CN114909897B - 一种石英砂烘干机用冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石英砂烘干机用冷却系统，其包括中空的冷却罐，冷却罐的一端上设置有连接环，烘干机的出料仓上设置有连接段，连接环套在连接段上，且连接段的外壁上设置有外齿环，连接环的内壁上设置有与外齿环啮合的内齿环；冷却罐的另一端设置有出料口；冷却罐的外圆周上设置有一圈出气环，出气环套有空心的导流环，导流环两侧与出气环的两侧之间设置有旋转动密封圈；导流环上连接有热流管。本发明用于对烘干后的石英砂进行降温，配合烘干机进行配套使用，通过向冷却罐排入冷源空气，进而对石英砂进行均匀的降温，降温后的石英砂可直接进入下一加工工序，无需再次进行自然降温，减少环节提高产量，清洁环保节能，降低企业的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及石英砂生产技术领域，具体涉及一种石英砂烘干机用冷却系统。
背景技术
随着我国石油业的发展压裂石英砂在石油业大展神威。石英砂是一种分布广、硬度大的天然的稳定性矿物，其主要化学成分为二氧化硅(SiO2)。石英砂多为石英砂岩经过水力冲刷、风化剥蚀等作用形成的颗粒，因此主产于河滩、沙漠、沿海地带。
石油开采过程中，为了使裂缝保持张开，在岩层压裂后需在裂缝中随压裂液填入支撑剂。输送完支撑剂后，降低压裂液粘性并使之回流，这样导流率高的裂缝就产生了。目前国内外使用的石油压裂支撑剂一般分为三类：石英砂、陶粒支撑剂和覆膜支撑剂。在北美页岩气压裂施工中，陶粒支撑剂的使用比例在逐渐降低。考虑压裂成本与经济效果，目前石英砂支撑剂在应用中占主导地位。
在生产高纯度石英砂的过程中，需要对石英砂进行烘干操作，烘干后的石英砂出炉温度很高，高达1200摄氏度，需要对其进行冷却才能进行下道工序。实际生产中，是采用自然冷却的方式进行的，这种冷却方式冷却过慢，且会给生产者带来一定的安全隐患，石英砂冷却过程中冷却不均匀，导致性能降低。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种缩短冷却时间，冷却均匀的石英砂烘干机用冷却系统。
为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种石英砂烘干机用冷却系统，其包括中空的冷却罐，冷却罐的一端上设置有连接环，烘干机的出料仓上设置有连接段，连接环套在连接段上，且连接段的外壁上设置有外齿环，连接环的内壁上设置有与外齿环啮合的内齿环；冷却罐的另一端设置有出料口；
冷却罐的外圆周上设置有一圈出气环，出气环上沿圆周均匀设置有若干出气孔，出气孔与冷却罐的内部连通；出气环套有空心的导流环，导流环的截面为凹形结构，导流环两侧与出气环的两侧之间设置有旋转动密封圈，旋转动密封圈安装在出气环侧面开设的卡槽内；
导流环上连接有热流管，热流管与抽气泵连接，抽气泵与热交换器连接，热交换器将热流管排出的热量交换至烘干机的热源进口，热交换器与空气制冷器连接，空气制冷器与供气泵连接，供气泵与进气管连接，进气管通过法兰盘与制冷管连接；
制冷管为空心结构，制冷管从冷却罐的出料口插入冷却罐内，制冷管上设置有若干通孔，且制冷管上设置有螺旋排料结构，制冷管与出料口之间设置方便排料的间隙，出气环的上表面与导流环的内部设置有间隙。
进一步地，冷却罐的内壁上设置有若干挡料板，挡料板为L形结构，挡料板的长度从连接环延伸到出料口，若干挡料板在冷却罐的内壁沿圆周均匀分布，且挡料板垂直冷却罐的内壁。
进一步地，抽气泵与热交换器之间设置有分叉管，分叉管与空气制冷器连接，分叉管上设置有第一阀门，分叉管与热交换器之间的管道上设置有第二阀门，抽气泵与分叉管之间的管道上设置有温度传感器。
进一步地，冷却罐的下方两端通过旋转支撑轮安装在支撑架上，出气环的下端两侧通过固定卡件固定在支撑架上。
进一步地，导流环两侧与出气环的两侧之间设置有两条旋转动密封圈，两条旋转动密封圈分别设置在出气环侧面开设的卡槽内。
本发明的有益效果为：本发明用于对烘干后的石英砂进行降温，配合烘干机进行配套使用，通过向冷却罐排入冷源空气，进而对石英砂进行均匀的降温，降温后的石英砂可直接进入下一加工工序，无需再次进行自然降温，减少环节提高产量，清洁环保节能，降低企业的生产成本。
冷却罐在工作时，通过烘干机的旋转驱动进行旋转，无需单独设置旋转的动力，并能实现与烘干机无缝连接，在冷却罐旋转的过程中，通过内部的挡料板使石英砂能在冷却管内得到充分的搅拌，制冷管能360度全方位排出冷空气，L形结构的挡料板使部分石英砂能被从冷却罐下落，形成瀑布的形式向下流动，能达到冷却充分的目的。并且，通过制冷管上的螺旋结构，能促使石英砂从出料口排出，避免出现堆积。
冷空气对石英砂进行加热后，冷空气变成热空气，通过抽气泵将热空气抽出，热空气一部分可为烘干机提供热源，实现热源回收，另一部分可通过空气制冷器继续制冷，用于石英砂降温。
附图说明
图1为石英砂烘干机用冷却系统的结构图。
图2为冷却罐的侧视图。
其中，1、烘干机，2、出热管，3、热交换器，4、第二阀门，5、第一阀门，6、温度传感器，7、外齿环，8、抽气泵，9、热流管，10、出气环，11、空气制冷器，12、导流环，13、挡料板，14、供气泵，15、制冷管，16、进气管，17、出料口，18、支撑架，19、旋转支撑轮，20、冷却罐，21、连接环，22、连接段，23、卡槽，24、进热管。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1和图2所示，本方案的石英砂烘干机用冷却系统包括中空的冷却罐20，冷却罐20的一端上设置有连接环21，烘干机1的出料仓上设置有连接段22，连接环21套在连接段22上，且连接段22的外壁上设置有外齿环7，连接环21的内壁上设置有与外齿环7啮合的内齿环；冷却罐20的另一端设置有出料口17。
冷却罐20的外圆周上设置有一圈出气环10，出气环10上沿圆周均匀设置有若干出气孔，出气孔与冷却罐20的内部连通，出气孔的尺寸小于石英砂的直径，避免石英砂排入出气孔；出气环10套有空心的导流环12，导流环12的截面为凹形结构，导流环12两侧与出气环10的两侧之间设置有旋转动密封圈，在冷却罐20旋转时实现动密封，旋转动密封圈安装在出气环10侧面开设的卡槽23内。
导流环12上连接有热流管9，热流管9与抽气泵8连接，抽气泵8与热交换器3连接，热交换器3将热流管9排出的热量交换至烘干机1的热源进口，热交换器3与空气制冷器11连接，热交换器3分别通过出热管2和进热管24烘干机1，空气制冷器11与供气泵14连接，供气泵14与进气管16连接，进气管16通过法兰盘与制冷管15连接。
制冷管15为空心结构，制冷管15从冷却罐20的出料口17插入冷却罐20内，制冷管15上设置有若干通孔，且制冷管15上设置有螺旋排料结构，制冷管15与出料口17之间设置方便排料的间隙，出气环10的上表面与导流环12的内部设置有间隙。
冷却罐20的内壁上设置有若干挡料板13，挡料板13为L形结构，挡料板13的长度从连接环21延伸到出料口17，若干挡料板13在冷却罐20的内壁沿圆周均匀分布，且挡料板13垂直冷却罐20的内壁。
抽气泵8与热交换器3之间设置有分叉管，分叉管与空气制冷器11连接，分叉管上设置有第一阀门5，分叉管与热交换器3之间的管道上设置有第二阀门4，抽气泵8与分叉管之间的管道上设置有温度传感器6。温度传感器6用于实时监测排出的热空气的温度，将热空气温度较低时，热交换器3的换热效率低，热空气直接排入空气制冷器11进行制冷，当热空气温度较高时，热交换器3的换热效率高，控制第一阀门5和第二阀门4的开度，一部分热量排入烘干机1。
冷却罐20的下方两端通过旋转支撑轮19安装在支撑架18上，出气环10的下端两侧通过固定卡件固定在支撑架18上。导流环12两侧与出气环10的两侧之间设置有两条旋转动密封圈，两条旋转动密封圈分别设置在出气环10侧面开设的卡槽23内，有效提升密封性和抽气的效果。
本发明用于对烘干后的石英砂进行降温，配合烘干机1进行配套使用，通过向冷却罐20排入冷源空气，进而对石英砂进行均匀的降温，降温后的石英砂可直接进入下一加工工序，无需再次进行自然降温，减少环节提高产量，清洁环保节能，降低企业的生产成本。
冷却罐20在工作时，通过烘干机1的旋转驱动进行旋转，无需单独设置旋转的动力，并能实现与烘干机1无缝连接，在冷却罐20旋转的过程中，通过内部的挡料板13使石英砂能在冷却管内得到充分的搅拌，制冷管15能360度全方位排出冷空气，L形结构的挡料板13使部分石英砂能被从冷却罐20下落，形成瀑布的形式向下流动，能达到冷却充分的目的。并且，通过制冷管15上的螺旋结构，能促使石英砂从出料口17排出，避免出现堆积。
冷空气对石英砂进行加热后，冷空气变成热空气，通过抽气泵8将热空气抽出，热空气一部分可为烘干机1提供热源，实现热源回收，另一部分可通过空气制冷器11继续制冷，用于石英砂降温。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于 本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本 发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的 所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种石英砂烘干机用冷却系统，其特征在于，包括中空的冷却罐，所述冷却罐的一端上设置有连接环，所述烘干机的出料仓上设置有连接段，所述连接环套在连接段上，且连接段的外壁上设置有外齿环，所述连接环的内壁上设置有与外齿环啮合的内齿环；所述冷却罐的另一端设置有出料口；
所述冷却罐的外圆周上设置有一圈出气环，所述出气环上沿圆周均匀设置有若干出气孔，所述出气孔与冷却罐的内部连通；所述出气环套有空心的导流环，所述导流环的截面为凹形结构，所述导流环两侧与出气环的两侧之间设置有旋转动密封圈，所述旋转动密封圈安装在出气环侧面开设的卡槽内；
所述导流环上连接有热流管，所述热流管与抽气泵连接，所述抽气泵与热交换器连接，所述热交换器将热流管排出的热量交换至烘干机的热源进口，所述热交换器与空气制冷器连接，所述空气制冷器与供气泵连接，所述供气泵与进气管连接，所述进气管通过法兰盘与制冷管连接；
所述制冷管为空心结构，所述制冷管从冷却罐的出料口插入冷却罐内，所述制冷管上设置有若干通孔，且制冷管上设置有螺旋排料结构，所述制冷管与出料口之间设置方便排料的间隙，所述出气环的上表面与导流环的内部设置有间隙；
所述抽气泵与热交换器之间设置有分叉管，所述分叉管与空气制冷器连接，所述分叉管上设置有第一阀门，所述分叉管与热交换器之间的管道上设置有第二阀门，所述抽气泵与分叉管之间的管道上设置有温度传感器；
温度传感器用于实时监测排出的热空气的温度，当热空气温度较低时，热交换器的换热效率低，热空气直接排入空气制冷器进行制冷，当热空气温度较高时，热交换器的换热效率高，控制第一阀门和第二阀门的开度，一部分热量排入烘干机。
2.根据权利要求1所述的石英砂烘干机用冷却系统，其特征在于，所述冷却罐的内壁上设置有若干挡料板，所述挡料板为L形结构，所述挡料板的长度从连接环延伸到出料口，若干所述挡料板在冷却罐的内壁沿圆周均匀分布，且挡料板垂直冷却罐的内壁。
3.根据权利要求1所述的石英砂烘干机用冷却系统，其特征在于，所述冷却罐的下方两端通过旋转支撑轮安装在支撑架上，所述出气环的下端两侧通过固定卡件固定在支撑架上。
4.根据权利要求1所述的石英砂烘干机用冷却系统，其特征在于，所述导流环两侧与出气环的两侧之间设置有两条旋转动密封圈，两条所述旋转动密封圈分别设置在出气环侧面开设的卡槽内。
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| CN114909897A (zh) | 2022-08-16 |
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