CN101109604A - 立式风干换热器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种立式风干换热器。将其使用在利用回转窑窑尾废气余热干燥系统中，能有效挖掘回转窑窑尾废气余热的潜力用于对水泥原材料矿渣的干燥。其外形似横截面为圆或多边形竖立的烟囱，内部由进、出风管、挡料板、撒料板、进料管、双集料仓、循环和锁风喂料机组成。其中多个撒料板和挡料板在立式风干换热器内左右交错排列。其被烘干物料的循环负荷是成品产量的2－3倍。本发明的结构简单，热交换效率高，通过干燥后的矿渣水分≤1％，可取代现有回转式烘干机矿渣干燥技术所需煤耗、电耗及大量粉尘排放污染环境带来的不足，可减少温室气体排放和环境污染源，不仅为企业提高经济效益，对节能减排工作也将显示出明显的社会效益。

Description

立式风干换热器

技术领域

本发明涉及一种利用建材行业水泥回转窑窑尾废气余热干燥原材料矿渣的立式换热器装置，具体是一种立式风干换热器。

背景技术

当前我国经济发展的高速度所带来的基本建设的高速度，水泥需求量带来的水泥工业高速度的发展，已连属10年水泥产量位居世界第一，一直是我国高耗能和高污染产业之一。

自从冶金矿渣从工业废料转变为水泥原材料的数十年来，矿渣已成为水泥制造业的重要原材料之一，钢铁企业排出的所有矿渣都被水泥企业作为原材料所使用。当前水泥企业矿渣的干燥大都采用以煤为热源的回转式烘干机工艺系统来完成，它的煤耗和电耗占水泥综合能耗约10％以上。其主辅机设备多，工艺系统复杂，且废气和大量的粉尘排放对环境一直是重大的污染源。

然而国内外水泥生产为主导地位的新型干法熟料生产线，每条新型干法回转窑窑尾150-250℃左右的废气不间断地排向大气，据估算一条中等规模的2500t/d回转窑熟料生产线每天向大气排放约6.24×10¹⁰m³的废气及少量粉尘，我国现有800多条新型干法生产线。其排放量之大可想而知。虽然水泥回转窑纯低温余热发电技术在国家节能减排的行业政策方针指导下，在水泥企业正逐步推广，但其节能减排工作的潜力仍然很大，新型干法回转窑窑尾经过纯低温余热发电利用后仍有150-250℃左右的废气通过收尘器后排向大气，以及工艺过程中的增湿塔设备无用功所耗费大量的热量都可以通过挖潜得到再利用。

发明内容

为了使回转窑窑尾废气余热能实现继续回收再利用，以进一步减少温室气体排放对大气造成的危害，同时减少回转式烘干机工艺系统对环境造成的污染，本发明提供了“立式风干换热器”装置。该装置专门为利用回转窑窑尾废气余热干燥系统所设计，以实现对水泥企业需用量极大原材料矿渣的干燥。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种立式风干换热器由出风管、进风管、进料管、挡料板、撒料板、双集料仓、循环锁风喂料机及成品锁风喂料机组成。

上述的立式风干换热器中，其结构特征为：外形似横截面为圆或多边形竖立的烟囱，被干燥物料的进料管设在立式风干换热器的侧上方，立式风干换热器的出风管设在立式风干换热器顶部的另一方，立式风干换热器的进风管设在立式风干换热器双集料仓上部的侧边。

上述的立式风干换热器作为主要设备设置在利用回转窑窑尾废气余热干燥系统之中。其在干燥系统的工作过程是：从窑尾电(袋)收尘器进风管或其它方式引入150-250℃的含尘废气，作为干燥系统的热介质源进入立式风干换热器，对湿矿渣原料进行风干，经过热交换后温度为80℃左右的废气再回到窑尾电(袋)收尘器进风管道中，依原废气处理工艺系统排向大气。湿矿渣由干燥系统中的输送设备喂入到立式风干换热器内，与干燥系统提供的150-250℃的废气进行热交换，经过干燥后的半干矿渣下落到立式风干换热器的双集料仓，由其底部的循环锁风喂料机将1/2-2/3的半干矿渣，送回到干燥工艺系统的喂料提升机内与湿矿渣在混合中进行热交换，并一起再次进入喂料提升机入口，通过提升机喂入到立式风干换热器内与废气进行再次热交换。

本发明中的立式风干换热器内部设有左右交错排列的多个撒料板，撒料板与垂直轴线的夹角为30-60°。

本发明中的立式风干换热器内的撒料板分为基础底板和耐磨衬板，耐磨衬板在基础底板的上方，是可更换的。

本发明中立式风干换热器内进料管下方设有数个挡风板。

本发明中的立式风干换热器内双集料仓下设有成品锁风喂料阀和循环锁风喂料阀，循环锁风喂料阀的规格大于成品锁风喂料阀。

本发明中的立式风干换热器内物料的循环负荷是成品产量的2-3倍。

本发明专门为利用回转窑窑尾废气余热干燥系统用于干燥原材料矿渣所设计，但不排除在其它方式的工艺系统和干燥其它物料所使用。

本发明技术方案的有益效果是能利用水泥回转窑窑尾废气余热的潜力，将其用于原材料的干燥过程中。其设备结构简单可靠，热交换效率高、通过干燥后的矿渣水分≤1％，可取代现有回转式烘干机矿渣烘干技术所需煤耗、电耗及大量粉尘排放污染环境带来的不足。可充分利用废弃的能源，减少温室气体排放和环境污染源，不仅为企业提高经济效益，同时对节能减排工作也将显示出明显的社会效益。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明：

图1是本发明立式风干换热器的正剖视图。

图中标记：1、出风管，2、进料管，3、挡料板，4、撒料板，5、双集量仓，6、循环锁风喂料机，7、成品锁风喂料机，8、进风管。

具体实施方式

如图1所示，本发明的实施方式是立式风干换热器设在利用回转窑窑尾废气余热干燥工艺系统中，从回转窑窑尾高温风机出风管道中或其它方式引出温度为150-250℃的废气，通过立式风干换热器进风管8进入立式风干换热器内双集料仓5的上部后，由其干燥系统中离心风机的负压作用，开始折返向上流动，在其流动的过程中与从上往下由撒料板4上撒落的矿渣进行直接热交换，并同时向撒料板4传递热量，形成撒料板4与矿渣之间的间接热交换。废气在上升的过程中热量逐渐减少，温度逐渐下降，风阻减小，风速增大，在到达立式风干换热器的顶部时受到挡料板3的阻挡，废气中的矿渣粉尘大部分落下，废气从立式风干换热器出风管1进入到干燥系统的旋风分离器，在旋风分离器的作用下，废气中少量的矿渣粉料被进一步分离出来。此时含尘量极少温度为80℃左右的废气通过干燥系统的离心风机后，送回到原系统窑尾电(袋)收尘器进风管道中，通过废气处理工艺系统排向大气。

湿矿渣由干燥系统的输送设备送入到立式风干换热器进料管2内，通过进料管2落到撒料板4上，其后在各个撒料板1 4之间的不断撒落中，与自下而上150-250℃的废气进行直接热交换，同时也与撒料板4进行间接热交换，矿渣经过多个撒量板4的撒料中下落，到达底部双集料仓5后矿渣的水分≤1％，其中1/2-2/3的矿渣通过循环锁风喂料机6送回到干燥工艺系统的输送设备中，与新进入的湿矿渣在混合中进行着热交换，并同时再次通过到立式风干换热器的进料管2内与废气进行二次热交换，另外1/3的干矿渣经成品锁风喂料机7通过干燥系统的输送设备送入干矿渣库储存。

Claims (5)

1.一种利用回转窑窑尾废气余热干燥系统的立式风干换热器，其特征在于该系统中的主要设备立式风干换热器由出风管(1)、进风管(8)、挡料板(3)、撒料板(4)进料管(2)、双集料仓(5)、循环锁风喂料机(6)、成品锁风喂料机(7)组成。

2.根据权利要求1所述的立式风干换热器，其结构特征在于：外形似横截面为圆或多边形竖立的烟囱，被干燥物料的进料管(2)设在立式风干换热器的侧上方，立式风干换热器的出风管(1)设在立式风干换热器顶部的另一方，立式风干换热器的进风口(8)设在立式风干换热器内双集料仓(5)上部的侧边，多个挡料板(3)分别设在立式风干换热器内上部，多个撒料板(4)分别设在立式风干换热器内中部，

3.根据权利要求1所述的立式风干燥换热器，其特征在于专门为利用回转窑窑尾废气余热干燥系统所设计，但不排除中其它方式的工艺系统中和干燥其它物料所使用。

4.根据权利要求1和2所述的立式风干换热器，其特征在于立式风干换热器的物料循环负荷是成品产量的2-3倍。

5.根据权利要求2所述的立式风干换热器，其特征在于其内部的撒料板(4)及挡风板(13)摆布是左右交错排列，撒料板由基础底板和耐磨衬板组成，撒料板与垂直轴线的夹角为30-60°。

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