CN116222243A - 一种回转窑余热回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转窑余热回收利用系统，包括上下设置的顶板与水箱，所述顶板与水箱之间可拆卸固定连接有过滤网，所述水箱内上下贯穿并密封转动连接有多个换热管，所述水箱的下端且在多个换热管的外侧罩设有烟气管，所述烟气管内同轴设置有螺杆，所述螺杆的上端固定连接有顶杆。本发明通过受风板感知风力大小，在风力足够时表明不需要清理换热管内壁，活动齿板与固定齿环分离，烟气通过风轮组件带动换热管和与之连接的扰流杆转动，增强水箱内水体流动，提高换热效率，在风力不足时表明需要清理换热管内壁，活动齿板与固定齿环啮合，螺杆转动带动滑块升降以刮除附着在换热管内壁的烟尘颗粒，保证换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及废热回收技术领域，尤其涉及一种回转窑余热回收利用系统。
背景技术
回转窑在处理物料过程中会产生大量热烟，热烟直接排出造成资源浪费，同时热烟中的颗粒造成大气污染，现有技术一般采用换热器对热量进行二次利用，后使用过滤网对颗粒进行截留，换热器包括换热管，换热方式具有两种方式，其一采用管内通水、管外通烟气的方式，其二采用管内通烟气、管外通水的方式，在长期使用第二种方式过程中，换热管内壁会附着大量烟尘颗粒，形成传热介质，降低传热效率，回收利用也受到影响，且换热管不便人工清理，也存在不及时清理的情况。
为此，我们提出一种回转窑余热回收利用系统来解决上述问题。
发明内容
本发明意在提供一种回转窑余热回收利用系统以解决背景技术中换热管内壁会附着大量烟尘颗粒，形成传热介质，降低传热效率，回收利用也受到影响，且换热管不便人工清理，也存在不及时清理的情况的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种回转窑余热回收利用系统，包括上下设置的顶板与水箱，所述顶板与水箱之间可拆卸固定连接有过滤网，所述水箱内上下贯穿并密封转动连接有多个换热管，所述水箱的下端且在多个换热管的外侧罩设有烟气管，所述烟气管内同轴设置有螺杆，所述螺杆的上端固定连接有顶杆，且顶杆的上端与顶板转动连接，所述螺杆螺纹连接有滑块，所述滑块与螺杆限位连接，所述滑块内上下贯通有至少一个通气口，所述换热管的上端同轴固定连接有安装管，所述安装管内设置有风轮组件，且顶杆与风轮组件同轴连接，所述换热管内壁上下端均固定安装有与风轮组件连接的换向开关，所述安装管的上方设置有感受风阻的受风组件。
优选地，所述滑块的外壁至少固定连接有一个限位块，所述换热管的内壁开设有与滑块滑动连接的限位槽。
优选地，所述风轮组件包括与安装管内壁固定连接的固定环，所述固定环内周面与顶杆环形均匀固定连接有多个转轴，所述转轴上固定套接有扇叶，所述固定环内开设有转动腔，各所述转轴的一端延伸至转动腔内并固定连接有从动齿轮，所述转动腔内转动设置有与多个从动齿轮啮合的主动齿环，所述主动齿环的外周面啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮贯穿转动腔与外界之间夹层设置，所述固定环内设置有用于驱动驱动齿轮的电机，所述电机与换向开关电性连接。
优选地，所述受风组件包括固定套接在顶杆上的受风板，所述受风板的外侧对称固定连接有两个从动杆，所述顶板的下端开设有与从动杆滑动连接的杆槽，所述从动杆的上端与杆槽的内顶端固定连接有弹簧，各所述从动杆的下端固定连接有弧形结构的活动齿板，所述换热管的上端且在安装管的外侧固定连接有可与活动齿板啮合的固定齿环。
优选地，所述换热管的外壁等距固定连接有多个扰流杆。
优选地，所述水箱的左上侧与右下侧分别连通有进水管与出水管，所述进水管与出水管内均安装有电磁阀，所述水箱外侧安装有温控器，所述温控器的测温元件位于水箱内，所述水箱内顶部设置有水位计，所述水位计、温控器与电磁阀电性连接。
优选地，所述受风板为小圆球壳体结构，且受风板倒置分布。
优选地，所述主动齿环的后侧固定连接有限位环，所述限位环的横截面为T型，所述转动腔的内壁开设有与限位环滑动连接的环形槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过受风板感知风力大小，在风力足够时表明不需要清理换热管内壁，活动齿板与固定齿环分离，烟气通过风轮组件带动换热管和与之连接的扰流杆转动，增强水箱内水体流动，提高换热效率，在风力不足时表明需要清理换热管内壁，活动齿板与固定齿环啮合，螺杆转动带动滑块升降以刮除附着在换热管内壁的烟尘颗粒，保证换热效率。
2、本发明在滑块与换向开关接触时则表明需要改变螺杆转向，电机通过驱动齿轮、主动齿环带动各从动齿轮/转轴/扇叶转动以改变扇叶相对于转轴的角度，使螺杆可反向转动，滑块可向上或下刮除烟尘颗粒。
附图说明
图1为本发明提出的一种回转窑余热回收利用系统正视的结构剖面图；
图2为图1中A处放大的结构示意图；
图3为图1中B处放大的结构示意图；
图4为本发明提出的一种回转窑余热回收利用系统风轮组件俯视的结构剖面图；
图5为本发明提出的一种回转窑余热回收利用系统滑块俯视的结构示意图。
图中：1水箱、2烟气管、3换热管、4顶板、5顶杆、6螺杆、7滑块、8通气口、9安装管、10风轮组件、101固定环、102转动腔、103转轴、104扇叶、105从动齿轮、106主动齿环、107驱动齿轮、11换向开关、12受风板、13从动杆、14活动齿板、15固定齿环、16扰流杆、17杆槽、18弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种回转窑余热回收利用系统，包括上下设置的顶板4与水箱1，顶板4与水箱1之间可拆卸固定连接有过滤网，过滤网可拆除以清理烟尘颗粒。
水箱1内上下贯穿并密封转动连接有多个换热管3，水箱1的下端且在多个换热管3的外侧罩设有烟气管2，烟气管2内的烟气可分别通入各换热管3。
烟气管2内同轴设置有螺杆6，螺杆6的上端固定连接有顶杆5，且顶杆5的上端与顶板4转动连接，螺杆6螺纹连接有滑块7，滑块7与螺杆6限位连接，因螺杆6外表面的螺纹设置，在一定程度上延长了部分烟气的流动路径，增强了换热效果。
上述限位连接具体如下：滑块7的外壁至少固定连接有一个限位块，换热管3的内壁开设有与滑块7滑动连接的限位槽，对滑块7进行限位，在滑块7滑动过程中，限位块同步在限位槽内滑动。
滑块7内上下贯通有至少一个通气口8，留有烟气通过空间。
换热管3的上端同轴固定连接有安装管9，安装管9内设置有风轮组件10，且顶杆5与风轮组件10同轴连接，具体的，风轮组件10包括与安装管9内壁固定连接的固定环101，固定环101内周面与顶杆5环形均匀固定连接有多个转轴103，转轴103上固定套接有扇叶104，扇叶104被烟气推动，从而带动顶杆5与螺杆6转动。
固定环101内开设有转动腔102，各转轴103的一端延伸至转动腔102内并固定连接有从动齿轮105，转动腔102内转动设置有与多个从动齿轮105啮合的主动齿环106，电机通过驱动齿轮107、主动齿环106带动各从动齿轮105、转轴103、扇叶104转动。
主动齿环106的外周面啮合有驱动齿轮107，驱动齿轮107贯穿转动腔102与外界之间夹层设置，固定环101内设置有用于驱动驱动齿轮107的电机，换热管3内壁上下端均固定安装有与风轮组件10连接的换向开关11，电机与换向开关11电性连接，在滑块7与换向开关11接触后，电机自动转动以改变各扇叶104的旋转角度。
主动齿环106的后侧固定连接有限位环，限位环的横截面为T型，转动腔102的内壁开设有与限位环滑动连接的环形槽，转动配合的限位环与环形槽维持主动齿环106的位置。
安装管9的上方设置有感受风阻的受风组件，具体的，受风组件包括固定套接在顶杆5上的受风板12，受风板12为小圆球壳体结构，且受风板12倒置分布，参照图1，相较于平面更好地受到风力。
受风板12的外侧对称固定连接有两个从动杆13，顶板4的下端开设有与从动杆13滑动连接的杆槽17，从动杆13可在杆槽17内上下滑动，从动杆13的上端与杆槽17的内顶端固定连接有弹簧18，在无烟气时，弹簧18处于原长，各从动杆13的下端固定连接有弧形结构的活动齿板14，换热管3的上端且在安装管9的外侧固定连接有可与活动齿板14啮合的固定齿环15，通过活动齿板14与固定齿环15的啮合与分离，对换热管3解除限位或进行限位。
换热管3的外壁等距固定连接有多个扰流杆16，在换热管3解除限位时，换热管3带动扰流杆16转动以搅动水体，增强换热。
水箱1的左上侧与右下侧分别连通有进水管与出水管，进水管与出水管内均安装有电磁阀，水箱1外侧安装有温控器，温控器的测温元件位于水箱1内，水箱1内顶部设置有水位计，水位计、温控器(水位计与温控器图中未画出)与电磁阀电性连接，在水箱1内水体温度达到合适温度时，出水管与进水管内的电磁阀在一定时间内先后打开，以置换同量水体。
本发明的工作原理如下：
由于水与烟气通过换热管3换热，换热管3内壁会逐渐附着烟尘颗粒而逐渐形成介质层，在此需要说明的是，滑块7在通气口8的厚度极小，为μm级，但结构强度较高，滑块7用于刮除附着在换热管3内壁的介质层以保持热传导效率。
在介质层厚度不足以影响热传导效率时，烟气通过烟气管2进入各换热管3内，烟气通过通气口8、风轮组件10向上推动受风板12，受风板12通过从动杆13带动活动齿板14上升一段距离并与固定齿环15分离，在此过程中，由于换热管3没有限位，烟气通过风轮组件10带动安装管9、换热管3及扰流杆16转动，顶杆5、螺杆6和滑块7同步转动，以实现水箱1水的流动，增强换热效率；
在介质层厚度影响传导效率时，同上理，受风板12所受到的风力变小，无法克服弹簧18弹性阻力而使活动齿板14与固定齿环15啮合，在对换热管3进行限位的基础上，烟气通过风轮组件10带动顶杆5与螺杆6转动，螺杆6带动滑块7向上或下滑动，进而刮除附着在换热管3的烟尘颗粒；刮除后的烟尘也同其他烟尘相同地被过滤网截留，在使用一定周期后，技术人员拆卸过滤网并更换即可。
需要说明的是，在滑块7向上或下滑动过程中与换向开关11接触时，则需要改变螺杆6的转动方向，因扇叶104相对于转轴103的旋转角度与风轮组件10的转动方向有关，所以在滑块7与换向开关11接触时，电机驱动驱动齿轮107以带动主动齿环106转动，主动齿环106同时啮合多个从动齿轮105，进而带动各转轴103和与之连接扇叶104转动，后续烟气通过风轮组件10过程中，螺杆6便可反向转动，实现滑块7的向上刮除附着在换热管3内壁的烟尘颗粒。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：包括上下设置的顶板(4)与水箱(1)，所述顶板(4)与水箱(1)之间可拆卸固定连接有过滤网，所述水箱(1)内上下贯穿并密封转动连接有多个换热管(3)，所述水箱(1)的下端且在多个换热管(3)的外侧罩设有烟气管(2)，所述烟气管(2)内同轴设置有螺杆(6)，所述螺杆(6)的上端固定连接有顶杆(5)，且顶杆(5)的上端与顶板(4)转动连接，所述螺杆(6)螺纹连接有滑块(7)，所述滑块(7)与螺杆(6)限位连接，所述滑块(7)内上下贯通有至少一个通气口(8)，所述换热管(3)的上端同轴固定连接有安装管(9)，所述安装管(9)内设置有风轮组件(10)，且顶杆(5)与风轮组件(10)同轴连接，所述换热管(3)内壁上下端均固定安装有与风轮组件(10)连接的换向开关(11)，所述安装管(9)的上方设置有感受风阻的受风组件。
2.根据权利要求1所述的一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：所述滑块(7)的外壁至少固定连接有一个限位块，所述换热管(3)的内壁开设有与滑块(7)滑动连接的限位槽。
3.根据权利要求1所述的一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：所述风轮组件(10)包括与安装管(9)内壁固定连接的固定环(101)，所述固定环(101)内周面与顶杆(5)环形均匀固定连接有多个转轴(103)，所述转轴(103)上固定套接有扇叶(104)，所述固定环(101)内开设有转动腔(102)，各所述转轴(103)的一端延伸至转动腔(102)内并固定连接有从动齿轮(105)，所述转动腔(102)内转动设置有与多个从动齿轮(105)啮合的主动齿环(106)，所述主动齿环(106)的外周面啮合有驱动齿轮(107)，所述驱动齿轮(107)贯穿转动腔(102)与外界之间夹层设置，所述固定环(101)内设置有用于驱动驱动齿轮(107)的电机，所述电机与换向开关(11)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：所述受风组件包括固定套接在顶杆(5)上的受风板(12)，所述受风板(12)的外侧对称固定连接有两个从动杆(13)，所述顶板(4)的下端开设有与从动杆(13)滑动连接的杆槽(17)，所述从动杆(13)的上端与杆槽(17)的内顶端固定连接有弹簧(18)，各所述从动杆(13)的下端固定连接有弧形结构的活动齿板(14)，所述换热管(3)的上端且在安装管(9)的外侧固定连接有可与活动齿板(14)啮合的固定齿环(15)。
5.根据权利要求1所述的一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：所述换热管(3)的外壁等距固定连接有多个扰流杆(16)。
6.根据权利要求1所述的一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：所述水箱(1)的左上侧与右下侧分别连通有进水管与出水管，所述进水管与出水管内均安装有电磁阀，所述水箱(1)外侧安装有温控器，所述温控器的测温元件位于水箱(1)内，所述水箱(1)内顶部设置有水位计，所述水位计、温控器与电磁阀电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：所述受风板(12)为小圆球壳体结构，且受风板(12)倒置分布。
8.根据权利要求1所述的一种回转窑余热回收利用系统，其特征在于：所述主动齿环(106)的后侧固定连接有限位环，所述限位环的横截面为T型，所述转动腔(102)的内壁开设有与限位环滑动连接的环形槽。
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