CN108278902B - 一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，本发明还公开了冷却轮的结构，包括转轮本体、密封轴承、转轴，转轮本体内部设置冷却介质流道。本发明公开的篦冷机及装置，使大部分熟料从回转窑落在转轮上，并被抛洒到下级篦板，只有少部分熟料落在前段篦板上，使这部分的熟料层变薄，有利于冷风的通过和降温，另外，通过转轮的扰动，不易形成大块的水泥熟料，可以有效的防止熟料在这段区域的堆积，消除“堆雪人”的现象。

Description

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机

技术领域

本发明涉及了一种提高水泥生产过程中换热效率的方法及装置，特别涉及一种高换热效率的篦冷机。

背景技术

篦冷机是水泥生产线上的关键设备之一，它属错流骤冷式气固换热设备，冷却空气是以垂直方向穿过熟料层，从而使得熟料得到冷却。在整个水泥生产过程中，篦冷机起着冷却和输送熟料的作用。篦冷机内熟料的冷却过程决定了水泥换热效率，被加热后的空气温度越高，则余热利用率越高，因此冷却过程是水泥生产线节能降耗的关键。

近年来，新型干法水泥生产技术得到迅速发展，且已相当成熟，但水泥行业仍属高能耗行业，因此，节能降耗是关键。国外的水泥行业主要侧重于水泥生产设备的节能降耗及减少环境污染等方面问题。我国作为能源相对短缺的国家，如何最大限度地降低能耗，是亟待解决的问题。因此，如何提高水泥生产过程中的热量回收，降低水泥吨耗，是水泥行业需要解决的核心问题。

当水泥熟料进入篦冷机时需要急冷，这样可以保持细小的C₃S晶体和在液相中形成细小的方镁石晶体，有利于熟料易磨性、安定性的改善和水泥强度的提高。同时，骤冷可以使液相凝固成玻璃体，C₃A大部分呈玻璃态，有利于水泥抗化学侵蚀性能的提高。因此，对篦冷机主要有两点要求：(1)熟料要尽快冷却；(2)热效率要高。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术问题，提供一种高换热效率的篦冷机及冷却转轮装置。

本发明的技术方案为：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部。

优选的，所述冷却转轮装置的数量为1个。

优选的，所述的供风口的数量为1个。

优选的，所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料。

优选的，所述冷却转轮为水冷式冷却转轮或空冷式冷却转轮。

优选的，所述水冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进水口、进水管套、出水管口、出水管套、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进出水管套相连接，进水管套和出水管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进水管套和出水管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连，不随转轴转动。在转轮叶片内部水流通道中设置扰流元件，增强叶片与冷却水的传热。自冷却转轮出水管道流出的水，引入余热锅炉加以利用，进一步提高了篦冷机的余热利用率。

优选的，所述空冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进气口、进气管套、出气口、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进气管套相连接，进气管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进气管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连。不随转轴转动。转轮本体的冷却空气自进气口进入后，由转轮上的出气口排出，这部分空气与冷却水泥熟料的空气一起引入余热锅炉加以利用。

本发明还公开了一种冷却转轮，所述冷却转轮为水冷式冷却转轮，所述水冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进水口、进水管套、出水管口、出水管套、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进出水管套相连接，进水管套和出水管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进水管套和出水管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连，在转轮叶片内部水流通道中设置扰流元件。

本发明还公开了一种冷却转轮，所述冷却转轮为空冷式冷却转轮，所述空冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进气口、进气管套、出气口、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进气管套相连接，进气管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进气管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连。

优选的，上述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料。

本发明的有益效果：

本发明采用冷却转轮装置将篦床上以及自回转炉中下落的水泥熟料再次带入空中，在抛洒下落的过程中水泥熟料的孔隙度变大，颗粒之间由紧密接触变为松散分布，这样不仅增加了与冷却空气的接触面积，同时冷却时间也得以延长，从而增强了与冷却空气之间的换热。同时因为冷却转轮的转动，使前排篦板上的水泥熟料被扰动，防止了“堆雪人”现象的发生。

在该装置中，水泥熟料自回转炉内流出下落的过程中，颗粒之间缝隙较大，通过侧墙冷却风的注入，能够使水泥熟料快速冷却。下落的水泥熟料一部分落入转轮中，通过转轮的旋转，将这部分水泥熟料再次抛洒到空中，增加了这部分水泥熟料的孔隙度，有利于冷却风的通过，得以被再次快速冷却。另外一部分水泥熟料落到前排篦板上，因为该部分水泥熟料较少，在篦床上形成的料层与传统篦冷机上的料层相比较薄，有利于下部冷风的穿透和降温，也能达到快速冷却的目的。同时，冷却转轮在旋转过程中会将堆积于篦床前排的部分水泥熟料带到一定高度又落下，一方面使这部分水泥熟料孔隙度增大，增加与冷却空气的接触面积，另一方面水泥熟料升入空中由再次落下，增加了与冷却空气的接触时间。因此本发明公开的一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机有利于达到使水泥熟料“急冷”的目的，有利于提高水泥熟料的品质。

本发明公开的装置，将传统篦冷机由下部注入的冷却风分为两股，大部分仍从下部注入，小部从前墙注入，在不改变风量的同时，加快了冷却速率，同时这部分的冷却风带走更多的热量，使风温更高，使余热品质得以提高，提高了篦冷机的热效率。传统的篦冷机为了使熟料快速冷却，篦冷机的前五排篦板是固定的，并且呈一定角度倾斜布置，篦板下面提供高压冷风，在风力和倾斜力的作用下，熟料被送到下级篦板。由于熟料层太厚或者供风不足，熟料不能及时冷却就容易粘结成大块熟料，形成“堆雪人”现象。

本发明公开的篦冷机及装置，使大部分熟料落在转轮上，并被抛洒到下级篦板，只有少部分熟料落在前段篦板上，使这部分的熟料层变薄，有利于冷风的通过和降温，另外，通过转轮的扰动，不易形成大块的水泥熟料，可以有效的防止熟料在这段区域的堆积，避免出现“堆雪人”的现象。

本发明的冷却轮可通过水冷或者空气冷却，实现快速冷却，提高冷却效率，且冷却轮的结构合理，各项性能优良。

综上所述，本发明通过在篦冷机前排篦床上部安装冷却转轮，及在篦冷机前墙增设通风口在不影响原生产的情况下，达到快速冷却水泥熟料，避免水泥熟料粘结，解决水泥熟料在篦冷机内的堆积问题，避免了“雪人”的产生，本发明也提高余热品质，可以有效的提高篦冷机的热效率，更高效的利用水泥熟料的余热。本发明将清理“雪人”与增强冷却换热效果有机的结合了起来，实现了篦冷机的安全、高效运行。

附图说明：

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图来获取其他附图，其中：

图1是篦冷机示意图；

其中，图中1为窑头罩；2为外壳；3为高温风出口；4为低温风出口；5为水泥熟料出口；6为篦床；7为风机；8为供风管道；9为回转窑；10为冷却转轮；

图2是冷却转轮(水冷)结构示意图；

图3是冷却转轮(水冷)A-A剖面示意图；

图4是冷却转轮(水冷)B-B剖面示意图；

其中，图中21为进水口；22为密封壳体；23为进水管套；24为转轮本体；25为扰流元件；26为出水管套；27为密封轴承；28为转轴；29为出水管口；20为连接件；

图5是冷却转轮(空冷)结构示意图；

图6是冷却转轮(空冷)A-A剖面示意图；

图7冷却转轮(空冷)B-B剖面示意图

其中，图中51为进气口；52为密封壳体；53为进气管套；54为出气口；55为转轮本体；56为密封轴承；57为转轴，58为连接件。

具体实施方式

本实施例是为了进一步更加详细的说明本发明，并不是限制本发明，行业内简单的更换调整，同样视为本发明的保护范畴。

实施例1：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述冷却转轮装置的数量为1个，所述的供风口的数量为1个；

所述水冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进水口、进水管套、出水管口、出水管套、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进出水管套相连接，进水管套和出水管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进水管套和出水管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连，不随转轴转动。在转轮叶片内部水流通道中设置扰流元件，增强叶片与冷却水的传热。自冷却转轮出水管道流出的水，引入余热锅炉加以利用，进一步提高了篦冷机的余热利用率。

实施例2：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述冷却转轮装置的数量为1个，所述的供风口的数量为1个；

所述空冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进气口、进气管套、出气口、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进气管套相连接，进气管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进气管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连。不随转轴转动。转轮本体的冷却空气自进气口进入后，由转轮上的出气口排出，这部分空气与冷却水泥熟料的空气一起引入余热锅炉加以利用。

实施例3：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述的供风口的数量为1个，所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料；

所述水冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进水口、进水管套、出水管口、出水管套、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进出水管套相连接，进水管套和出水管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进水管套和出水管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连，不随转轴转动。在转轮叶片内部水流通道中设置扰流元件，增强叶片与冷却水的传热。自冷却转轮出水管道流出的水，引入余热锅炉加以利用，进一步提高了篦冷机的余热利用率。

实施例4：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述的供风口的数量为1个，所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料；

所述空冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进气口、进气管套、出气口、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进气管套相连接，进气管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进气管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连。不随转轴转动。转轮本体的冷却空气自进气口进入后，由转轮上的出气口排出，这部分空气与冷却水泥熟料的空气一起引入余热锅炉加以利用。

实施例5：

一种水冷式冷却转轮，包括转轮本体、转轴、进水口、进水管套、出水管口、出水管套、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进出水管套相连接，进水管套和出水管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进水管套和出水管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连，不随转轴转动。在转轮叶片内部水流通道中设置扰流元件，增强叶片与冷却水的传热。自冷却转轮出水管道流出的水，引入余热锅炉加以利用，进一步提高了篦冷机的余热利用率，所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料。

实施例6：

一种空冷式冷却转轮，所述空冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进气口、进气管套、出气口、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进气管套相连接，进气管套通过连接件焊接在旋转轴上，随转轴一同旋转，进气管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连。不随转轴转动。转轮本体的冷却空气自进气口进入后，由转轮上的出气口排出，这部分空气与冷却水泥熟料的空气一起引入余热锅炉加以利用，所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料。

实施例7：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部。

实施例8：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述冷却转轮装置的数量为1个。

实施例9：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述的供风口的数量为1个。

实施例10：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料。

实施例11：

一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机，包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、为篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部，所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料，所述冷却转轮为水冷式冷却转轮或空冷式冷却转轮。

Claims (7)

1.一种含内置冷却转轮的高换热效率的篦冷机，其特征在于：包括窑头罩、外壳、高温风出口、低温风出口、水泥熟料出口、篦床、风机、供风管道、回转窑、冷却转轮，所述的冷却转轮安装在篦冷机内部，所述的供风管道安装在篦冷机前墙中部；所述冷却转轮为水冷式冷却转轮或空冷式冷却转轮；所述水冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进水口、进水管套、出水管口、出水管套、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进出水管套相连接，进水管套和出水管套通过连接件焊接在转轴上，随转轴一同旋转，进水管套和出水管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连，在转轮叶片内部水流通道中设置扰流元件；所述空冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进气口、进气管套、出气口、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进气管套相连接，进气管套通过连接件焊接在转轴上，随转轴一同旋转，进气管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连。

2.根据权利要求1所述的篦冷机，其特征在于：所述冷却转轮的数量为1个。

3.根据权利要求1所述的篦冷机，其特征在于：所述的供风口的数量为1个。

4.根据权利要求1所述的篦冷机，其特征在于：所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料。

5.一种冷却转轮，其特征在于：所述冷却转轮为水冷式冷却转轮，所述水冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进水口、进水管套、出水管口、出水管套、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进出水管套相连接，进水管套和出水管套通过连接件焊接在转轴上，随转轴一同旋转，进水管套和出水管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连，在转轮叶片内部水流通道中设置扰流元件。

6.一种冷却转轮，其特征在于：所述冷却转轮为空冷式冷却转轮，所述空冷式冷却转轮包括转轮本体、转轴、进气口、进气管套、出气口、密封轴承、密封壳体，所述的转轮本体与进气管套相连接，进气管套通过连接件焊接在转轴上，随转轴一同旋转，进气管套另一端通过密封轴承与密封壳体连接，密封壳体通过密封轴承与转轴相连。

7.根据权利要求5或6所述的冷却转轮，其特征在于：所述冷却转轮的表面镀有耐高温，耐磨损的材料。