[发明专利]内嵌槽道热管的水泥转窑余热回收器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于水泥回转窑表面热量回收的装置，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，水泥回转窑是干法生产水泥过程的一个典型高能耗设备。回转窑在工作时表面温度较高，大约在200℃-400℃，大部分热量均以辐射方式散失,同时需要用冷水或冷风对转窑筒体表面进行冷却。这种工作方式使得水泥回转窑运行中所需的料耗和砖耗较大，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转窑表面热量回收技术存在的不足，提供一种对转窑筒体冷却效果好、回收换热效率高的内嵌槽道热管的水泥转窑余热回收器。

本发明的内嵌槽道热管水泥转窑余热回收器，采用如下技术方案：

该内嵌槽道热管的水泥转窑余热回收器，包括外罩、水冷壁和换热器；水冷壁设置在水泥转窑的表面外围，水冷壁与水泥转窑的表面之间存在间隙，形成第一通风道；外罩设置在水冷壁的外围，外罩与水冷壁之间设有间隙，形成第二通风道，第一通风道和第二通风道是连通的；外罩上设置有进风道和一个与第一通风道及第二通风道连通的空腔，该空腔中设置有换热器；水冷壁内设有工质通道，工质通道的工质出口与换热器相连；水冷壁内嵌有轴向槽道热管。

外罩和水冷壁均呈六边形，这样可以使进入通风道内的空气在六边形的六个角的位置上形成回流，不仅使得与水冷壁和回转窑表面的换热效果加强而且在通风道内的停留时间也加长，这样强化了热量回收效果，实现更多热量的回收。

由水冷壁的工质进口进入的低沸点介质（或者一般工质）和经外罩上的风道进入的冷空气在吸收转窑表面的热量时对转窑表面降温。因为水冷壁内工质流速相对较低，换热面积较大，对流换热过程使得较高温度的流体聚集在水冷壁的顶端，较低温度的流体在水冷壁的底部。水冷壁中工质内温差的存在会影响散热过程的强度，影响水泥窑筒体温度分布的均匀性，不利于水泥窑的运行。利用轴向槽道热管的高导热性、强均温性以及热流方向可逆性的特点，能够有效解决水冷壁中存在的温度分布不均的问题。将槽道热管轴向内嵌在水冷壁中，把由于对流换热所聚集在顶部的高温流体的热量迅速传导到下部，使得水冷壁内工质的温度均匀化，进而维持转窑筒体表面的温度在一个相对稳定的范围之内，有利于维持水泥窑的正常运行，也有利于延长水泥窑的工作寿命。

本发明在水泥回转窑表面形成了一个能够实现水冷壁和换热器组合结构，辅以风机管道，实现针对转窑表面温度的梯级调节和余热回收。同时，借助水冷壁内轴向槽道热管的高导热性和热流方向可逆性的特点，进一步均匀水冷壁内工质的温度，这样有利于维持水泥窑的正常运行，降低水泥生产过程的能耗和料耗。

附图说明

图1是本发明的内嵌槽道热管的水泥转窑余热回收器的结构示意图。

图2是本发明中水冷壁的结构示意图。

图3是图2中固定件9的结构示意图。

图中：1.换热器，2.水冷壁，3.水泥转窑，4.外罩，5.进风道，6.第一通风道，7.第二通风道，8.热管，9.固定件，10、热管安装孔，11、工质通孔，12、连接块。

具体实施方式

本发明的内嵌槽道热管的水泥转窑余热回收器，如图1所示，主要包括外罩4、水冷壁2和换热器1。外罩4和水冷壁2均呈六边形。水冷壁2设置在水泥转窑3的表面外围，水冷壁2与水泥转窑3的表面之间存在间隙，该处间隙形成第一通风道6。外罩4设置在水冷壁2的外围，外罩4与水冷壁2之间设有间隙，该处间隙形成第二通风道7。外罩4上设置有进风道5和一个与第一通风道6及第二通风道7连通的空腔，该空腔中设置有换热器1。水冷壁2可以制成两部分对称连接在一起，通过两部分之间的间隙使第一通风道6和第二通风道7相连通。