CN211601536U - 一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石灰、水泥、球团等回转窑生产技术领域，尤其涉及一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置。包括下部集气箱、上部集气箱、辐射管与风机；所述下部集气箱与上部集气箱安装在回转窑窑头罩内，下部集气箱与上部集气箱通过辐射管相连，辐射管的两端分别与下部集气箱与上部集气箱相连；风机通过输入管道与下部集气箱相连，上部集气箱与输出管道相连。收集回转窑内的辐射热量和冷却器中熟料的辐射热量，回收的热量可选择加热磨煤系统烟气，或加热烧嘴助燃空气，使热量有效利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及石灰、水泥、球团等回转窑生产技术领域，尤其涉及一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置。
背景技术
回转窑作为一种常见的热工设备，被广泛应用在石灰、水泥、球团等行业。回转窑一般采用高温强制煅烧，使物料快速反应，在回转窑窑头和冷却设备之间，采用窑头罩密封，窑头罩内壁通常采用耐火材料进行隔热，以避免窑头罩受窑内高温辐射，窑头罩外壳采用钢板制作。回转窑内物料煅烧温度达到1250℃左右，窑头冷却器内的熟料温度在800℃左右，在窑头罩内很大一部分热量未能有效利用，造成浪费，同时热辐射对周围环境造成影响。
因此，需要一种换热装置，将窑内大量的辐射热量回收，减少辐射热对周边环境的影响，同时回收的热量可循环再利用，节省能耗，有利于环保。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，收集回转窑内的辐射热量和冷却器中熟料的辐射热量，回收的热量可选择加热磨煤系统烟气，或加热烧嘴助燃空气，使热量有效利用。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，包括下部集气箱、上部集气箱、辐射管与风机；所述下部集气箱与上部集气箱安装在回转窑窑头罩内，下部集气箱与上部集气箱通过辐射管相连，辐射管的两端分别与下部集气箱与上部集气箱相连；风机通过输入管道与下部集气箱相连，上部集气箱与输出管道相连。
所述下部集气箱为多个，风机与输入总管相连，输入总管分为多个输入分管，每个输入分管与一个下部集气箱相连，每个输入分管上均单独设置阀门。
所述上部集气箱为多个，每个上部集气箱与一个输出分管相连，每个输出分管上单独设置阀门，多个输出分管汇合成输出总管。
所述阀门采用金属硬密封蝶阀。
所述辐射管采用S型双螺旋交错形状布置，单根辐射管为S型螺旋形状，一排S型螺旋管左旋方向布置，二排S型螺旋管右旋方向布置，同排辐射管螺旋方向相同，两排螺旋管相互缠绕。
所述辐射管为采用蛇形盘管形式，分两排布置辐射管，一排辐射管和二排辐射管在水平和竖直方向均交错布置，且两排辐射管盘转方向相反。
所述下部集气箱为矩形箱式结构，上表面设有与辐射管相应的孔。
所述上部集气箱顶部形状与窑头罩顶部弧度形状相应，底部为矩形结构，设有与辐射管相应的孔。
还包括下部托架与上部托架，下部集气箱通过下部支架固接在回转窑窑头罩内，上部集气箱通过上部支架固接在回转窑窑头罩内。
所述下部集气箱、上部集气箱、辐射管、上部托架与下部托架均采用0Cr18Ni9材料制作。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、将换热装置悬挂在窑头罩内，通过流通气体经过辐射管吸收辐射热而回收大量热量，回收热量可加热进入磨粉系统的烟气，提高烟气利用效率；可加热烧嘴的助燃空气，吸收热量，降低热值。
2、节约能源，减少热辐射对周围环境影响，节能降耗，有助于环保。
3、辐射管沿窑头罩各个方向布置，集气管采用S螺旋形状或蛇形盘管，增加气体在窑内停留时间，最大限度吸收窑内辐射热，换热面积大，热效率高；增加辐射管换热面积，同时吸收热膨胀，两排辐射管盘旋交错布置更提高吸热效率。
4、装置结构简单，检修方便，效率高，成本低。
附图说明
图1是本实用新型结构示意主视图；
图2是图1的A向剖视图；
图3是本实用新型S型双螺旋辐射管结构示意主视图；
图4是本实用新型与S型双螺旋辐射管相应的上、下集气箱开孔位置示意图；
图5是本实用新型蛇形盘管辐射管结构示意主视图；
图6是本实用新型与蛇形盘管辐射管相应的上、下集气箱开孔位置示意图；
图中：1-风机 2-下部集气箱 3-辐射管 4-上部集气箱 5a-第一阀门 5b-第二阀门 5c-第三阀门 5d-第四阀门 5e-第五阀门 5f-第六阀门 61-输入总管 62-输出总管71-下部托架 72-上部托架 8-窑头罩
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述：
实施例：
如图1、图2所示，一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，包括风机1、下部集气箱2、辐射管3、上部集气箱4、阀门、管道与托架。
设有三个下部集气箱2，下部集气箱2采用0Cr18Ni9材料制作，下部集气箱2为矩形箱式结构，上表面设有与辐射管3相应的圆孔，圆孔直径与辐射管3直径相同。下部集气箱2通过下部托架71与窑头罩8内部钢结构焊接。
风机1采用罗茨风机，罗茨风机流量为6000m3/h，布置在下部集气箱2外侧，风机1与输入总管61相连，输入总管61分为3个输入分管，每个输入分管与一个下部集气箱2 相连，每个输入分管上均单独设置阀门，分别为第一阀门5a、第二阀门5b、第三阀门5c，阀门采用金属硬密封蝶阀，位于窑头罩8外侧。罗茨风机1将需要加热的烟气(或空气) 加压后通过三个输入分管输送至三个下部集气箱2。
设有三个上部集气箱4，上部集气箱4采用0Cr18Ni9材料制作，上部集气箱4为矩形箱式结构，下表面设有与辐射管3相应的圆孔，圆孔直径与辐射管3直径相同。上部集气箱4通过上部托架72固接在回转窑窑头罩8内。上部集气箱4顶部钢板按窑头罩8顶部弧度形状焊接，底部为方形结构，上部集气箱4沿长边靠窑头罩内的耐火材料内衬布置。
每个上部集气箱与一个输出分管相连，每个输出分管上单独设置阀门，分别为第四阀门5d、第五阀门5e、第六阀门5f，阀门采用金属硬密封蝶阀。多个输出分管汇合成输出总管62。
下部集气箱2有三个，上部集气箱4有三个，每个下部集气箱2通过焊接的辐射管3与上部集气箱4组成一组，一共有三组，三组集气箱通过各自阀门独立控制，可根据需要加热烟气(或空气)流量大小选择应用组数。下部集气箱2为烟气(或空气)入口，上部集气箱4为烟气(空气)出口。
辐射管3沿上部集气箱4和下部集气箱2的长边布置两排，可选择S型双螺旋交错形状布置，也可采用蛇形盘管布置。辐射管3布置预留出窑头罩内烧嘴、观察孔、出料孔和大块料出料孔等设备需用的空间。
如图3、图4所示，采用S型双螺旋交错形状布置，单根辐射管为S型螺旋形状，一排S型螺旋管左旋方向布置，二排S型螺旋管右旋方向布置，同排辐射管螺旋方向相同，两排螺旋管相互缠绕。辐射管3为S型双螺旋结构时，每组装置含有12根辐射管，三组一共36根，管径为89mm，有效换热面积约57m2，换热面积为同结构水平直管布置的两倍。
如图5、图6所示，采用蛇形盘管形式，分两排布置辐射管，一排辐射管和二排辐射管在水平和竖直方向均交错布置，且两排辐射管盘转方向相反。辐射管3为蛇形盘管结构时，每组装置有10根辐射管，三组一共30根，管径为89mm，有效换热面积为约30m2。
本实用新型的具体工作过程如下：
室温20℃的空气或需要加热的烟气通过罗茨风机1加压后，根据需要打开下部集气箱2对应的三个输入分管的第一阀门5a、第二阀门5b、第三阀门5c，根据气流量可选择一组、两组或三组换热装置同时工作，气体进入下部集气箱2，上行进入与集气箱焊接的辐射管3内，窑头罩内的环境温度约1000℃，辐射管3内气体在窑头罩8内加热，经过充分的热交换，加热的气体上行至上部集气箱4，打开上部集气箱4对应第四阀门5d、第五阀门5e、第六阀门5f，输送从上部集气箱4输出的加热气体的输出总管62及其分管外部做岩棉-镀锌钢板保温，加热的气体可选择加热进入磨粉系统的烟气，提高烟气利用效率；也可选择加热烧嘴的助燃空气，吸收热量，降低热值等。
本实用新型将换热装置悬挂在窑头罩8内，通过流通气体经过辐射管3吸收辐射热而回收大量热量，回收热量可加热进入磨粉系统的烟气，提高烟气利用效率；可加热烧嘴的助燃空气，吸收热量，降低热值。节约能源，减少热辐射对周围环境影响，节能降耗，有助于环保。辐射管3沿窑头罩各个方向布置，辐射管采用S螺旋形状或蛇形盘管，增加气体在窑内停留时间，最大限度吸收窑内辐射热，换热面积大，热效率高；增加辐射管换热面积，同时吸收热膨胀，两排辐射管盘旋交错布置更提高吸热效率。装置结构简单，检修方便，效率高，成本低。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：包括下部集气箱、上部集气箱、辐射管与风机；所述下部集气箱与上部集气箱安装在回转窑窑头罩内，下部集气箱与上部集气箱通过辐射管相连，辐射管的两端分别与下部集气箱与上部集气箱相连；风机通过输入管道与下部集气箱相连，上部集气箱与输出管道相连。
2.根据权利要求1所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述下部集气箱为多个，风机与输入总管相连，输入总管分为多个输入分管，每个输入分管与一个下部集气箱相连，每个输入分管上均单独设置阀门。
3.根据权利要求1所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述上部集气箱为多个，每个上部集气箱与一个输出分管相连，每个输出分管上单独设置阀门，多个输出分管汇合成输出总管。
4.根据权利要求2或3所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述阀门采用金属硬密封蝶阀。
5.根据权利要求1所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述辐射管采用S型双螺旋交错形状布置，单根辐射管为S型螺旋形状，一排S型螺旋管左旋方向布置，二排S型螺旋管右旋方向布置，同排辐射管螺旋方向相同，两排螺旋管相互缠绕。
6.根据权利要求1所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述辐射管为采用蛇形盘管形式，分两排布置辐射管，一排辐射管和二排辐射管在水平和竖直方向均交错布置，且两排辐射管盘转方向相反。
7.根据权利要求1所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述下部集气箱为矩形箱式结构，上表面设有与辐射管相应的孔。
8.根据权利要求1所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述上部集气箱顶部形状与窑头罩顶部弧度形状相应，底部为矩形结构，设有与辐射管相应的孔。
9.根据权利要求1所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：还包括下部托架与上部托架，下部集气箱通过下部托架固接在回转窑窑头罩内，上部集气箱通过上部托架固接在回转窑窑头罩内。
10.根据权利要求1或9所述的一种应用在回转窑窑头罩内的换热装置，其特征在于：所述下部集气箱、上部集气箱、辐射管、上部托架与下部托架均采用0Cr18Ni9材料制作。
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