉体沉积于分离器底部,便于定期回收利用。
19、在本装置中设置引风机,将热空气抽出排放至大气。
20、在本装置中设置仪表控制系统,用于检测并控制整个冷却过程:整个过程设置了转鼓冷却机进料计量称wi-1、转鼓冷却机出料温度测量仪ti-1、转鼓冷却机冷却空气进气温度测量仪ti-2、湿度测量仪ai-1、空气流量测量仪fi-1、出转鼓冷却机空气湿度测量仪ti-3、空气过滤器压差测量仪pdi-1、分离器过滤器压差测量仪pdi-2。所有测量数据进入控制系统用于监测、控制整个过程。根据硝酸铵粉体流量wi-1、硝酸铵粉体冷却后温度ti-1、冷却空气温度ti2、冷却空气流量fi-1、冷却空气湿度ai-1和出冷却机空气温度ti-3调整除湿机运行负荷,使冷却过程保持正常运行。空气过滤器压差pdi-1和分离器压差pdi-2主要用于监测冷却空气管路阻力变化。
21、在本装置中设置控制系统,控制系统设置远程启停监控,可对进料输送带、转鼓冷却机、出料输送带、除湿机和风机进行远程启停,以实现自动化操作。
22、为了保证在换热过程中,硝酸铵粉体不吸潮,需要将空气温度降至适当的相对湿度。以硝酸铵粉体进转鼓冷却机温度70℃,出转鼓冷却机温度30℃为例,进冷却机的干燥空气温度应为20~30℃,出冷却机的空气湿度应不超过50℃。根据硝酸铵吸湿相点相对湿度,25℃时的吸湿相对湿度为62.7%,50℃时吸湿相对湿度为48.4%,因此进转鼓冷却机的空气湿度应低于48.4%,实际进转鼓冷却机的干燥空气相对湿度应不超过35%,其相应的露点湿度为8.5℃。为了保证除水汽效果,并保证除湿机不因结冰影响运行效果,实际取露点温度~5℃。过滤后的空气经除湿机降温至~5℃,其中的大部分水汽冷凝成水,经分离除去后,冷空气经换热增温至25℃送转鼓冷却机。
23、与现有的技术相比,本实用新型的有益效果是:
24、(一)使用本结晶硝酸铵粉体冷却装置,可使硝酸铵结晶粉体的温度降低至常温下,且形成稳定的四方晶体,以消除硝酸铵粉体因在输送、暂存、包装等过程中因降温发生晶型转变以及吸湿结块粘结等问题,保持硝酸铵结晶粉体的流动性。
25、(二)自动计量包装,可节约工时。
1.一种结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于该装置包括进料输送带(1)、输料斗(2)、转鼓冷却机(3)、下料斗(4)和出料输送带(5);结晶机与进料输送带(1)连接,进料输送带(1)与输料斗(2)连接;输料斗(2)与转鼓冷却机(3)的进料端连接;在转鼓冷却机(3)的出料端设置下料斗(4);在下料斗(4)下方设置出料输送带(5);出料输送带(5)与下一工序连接。
2.根据权利要求1所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:该装置还包括空气过滤器(6)和除湿机(7);空气过滤器(6)与除湿机(7)连接;除湿机(7)与转鼓冷却机(3)连接。
3.根据权利要求1或2所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:该装置还包括分离过滤器(8)和引风机(9);在分离过滤器(8)上设置引风机(9),分离过滤器(8)与转鼓冷却机(3)连接。
4.根据权利要求3所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:该装置还包括控制系统;该控制系统分别与进料输送带(1)、转鼓冷却机(3)、出料输送带(5)、除湿机(7)和引风机(9)连接。
5.根据权利要求3所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:所述的进料输送带(1)为计量输送带,即在输送带(1)上设置转鼓冷却机进料计量称,该转鼓冷却机进料计量称与控制系统连接。
6.根据权利要求4所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:在所述的出料输送带(5)上设置有转鼓冷却机出料温度测量仪;转鼓冷却机出料温度测量仪与控制系统连接。
7.根据权利要求3所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:转鼓冷却机(3)的进料端和出料端均设置有端罩;转鼓冷却机(3)进料端高,出料端低,形成倾斜角度。
8.根据权利要求4所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:在除湿机(7)的出口分别设置有转鼓冷却机冷却空气进气温度测量仪、湿度测量仪和空气流量测量仪;转鼓冷却机冷却空气进气温度测量仪、湿度测量仪和空气流量测量仪均与控制系统连接。
9.根据权利要求4所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:在空气过滤器(6)上设置有空气过滤器压差测量仪;空气过滤器压差测量仪与控制系统连接。
10.根据权利要求4所述的结晶硝酸铵粉体冷却装置,其特征在于:在分离过滤器(8)与转鼓冷却机(3)之间设置出转鼓冷却机空气湿度测量仪;分离过滤器(8)为袋式过滤器,在分离过滤器(8)上设置有分离器过滤器压差测量仪;出转鼓冷却机空气湿度测量仪和分离器过滤器压差测量仪均与控制系统连接。
