CN101979943B - 一种可调节的回转窑胴体散热收集装置 - Google Patents

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

一种可调节的回转窑胴体散热收集装置

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 (4)

1.一种可调节的回转窑热量收集装置，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，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；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。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的回转窑热量收集装置，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。

3.根据权利要求1或2所述的一种可调节的回转窑热量收集装置，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。

4.根据权利要求1或2所述的一种可调节的回转窑热量收集装置，其特征在于：所述热量收集装置内流动的工质为水、有机工质或多元混合工质。

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