本发明涉及混凝土原料预处理技术领域,具体的是一种骨料换热系统及换热方法。
背景技术:
骨料预冷和加热是根据混凝土生产质量控制要求以及实际施工环境做作出的对骨料进行预处理的工艺,现有的细骨料预冷和加热工艺主要流程为:
冷水预冷细骨料工艺,由制冷主机提供冷却水,制冷主机蒸发温度仅为-3℃同时冷却介质采用水泵输送;需要水池和水泵,机房占地面积大和投资成本高。
制冷机组制备冷却水作为循环冷媒,冷媒放热降温;预冷细骨料时,冷媒吸热升温;冷却水作为中间冷媒,温度变化时有一定能源损耗。
水作为载冷剂对细骨料进行预冷,水温不能低于0℃,细骨料与冷媒温差难以增大,预冷速率受限。
而细骨料热水加热与冷水预冷工艺相似,仅仅是将冷水换成热水,依旧存在上述无法解决的技术缺陷。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种骨料换热系统及换热方法,能够解决冷却水作为冷媒所存在的能源损耗问题,同时解决了冷却水水温无法低于0℃的问题,实现了更加高效的骨料换热处理过程。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种骨料换热系统,包括骨料换热装置,所述的骨料换热装置靠近上下两端的位置上分别连接有第一主管路和第二主管路,第一主管路和第二主管路均连接至风冷冷凝器上;
所述的第一主管路上设有压缩机,压缩机与风冷冷凝器之间的第一主管路上设有第二截止阀,压缩机与骨料换热装置之间的第一主管路上设有第四截止阀;
所述的第二主管路上设有热力膨胀阀,热力膨胀阀与与风冷冷凝器之间的第二主管路上设有第六截止阀。
优选的方案中,所述的第一主管路上并联有第一支管路和第二支管路;
所述的第一支管路一端连接在风冷冷凝器与第二截止阀之间的第一主管路上,另一端连接在压缩机与第四截止阀之间的第一主管路上,第一支管路上设有第三截止阀;
所述的第二支管路一端连接在骨料换热装置与第四截止阀之间的第一主管路上,另一端连接在压缩机与第二截止阀之间的第一主管路上,第二支管路上设有第一截止阀。
优选的方案中,所述的第二主管路上并联有第三支管路;
所述的第三支管路一端连接在热力膨胀阀与第六截止阀之间的第二主管路上,另一端连接在风冷冷凝器与第六截止阀之间的第二主管路上,第三支管路上设有第五截止阀。
优选的方案中,所述的骨料换热装置顶部设有供骨料输入的入口,骨料换热装置底部设有供骨料输出的出口,骨料换热装置下方设有输料皮带,输料皮带的输出端下方设有缓存仓。
优选的方案中,所述的骨料换热装置内设有多个水平的分隔机构;
单个所述的分隔机构包括一块固定在骨料换热装置内的固定隔板,固定隔板上方设有活动隔板,活动隔板一端设有延伸板,延伸板由骨料换热装置侧壁上开设的孔穿设至骨料换热装置外;
所述的骨料换热装置的外壁上设有牵引机构,牵引机构与延伸板连接。
优选的方案中,所述的牵引机构包括电机,电机的电机轴竖直方向设置,电机轴端部设有偏心块,偏心块远离电机轴的部分通过铰接轴与连接板一端铰接,连接板另一端通过铰接轴铰接在延伸板上。
优选的方案中,所述的活动隔板与固定隔板均为“v”型板件,活动隔板与固定隔板的钝角面朝下设置,固定隔板上设有多个透气孔。
优选的方案中,所述的活动隔板与固定隔板两侧分别设有第一缺口和第二缺口,第一缺口和第二缺口在活动隔板与固定隔板的两侧部分形成多个条板部分。
基于上述骨料换热系统的骨料加热方法,具体包括以下步骤:
1)开启第一截止阀、第三截止阀、第五截止阀,同时关闭第二截止阀、第四截止阀、第六截止阀;
2)将骨料由骨料换热装置输入;
3)启动电机,运行一段时间后,使骨料均匀分布在多个水平的分隔机构上;
4)启动压缩机,将制冷剂气体由第一主管路、第二支管路输入至骨料换热装置内;
5)制冷剂气体穿过透气孔以及骨料,完成骨料的加热目的并冷凝形成制冷剂液体;
6)换热后的制冷剂液体由第二主管路输出,并通过热力膨胀阀降压;
7)降压后的制冷剂液体进入风冷冷凝器中蒸发并形成制冷剂气体;
8)蒸发后的制冷剂气体由第一支管路回到压缩机内压缩;
9)重复步骤1)-8),实现循环加热作业。
基于上述骨料换热系统的骨料预冷方法,具体包括以下步骤:
1)开启第二截止阀、第四截止阀、第六截止阀,同时关闭第一截止阀、第三截止阀、第五截止阀;
2)将骨料由骨料换热装置输入;
3)启动电机,运行一段时间后,使骨料均匀分布在多个水平的分隔机构上;
4)启动压缩机,将制冷剂气体由第一主管路输入至风冷冷凝器内冷凝;
5)冷凝后的制冷剂液体经第二主管路输送,并通过第二主管路上的热力膨胀阀降压;
6)降压后的制冷剂液体进入骨料换热装置,完成骨料的预冷目的并蒸发形成制冷剂气体;
7)制冷剂气体由第一主管路回到压缩机内压缩;
8)重复步骤1)-7),实现循环预冷作业。
优选的方案中,经上述加热或预冷方法处理后的骨料,经电机再次运行并通过活动隔板与固定隔板反复对齐的缺口部分落至输料皮带上,最终输送至缓存仓内进行暂存。
本发明所提供的一种骨料换热系统及换热方法,通过采用上述结构及方法,具有以下有益效果:
(1)通过制冷剂(氟利昂),可实现骨料的高效加热、预冷处理,并解决了采用冷却水所存在的能量损耗、温度限制问题;
(2)预冷处理过程中,由于制冷剂的温度可低于0℃,因此预冷的骨料温度相对于采用冷却水预冷来说更接近0℃;
(3)采用与骨料直接接触实现骨料预冷、加热的方式,可有效提升骨料处理效率;
(4)骨料的分量分层可增大换热媒介与骨料的接触面积,加快换热效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的分隔机构结构示意图。(挡料状态)
图3为本发明的分隔机构结构示意图。(下料状态)
图4为本发明的活动隔板结构示意图。
图5为本发明的固定隔板结构示意图。
图中:压缩机1,风冷冷凝器2,热力膨胀阀3,骨料换热装置4,输料皮带5,缓存仓6,第一截止阀7,第二截止阀8,第三截止阀9,第四截止阀10,第五截止阀11,第六截止阀12,活动隔板13,第一缺口131,固定隔板14,第二缺口141,透气孔142,延伸板15,电机16,电机轴161,偏心块17,连接板18,第一主管路19,第二主管路20,第一支管路21,第二支管路22,第三支管路23。
具体实施方式
实施例1:
一种骨料换热系统,包括骨料换热装置4,所述的骨料换热装置4靠近上下两端的位置上分别连接有第一主管路19和第二主管路20,第一主管路19和第二主管路20均连接至风冷冷凝器2上;
所述的第一主管路19上设有压缩机1,压缩机1与风冷冷凝器2之间的第一主管路19上设有第二截止阀8,压缩机1与骨料换热装置4之间的第一主管路19上设有第四截止阀10;
所述的第二主管路20上设有热力膨胀阀3,热力膨胀阀3与与风冷冷凝器2之间的第二主管路20上设有第六截止阀12。
优选的方案中,所述的第一主管路19上并联有第一支管路21和第二支管路22;
所述的第一支管路21一端连接在风冷冷凝器2与第二截止阀8之间的第一主管路19上,另一端连接在压缩机1与第四截止阀10之间的第一主管路19上,第一支管路21上设有第三截止阀9;
所述的第二支管路22一端连接在骨料换热装置4与第四截止阀10之间的第一主管路19上,另一端连接在压缩机1与第二截止阀8之间的第一主管路19上,第二支管路22上设有第一截止阀7。
优选的方案中,所述的第二主管路20上并联有第三支管路23;
所述的第三支管路23一端连接在热力膨胀阀3与第六截止阀12之间的第二主管路20上,另一端连接在风冷冷凝器2与第六截止阀12之间的第二主管路20上,第三支管路23上设有第五截止阀11。
实施例2:
在实施例1的基础上,骨料换热装置4的具体结构如下:
所述的骨料换热装置4顶部设有供骨料输入的入口,骨料换热装置4底部设有供骨料输出的出口,骨料换热装置4下方设有输料皮带5,输料皮带5的输出端下方设有缓存仓6。
优选的方案中,所述的骨料换热装置4内设有多个水平的分隔机构;
单个所述的分隔机构包括一块固定在骨料换热装置4内的固定隔板14,固定隔板14上方设有活动隔板13,活动隔板13一端设有延伸板15,延伸板15由骨料换热装置4侧壁上开设的孔穿设至骨料换热装置4外;
所述的骨料换热装置4的外壁上设有牵引机构,牵引机构与延伸板15连接。
优选的方案中,所述的牵引机构包括电机16,电机16的电机轴161竖直方向设置,电机轴161端部设有偏心块17,偏心块17远离电机轴161的部分通过铰接轴与连接板18一端铰接,连接板18另一端通过铰接轴铰接在延伸板15上。
实施例3:
在实施例2的基础上,分隔机构的具体结构如下:
包括活动隔板13与固定隔板14,所述的活动隔板13与固定隔板14均为“v”型板件,活动隔板13与固定隔板14的钝角面朝下设置,固定隔板14上设有多个透气孔142。
优选的方案中,所述的活动隔板13与固定隔板14两侧分别设有第一缺口131和第二缺口141,第一缺口131和第二缺口141在活动隔板13与固定隔板14的两侧部分形成多个条板部分。
实施例4:
在实施例3的基础上,
骨料换热系统的骨料加热方法具体包括以下步骤:
1)开启第一截止阀7、第三截止阀9、第五截止阀11,同时关闭第二截止阀8、第四截止阀10、第六截止阀12;
2)将骨料由骨料换热装置4输入;
3)启动电机16,运行一段时间后,使骨料均匀分布在多个水平的分隔机构上;
4)启动压缩机1,将制冷剂气体(氟利昂)由第一主管路19、第二支管路22输入至骨料换热装置4内;
5)制冷剂气体穿过透气孔142以及骨料,完成骨料的加热目的并冷凝形成制冷剂液体;
6)换热后的制冷剂液体由第二主管路20输出,并通过热力膨胀阀3降压;
7)降压后的制冷剂液体进入风冷冷凝器2中蒸发并形成制冷剂气体;
8)蒸发后的制冷剂气体由第一支管路21回到压缩机1内压缩;
9)重复步骤1)-8),实现循环加热作业。
实施例5:
在实施例3的基础上,骨料换热系统的骨料预冷方法具体包括以下步骤:
1)开启第二截止阀8、第四截止阀10、第六截止阀12,同时关闭第一截止阀(7)、第三截止阀9、第五截止阀11;
2)将骨料由骨料换热装置4输入;
3)启动电机16,运行一段时间后,使骨料均匀分布在多个水平的分隔机构上;
4)启动压缩机1,将制冷剂气体(氟利昂)由第一主管路19输入至风冷冷凝器2内冷凝;
5)冷凝后的制冷剂液体经第二主管路20输送,并通过第二主管路20上的热力膨胀阀3降压;
6)降压后的制冷剂液体进入骨料换热装置4,完成骨料的预冷目的并蒸发形成制冷剂气体;
7)制冷剂气体由第一主管路19回到压缩机1内压缩;
8)重复步骤1)-7),实现循环预冷作业。
采用上述系统结构以及换热方法,利用制冷剂(氟利昂)在换热装置中吸收外部热量升温转换为蒸汽,在冷凝器中释放热量降温液化,吸热时预冷细骨料,放热时加热细骨料,有效解决了常规水冷却方式中,能耗损失大、换热效率低、换热温度受限的缺陷,提供了更加节能高效的骨料换热处理方式。
1.一种骨料换热系统,包括骨料换热装置(4),其特征在于:所述的骨料换热装置(4)靠近上下两端的位置上分别连接有第一主管路(19)和第二主管路(20),第一主管路(19)和第二主管路(20)均连接至风冷冷凝器(2)上;
所述的第一主管路(19)上设有压缩机(1),压缩机(1)与风冷冷凝器(2)之间的第一主管路(19)上设有第二截止阀(8),压缩机(1)与骨料换热装置(4)之间的第一主管路(19)上设有第四截止阀(10);
所述的第二主管路(20)上设有热力膨胀阀(3),热力膨胀阀(3)与与风冷冷凝器(2)之间的第二主管路(20)上设有第六截止阀(12)。
2.根据权利要求1所述的一种骨料换热系统,其特征在于:所述的第一主管路(19)上并联有第一支管路(21)和第二支管路(22);
所述的第一支管路(21)一端连接在风冷冷凝器(2)与第二截止阀(8)之间的第一主管路(19)上,另一端连接在压缩机(1)与第四截止阀(10)之间的第一主管路(19)上,第一支管路(21)上设有第三截止阀(9);
所述的第二支管路(22)一端连接在骨料换热装置(4)与第四截止阀(10)之间的第一主管路(19)上,另一端连接在压缩机(1)与第二截止阀(8)之间的第一主管路(19)上,第二支管路(22)上设有第一截止阀(7)。
3.根据权利要求2所述的一种骨料换热系统,其特征在于:所述的第二主管路(20)上并联有第三支管路(23);
所述的第三支管路(23)一端连接在热力膨胀阀(3)与第六截止阀(12)之间的第二主管路(20)上,另一端连接在风冷冷凝器(2)与第六截止阀(12)之间的第二主管路(20)上,第三支管路(23)上设有第五截止阀(11)。
4.根据权利要求1所述的一种骨料换热系统,其特征在于:所述的骨料换热装置(4)顶部设有供骨料输入的入口,骨料换热装置(4)底部设有供骨料输出的出口,骨料换热装置(4)下方设有输料皮带(5),输料皮带(5)的输出端下方设有缓存仓(6)。
5.根据权利要求1或4所述的一种骨料换热系统,其特征在于:所述的骨料换热装置(4)内设有多个水平的分隔机构;
单个所述的分隔机构包括一块固定在骨料换热装置(4)内的固定隔板(14),固定隔板(14)上方设有活动隔板(13),活动隔板(13)一端设有延伸板(15),延伸板(15)由骨料换热装置(4)侧壁上开设的孔穿设至骨料换热装置(4)外;
所述的骨料换热装置(4)的外壁上设有牵引机构,牵引机构与延伸板(15)连接。
6.根据权利要求5所述的一种骨料换热系统,其特征在于:所述的牵引机构包括电机(16),电机(16)的电机轴(161)竖直方向设置,电机轴(161)端部设有偏心块(17),偏心块(17)远离电机轴(161)的部分通过铰接轴与连接板(18)一端铰接,连接板(18)另一端通过铰接轴铰接在延伸板(15)上。
7.根据权利要求5所述的一种骨料换热系统,其特征在于:所述的活动隔板(13)与固定隔板(14)均为“v”型板件,活动隔板(13)与固定隔板(14)的钝角面朝下设置,固定隔板(14)上设有多个透气孔(142)。
8.根据权利要求5所述的一种骨料换热系统,其特征在于:所述的活动隔板(13)与固定隔板(14)两侧分别设有第一缺口(131)和第二缺口(141),第一缺口(131)和第二缺口(141)在活动隔板(13)与固定隔板(14)的两侧部分形成多个条板部分。
9.基于权利要求1-8任意一项所述的骨料换热系统的骨料加热方法,具体包括以下步骤:
1)开启第一截止阀(7)、第三截止阀(9)、第五截止阀(11),同时关闭第二截止阀(8)、第四截止阀(10)、第六截止阀(12);
2)将骨料由骨料换热装置(4)输入;
3)启动电机(16),运行一段时间后,使骨料均匀分布在多个水平的分隔机构上;
4)启动压缩机(1),将制冷剂气体由第一主管路(19)、第二支管路(22)输入至骨料换热装置(4)内;
5)制冷剂气体穿过透气孔(142)以及骨料,完成骨料的加热目的并冷凝形成制冷剂液体;
6)换热后的制冷剂液体由第二主管路(20)输出,并通过热力膨胀阀(3)降压;
7)降压后的制冷剂液体进入风冷冷凝器(2)中蒸发并形成制冷剂气体;
8)蒸发后的制冷剂气体由第一支管路(21)回到压缩机(1)内压缩;
9)重复步骤1)-8),实现循环加热作业。
10.基于权利要求1-8任意一项所述的骨料换热系统的骨料预冷方法,具体包括以下步骤:
1)开启第二截止阀(8)、第四截止阀(10)、第六截止阀(12),同时关闭第一截止阀(7)、第三截止阀(9)、第五截止阀(11);
2)将骨料由骨料换热装置(4)输入;
3)启动电机(16),运行一段时间后,使骨料均匀分布在多个水平的分隔机构上;
4)启动压缩机(1),将制冷剂气体由第一主管路(19)输入至风冷冷凝器(2)内冷凝;
5)冷凝后的制冷剂液体经第二主管路(20)输送,并通过第二主管路(20)上的热力膨胀阀(3)降压;
6)降压后的制冷剂液体进入骨料换热装置(4),完成骨料的预冷目的并蒸发形成制冷剂气体;
7)制冷剂气体由第一主管路(19)回到压缩机(1)内压缩;
8)重复步骤1)-7),实现循环预冷作业。
技术总结