CN101979943A - 一种可调节的回转窑胴体散热收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调节的收集回转窑胴体散热的热量收集装置。该装置由多个独立的集热单元连接而成,集热单元包括集热罩、支架和位置调节系统,集热罩包括受热面、保温材料、骨架和防护皮等,支架安装于回转窑胴体的两侧,其中一侧支架直接与集热罩连接,另一侧支架与集热罩之间安装有位置调节系统,位置调节系统由支撑机构和执行机构组成。本发明通过集热单元位置的改变、热量收集装置各单元之间的连接组合方式以及投切数量变化,可以调节从回转窑胴体收集的热量以及加热工质的温度,确保回收热量和回转窑胴体表面温度在安全范围之内,保证回转窑安全运行,能够实现设备安全性、运行经济性以及回收热量最大化之间的协调统一。
Description
技术领域
本发明涉及一种集热装置,具体涉及一种用于回收回转窑胴体散热的收集装置。
背景技术
目前国际国内大力推广节能减排,开展清洁生产,发展低碳经济,我国政府承诺:到2020年我国GDP单位能耗降低40~45%,节能减排任务艰巨。
近年来水泥行业高速发展,我国水泥产量已经超过世界产量的一半以上。水泥行业是一种高能耗产业,回收水泥窑余热是国家“十一五”重点节能工程之一,目前所回收的余热主要是窑头和窑尾废气的热量。而干法水泥回转窑胴体表面温度一般在240~350℃之间,甚至更高,这部分热量约占水泥生产总热耗的8%,数量庞大。而目前此部分热量基本没用得到回收利用,即使有少量利用,也存在着种种局限。
首先,加装了集热装置后回转窑胴体的散热减少,窑表面温度有一定程度的升高,当回转窑工况改变,如窑皮明显减少或掉窑皮时,窑表面的温度有较大升高,可能会达到或超过极限温度,影响水泥窑安全和寿命;其次,当热用户用热量减少时,收集的热量白白放散,运行维护消耗不仅没有减少,而且由于热量放散可能伴随着汽水工质损失,导致效益下降;再次,为了保证窑胴体不超温,通常的做法是减少收集的热量,即可利用的热能远远没有得到很好利用。由于以上原因,制约了其使用和推广,目前仅仅有少量单位收集散热,其使用仅仅为采暖和供热水,而在非采暖季节则被闲置。基于国内庞大的水泥生产量,以及水泥窑胴体巨大的散热量,开发一种能保证回转窑安全,适应水泥生产工况变化,适应热用户要求,以低廉的投资和运行维护费用,最大程度收集利用胴体散热的装置显得非常及时和必要。
发明内容
本发明的目的是针对目前水泥窑胴体散热没有得到充分利用,提供一种既能保证设备安全、实现回收热量最大化,又能保证回收系统运行费用低廉的一种回转窑胴体散热收集装置。
为实现以上目的,本发明采用的技术方案是:一种可调节的回转窑胴体热量收集装置,由多个独立的集热单元连接而成,所述集热单元包括集热罩、支架和位置调节系统;所述集热罩包括受热面、保温材料、骨架和防护皮等,所述支架安装于回转窑胴体的两侧,其中一侧支架直接与集热罩连接,另一侧支架与集热罩之间安装有位置调节系统。
其中,位置调节系统由支撑机构和执行机构组成,执行机构为可伸缩装置,其两端分别设置有支撑机构,一端的支撑机构与支架固定连接,另一端的支撑机构与集热罩连接。
利用本发明热量收集装置的有益效果在于:(1)可以根据用户需要收集热量,不存在由于收集的热量多余,而排放,造成汽水损失;同时,用户所需热量减少时,可以通过调节收集装置降低设备能耗,实现了热回收设备系统的经济运行。(2)本发明由于具有良好的安全性保障,可以最大程度利用回转窑胴体热量,实现回收利用量最大化,从而实现了回转窑设备安全性、回收设备运行经济性和回收热量最大化之间的统一,能较好地适应水泥生产工况变化。(3)收集的热量不仅供热采暖,也可以制冷空调,制热水同时也可以用于生产工艺和余热发电,实现能源的综合利用,为所收集热能的大范围、多层次使用提供了便利。(4)设备利用率高,效益明显,投资回收期短。
附图说明
图1为本发明集热单元在高热量收集状态下的示意图。
图2为本发明集热单元在低热量收集状态下的示意图。
图3为本发明集热单元在切除状态下的示意图。
图4为本发明多个集热单元连接组合示意图。
具体实施例
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步详细说明。
如图1和2所示,集热单元由集热罩2、支架3和位置调节系统4组成。两个支架3安装于回转窑1胴体的两侧,其中一个支架3直接与集热罩2相接,另一个支架3通过位置调节系统4支撑集热罩2,集热罩2由受热面5、保温材料和固定材料组成,可以通过调节整个装置来实现集热单元收集热量的变化。
其中,位置调节系统4由支撑机构和执行机构构成,执行机构为可伸缩装置.该可伸缩的执行机构,可以是丝套的,即通过螺丝旋转,改变输出长度,如此可实现无极连续调节;也可以为油缸,连续无极调节;也可以为滑杆,设置3~5档,为有极调节;该机构的运动,可以为手动、电动、气动或液压传动。执行机构的两端分别设置有支撑机构,一端的支撑机构与支架3固定连接,另一端的支撑机构与集热罩2连接,用于支撑集热单元。根据需要,执行机构动作,改变支撑机构长度,从而可以改变集热单元和回转窑胴体的相对位置。图1和图2为集热单元在高热量收集和低热量收集时的两种状态。图3为集热单元退出运行进行维护,或处于备用时的示意图。
在具体使用时,工质在受热面5内流过,吸收窑体散热热量,温度升高,产生的高温工质通往采暖空调管网或其他所需高温工质管网,工质可以是水也可以是其它工质。根据回转窑1胴体温度和所需热负荷,可以通过位置调节系统4调节集热罩2和回转窑1的相对位置,这样既可以保证回转窑1表面处在安全范围之内,也可以避免由于收集的热量过剩,导致多余热量排放,造成汽水损失和运行费用增加。
投入使用的集热单元的数量也可以改变,集热单元可以根据需要灵活组合或投切,见图4。当某段窑表面温度太高,或热用户需要的热量大幅度减少,可以退出某一个或几个集热单元,这时关闭该段集热单元进出口两端工质阀门(对集热单元01为阀门11和阀门12)。
各个集热单元的连接方式可以灵活变换,可以并联,也可以串联或混联。对集热单元01、02,并联时,进出口阀门11、12、21和22打开,联络阀门012关闭;串联时,阀门11、22和012打开,阀门12、21关闭;混联时,如单元01和02并联为一组,单元03和04并联为另一组,这两组串联,这时阀门012和034关闭,阀门05和08关闭,阀门06、07、09打开,阀门11、12、21、22和31、32、41、42打开。
本发明的可调节包括两个方面:第一,设置位置调节系统,调节集热单元的空间位置(如图1、2所示);第二,热量收集装置在投入使用时,集热单元数量和单元之间的连接方式可调节。本发明还可以有其它实施方式,凡采用同等替换或等效替换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (5)
1. 一种可调节的回转窑胴体热量收集装置,其特征在于:所述热量收集装置由多个独立的集热单元连接而成,所述集热单元包括集热罩、支架和位置调节系统;所述集热罩包括受热面、保温材料、骨架和防护皮等,所述支架安装于回转窑胴体的两侧,其中一侧支架直接与所述集热罩连接,另一侧支架与所述集热罩之间安装有所述位置调节系统。
2. 根据权利要求1所述的一种可调节的回转窑胴体热量收集装置,其特征在于:所述位置调节系统由支撑机构和执行机构组成,所述执行机构为可伸缩装置,其两端分别设置有所述支撑机构,一端的支撑机构与所述支架固定连接,另一端的支撑机构与所述集热罩连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种可调节的回转窑胴体热量收集装置,其特征在于:所述集热单元以并联、串联或混联的方式相互连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种可调节的回转窑胴体热量收集装置,其特征在于:所述回转窑与所述热量收集装置内工质的传热方式是辐射和对流。
5. 根据权利要求1或2所述的一种可调节的回转窑胴体热量收集装置,其特征在于:所述热量收集装置内流动的工质可以为水、有机工质或多元混合工质。
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