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一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置制造方法及图纸

技术编号:2485330 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置,包括回转窑筒体上分段设置的若干换热罩,换热罩外表面设有保温层,换热罩两端与回转窑筒体之间设有密封装置,换热罩内表面与回转窑筒体外表面通过密封装置形成密封的换热腔,换热罩底部设有与换热腔相通的进口,换热罩顶部设有与换热腔相通的出口,换热罩底部连接滑动装置实现轴向位移,密封装置包括回转窑筒体外表面上的固定座,固定座一侧设有动密封环,动密封环底部通过耐温橡胶Ⅰ密封连接回转窑筒体,动密封环与换热罩端面之间设有自动推进静密封环,自动推进静密封环顶部通过耐温橡胶Ⅱ密封连接换热罩端面,自动推进静密封环连接弹性静密封环,弹性静密封环与动密封环之间设有密封盘根。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水泥煅烧用回转窑筒体散热热量的回收利用装置。
技术介绍
如图l、图2所示,现有水泥煅烧用回转窑筒体内部温度高,尽管采用各种 隔热保温措施,目前为耐火砖13和窑皮14,但回转窑筒体表面温度仍较高,回 转窑筒体钢板在回转窑筒体表面较高温度下,既要承受回转窑筒体l自身重量、 耐火砖13重量和物料15造成的动静载荷,又要传递旋转扭矩,工况较为恶劣。 由于回转窑筒体大都釆用Q235钢板制造而成,因此回转窑筒体表面温度必须控 制在允许温度范围内, 一般不能高于400'C,因此控制回转窑筒体表面温度除了 加强耐火砖等隔热措施外,还需使其外表面能有效散热。目前水泥企业的回转 窑筒体依靠自然风冷散热,由此散热损失严重以窑外分解窑为例,回转窑筒 体表面平均温度为27(TC左右,由此带来的散热损失占水泥熟料热耗的5%以上, 以较有代表性的2500t/d窑外分解窑为例,按年有效运转300天、吨熟料热耗 770kcal/t.cl、回转窑筒体散热5%计算, 一年的散热损失为2. 89X 107kcal,折 合标准煤4130吨。回转窑筒体温度较高部分还需要使用风机鼓风冷却,再耗费 一部分电能,仍以2500t/d窑外分解窑为例,年耗电25万kwh左右,在热能损 失的同时还需耗费电能,因此从长远利益看,水泥生产行业对回转窑筒体散发 热量进行回收利用,进行节能降耗的研究是必要的。另一方面,由于水泥回转窑内各段高温气流温度变化和物料分布的影响, 加上回转窑内耐火砖、窑皮的变化,水泥回转窑筒体温度沿轴向不均匀分布,温度变化范围在120 40CTC之间。当出现掉砖等严重情况时,回转窑筒体表面 会局部超温,俗称"红窑"。到目前为止,水泥行业对回转窑筒体散热还没有较好的利用方法。国内北 方一些水泥生产企业有用于产生热水取暖的利用。方法是在窑筒体表面温度较 高部位(烧成带或过渡带靠窑头部位)装设半封闭的隔热罩(全封闭会带来窑 筒体超温问题),在该隔热罩内朝回转窑侧装设换热水管,在水管中通水,依靠 温度较高的窑筒体表面对换热水管的辐射换热取得热水用于采暖,但热效率很 低。到目前也未见国外水泥行业对回转窑散热有效利用的报道。中国国家知识产权局于2007年5月23日公开了一种名为"干法水泥回转 窑表面余热利用的方法及装置"的专利技术,公开号为CN1967120,其可以对回转 窑表面余热进行一定的利用,但存在以下不足按照专利技术说明书,余热利用装置由包围在回转窑筒体外表面起蒸发器和过 热器作用的密封中空外壳构成,该密封中空外壳与回转窑外壳(窑筒体)间有 一小的空隙。按照说明书附图所示,密封中空外壳朝大气侧包裹有一层起隔热 作用的保温层。从传热原理分析,回转窑筒体和密封中空外壳(取热装置)之 间的辐射换热可按内包壳之间的辐射换热进行计算回转窑筒体的表面平均温 度取27(TC,密封中空外壳内层(朝回转窑侧)的表面平均温度取120°C (低于 12(TC时很难产生水蒸汽),同时考虑采取各种措施将表面黑度提高,在较有利 的情况下,辐射换热效率为30%左右;再考虑传导换热,回转窑筒体和中空外壳 之间有空气间隙,并且其中的空气是静止的,由于空气的热导率低,因而传导 换热的效率很低。按以上分析计算,该余热利用装置的换热效率低,更重要的是由于密封中 空外壳外包有保温层(否则散热严重,更难产生蒸汽),在换热效率低的情况下, 影响回转窑筒体的散热,必然引起窑筒体的超温,这是回转窑设备不允许出现 的情况。进一步的,按照专利技术说明书,该利用装置不能检测包裹在中空外壳内 部的回转窑筒体表面温度,进而不能间接监视窑内工况变化(如主窑皮长度等), 更无法发现"掉砖"等原因引起的回转窑"红窑"事故,因此该余热利用装置 客观上存在诸多不足。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种水泥回转窑筒体散热回收利 用装置,可以有效解决目前水泥行业对回转窑筒体的余热利用效率低的问题。为了解决上述技术问题,本技术采用如下技术方案 一种水泥回转窑 筒体散热回收利用装置,包括回转窑筒体上分段设置的若千换热罩,换热罩外 表面设有保温层,其特征在于换热罩两端与回转窑筒体之间设有密封装置, 换热罩内表面与回转窑筒体外表面通过密封装置形成密封的换热腔,换热罩底 部设有与换热腔相通的进口,换热罩顶部设有与换热腔相通的出口,换热罩底 部连接滑动装置实现换热罩轴向位移。进一步的,密封装置包括回转窑筒体外表面上的固定座,固定座一侧设有 动密封环,动密封环底部通过耐温橡胶I密封连接回转窑筒体,动密封环与换 热罩端面之间设有自动推进静密封环,自动推进静密封环顶部通过耐温橡胶II 密封连接换热罩端面,自动推进静密封环连接弹性静密封环,弹性静密封环与 动密封环之间设有密封盘根。更进一步的,自动推进静密封环通过上下水平分布的两个螺栓固定于换热罩端面上,自动推进静密封环和螺栓之间设有滑套,滑套宽度大于静密封环宽 度,滑套两侧通过调整螺母固定于螺栓上。更进一步的,弹性静密封环呈上下分布的两个圆弧状凸起,凸起上设有沟槽i,动密封环上设有与沟槽i对应的沟槽n ,密封盘根夹于沟槽i和沟槽n 之间。进一步的,滑动装置包括设置在换热罩底部的滑轮和支撑于地面上的固定 架,固定架上设有与滑轮对应的滑轨,固定架两侧通过螺栓设有滑轮的限位块。 进一步的,换热罩上设有与回转窑筒体外自动扫描测温仪方向对应的测温窗。进一步的,测温窗连接自动清垢器,自动清垢器包括移动架,移动架底部 连接丝杆进行水平移动,移动架顶部连接定位导向杆,移动架一侧连接擦窗器, 擦窗器通过设在移动架内的弹簧抵住测温窗,擦窗器两侧连接定位弹簧。本技术由于采用了上述技术方案,具有以下效果在采用水作为换热介质时,在回转窑筒体表面直接充满水或汽水混合物对 回转窑筒体进行换热,利用回转窑的旋转和装设在回转窑筒体上的螺旋叶片, 加强对流和扰流作用,增大换热面积,在此情况下,水对回转窑筒体表面主要 以相变换热方式换热,同时对流和传导换热的效果好,换热效率高,除了换热 罩外表面隔热层和两端密封造成的散热损失外,可全部吸收利用回转窑筒体表 面散热,预计其对换热罩内回转窑筒体表面的换热效率可达到90%以上,对回转 窑筒体表面的冷却效果好于原依靠自然风冷的方式。在生产低温低压蒸汽的蒸发段部位,回转窑筒体表面温度可低于20(TC,在蒸汽过热段部位的回转窑筒体 表面温度可控制在30(TC以内,对回转窑筒体钢板强度有利,同时可免除因原自 然风冷效果差使用风机强制风冷的做法,节约电能。且可直接生产低温低压蒸汽作为补汽用于水泥厂余热发电,热利用效率高。经估算,70%左右的回转窑筒 体表面散热可转化为电能,仍以2500t/d窑外分解窑为例,每年可发电700X 10、wh左右,节约标准煤约2800吨/年。本技术针对水泥回转窑工况进行原理设计,换热罩内回转窑筒体表面 温度可得到有效控制且低于原有自然风冷情况下的表面温度;换热罩可跟随窑 的"上下行"滑移且有限位块、密封盘根可快速更换、换热罩上设有对回转窑 筒体表面测温用的测温窗,动密封环以"柔性联接"方式安装在回转窑筒体上, 解决了焊接在回转窑筒体上时对回转窑筒体正常工况变形的约束,从而避免了 可能引起窑内易掉耐火砖和回转本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种水泥回转窑筒体散热回收利用装置,包括回转窑筒体(1)上分段设置的若干换热罩(2),换热罩(2)外表面设有保温层(21),其特征在于:所述换热罩(2)两端与所述回转窑筒体(1)之间设有密封装置,所述换热罩(2)内表面与所述回转窑筒体(1)外表面通过所述密封装置形成密封的换热腔(3),所述换热罩(2)底部设有与所述换热腔(3)相通的进口(22),所述换热罩(2)顶部设有与所述换热腔(3)相通的出口(23),所述换热罩(2)底部连接滑动装置实现轴向移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钱建荣
申请(专利权)人:钱建荣
类型:实用新型
国别省市:33[]

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