CN103033039B - 一种具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置，包括外罩、水冷套、换热器、风机管和调节阀，水冷套呈半圆形，成对扣在水泥回转窑的表面外侧，两个水冷套之间设有间隙，水冷套与回转窑表面之间形成一个通风道，水冷套上设有工质进口和工质出口，外罩是一个包裹在水冷套外部的封闭罩壳，其内设有两个空腔，风机管与外套的一个空腔连接，该空腔内设有风量调节阀，换热器设置在外罩的另一个空腔中，水冷套上的工质出口与换热器连接。本发明在水泥回转窑表面形成了一个能够实现自然对流的水冷套和列管组合，辅以风机管道，实现回转窑表面温度的梯级调节，回收换热效率高、效果好。

Description

一种具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置
技术领域
本发明涉及一种用于回收水泥回转窑表面热量的装置，属余热回收技术领域。
背景技术
水泥行业是一个高耗能，高污染的行业，传统水泥回转窑是一个典型高能耗设备。水泥回转窑在工作时表面温度很高，大约在400℃-200℃之间，大部分热量均以辐射方式散失,这不仅使得水泥回转窑的料耗和砖耗较大， 而且也造成能源的严重浪费。
CN102636022A公开了一种《干法水泥回转窑筒套余热回收换热装置》，是在所述水泥回转窑窑体的外侧套有一段或多段固定外筒套，外筒套两端设有工质进口，水泥回转窑窑体与外筒套间保持有间隔并形成工质流道和换热空间，在外筒套中部上设有工质出口。冷的换热工质可以从每段外筒套的两端进入两筒体的间隔，被加热的工质从该段中部固定出口排出，以供给外部热利用系统，完成水泥回转窑表面余热回收。该装置可在不改变现有水泥回转窑本体结构和不影响其运行的基础上，将原来白白浪费的水泥回转窑表面热量回收。但是该装置只能通过一种工质进行回收换热，并且工质是在外筒套与水泥回转窑窑体表面之间流动，直接与水泥回转窑窑体接触，回收换热效率低、效果欠佳，并对水泥回转窑窑体有一定损害。
发明内容
本发明针对现有水泥回转窑表面热量回收技术存在的不足，提供一种回收换热效率好同时具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置。该装置具有表面温度调节的功能，使回转窑表面温度始终保持在一个相对稳定的范围之内，在降低能耗的同时，也降低了料耗与砖耗。
本发明的具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置，采用如下技术方案：
该装置，包括外罩、水冷套、换热器、风机管和调节阀，水冷套呈半圆形，成对扣在水泥回转窑的表面外侧，两个水冷套之间设有间隙，并均与回转窑的表面之间存在间隙，水冷套与回转窑表面之间形成一个通风道，水冷套上设有工质进口和工质出口，外罩是一个包裹在水冷套外部的封闭罩壳，其内设有两个空腔，风机管与外套的一个空腔连接，该空腔内设有风量调节阀，换热器设置在外罩的另一个空腔中，水冷套上的工质出口与换热器连接。
外套内部表面设有保温层。
在水冷套中低沸点介质或者一般工质、经过风机管进入的冷空气在吸收回转窑表面的热量时对回转窑表面降温，使其表面的温度始终保持在一个相对稳定的范围之内。同时，可以通过调节水冷套内工质流量和沿水泥回转窑长度布置的风机管开度来实现转窑表面温度的梯级调节。因此，降低了水泥生产过程的料耗与砖耗，也提高了回转窑的工作寿命。
本发明在水泥回转窑表面形成了一个能够实现自然对流的水冷套和列管换热器组合，辅以风机管道，实现回转窑表面温度的梯级调节，工质不与回转窑直接接触，不影响回转窑的正常运行，回收换热效率高、效果好，通过对被回转窑加热的工质的回收利用，实现节约能量，降低整体能耗，回转窑表面得到冷却，达到了降低料耗和砖耗的目的，有利于提高回转窑的工作寿命。
附图说明
附图是本发明的结构示意图。
图中： 1、回转窑， 2、外罩， 3、水冷套， 4、风机管， 5、换热器， 6、调节阀，7、通风道，8、工质进口，9、工质出口。
具体实施方式
如附图所示的具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置，包括外罩2、水冷套3、列管换热器5、风机管4和调节阀6。水冷套3呈半圆形，成对扣在在水泥回转窑1的表面外侧，两个水冷套3之间设有间隙，并与回转窑1的表面之间存在间隙，形成一个通风道7。水冷套3是一个类似水囊一样的部件，内部有一空腔，其两端分别设有工质进口8和工质出口9。外套2是一个包裹在水冷套外部的封闭罩壳，其上下两端各设有一个空腔，风机管4一端与外套2的一个空腔连接，另一端可与风机连接，外套2的这个空腔内还设有风量调节阀6，以调节通过风机管4进入外套2内的风量。外套2的另一个空腔内还置有换热器5，水冷套3内的工质通过工质出口9与换热器5内的工质可采用串联或并联连接。可在外套2内部表面设有保温层，以使工质充分吸收水泥回转窑的热量与外部热交换。
外罩2、水冷套3和风机管4的材料可采用一般的锅炉钢，不需要特殊的材料。水冷套3与列管换热器5内采用低沸点工质或一般工质，产生蒸汽或高温水。风机管4内进入的冷风加热后可用大功率风机或喷燃器的二次风。
当回转窑1工作时，其表面温度较高，此时置于回转窑1外表面的水冷套3内由工质进口通入低沸点冷流体工质。当水冷套3中的冷流体流经回转窑1外表面空间时会吸收回转窑1表面的辐射热量，水冷套3中的冷流体被加热后进入回转窑1上部的列管换热器5。与此同时，冷空气经过风机管4进入水冷套3与回转窑1之间的空隙，在流经回转窑1表面时被加热，吸收回转窑1表面的热量，加热后的空气进入列管式换热器5的管外，加热列管换热器5中管内的流体，该流体来自水冷套3，被加热的管内流体可以被收集利用，从而节约了能源，降低了整体能耗。通过调节水冷套3内工质的流量和沿水泥回转窑长度布置的风机管4的开度来实现转窑表面温度的梯级调节，水冷套3与列管换热器5能够形成三级梯度，充分吸收回转窑1表面的散热。

Claims (2)

1.一种具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置，包括外罩、水冷套、换热器、风机管和调节阀，其特征是：水冷套呈半圆形，成对扣在水泥回转窑的表面外侧，两个水冷套之间设有间隙，并均与回转窑的表面之间存在间隙，水冷套与回转窑表面之间形成一个通风道，水冷套上设有工质进口和工质出口，外罩是一个包裹在水冷套外部的封闭罩壳，其内设有两个空腔，风机管与外罩的一个空腔连接，该空腔内设有风量调节阀，换热器设置在外罩的另一个空腔中，水冷套上的工质出口与换热器上的热工质进口连接；所述两个水冷套均具有上端和下端，两个水冷套的上端之间均形成上部间隙，两个水冷套的下端之间形成下部间隙，外罩的两个空腔分别设置在上端和下端，为上端空腔和下端空腔，并且上端空腔和下端空腔分别位于水冷套的上部间隙的上部和下部间隙的下部；并且所述上部间隙和下部间隙分别与外罩的上端空腔和下端空腔相对，所述外罩的上端空腔的宽度大于上部间隙的宽度，外罩的下端空腔的宽度大于下部间隙的宽度，所述水冷套上的设有工质进口和工质出口，工质进口设置在水冷套上端，工质出口设置在水冷套下端，所述风机管设置在外罩的上端空腔，所述换热器设置在外罩的下端空腔；
当回转窑工作时，置于回转窑外表面的水冷套内由工质进口通入低沸点冷流体工质，当水冷套中的冷流体工质流经回转窑外表面空间时会吸收回转窑表面的辐射热量，水冷套中的冷流体工质被加热后进入回转窑上部的换热器；与此同时，冷空气经过风机管进入水冷套与回转窑之间的空隙，在流经回转窑表面时被加热，吸收回转窑表面的热量，加热后的空气进入换热器的管外，加热换热器中管内的流体，该流体来自水冷套，被加热的管内流体被收集利用，从而节约了能源，降低了整体能耗；通过调节水冷套内冷流体工质的流量和沿水泥回转窑长度布置的风机管的开度来实现转窑表面温度的梯级调节，水冷套与换热器能够形成三级梯度，充分吸收回转窑表面的散热。
2.根据权利要求1所述的具有温度调节功能的水泥回转窑表面热量回收装置，其特征是：所述外罩内部表面设有保温层。
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