專利名稱：一種水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水泥煅燒用回轉(zhuǎn)窯筒體散熱熱量的回收利用裝置。
背景技術(shù)：
如圖l、圖2所示，現(xiàn)有水泥煅燒用回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)部溫度高，盡管采用各種 隔熱保溫措施，目前為耐火磚13和窯皮14，但回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度仍較高，回 轉(zhuǎn)窯筒體鋼板在回轉(zhuǎn)窯筒體表面較高溫度下，既要承受回轉(zhuǎn)窯筒體l自身重量、 耐火磚13重量和物料15造成的動靜載荷，又要傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩，工況較為惡劣。 由于回轉(zhuǎn)窯筒體大都釆用Q235鋼板制造而成，因此回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度必須控 制在允許溫度范圍內(nèi)， 一般不能高于400'C，因此控制回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度除了 加強(qiáng)耐火磚等隔熱措施外，還需使其外表面能有效散熱。目前水泥企業(yè)的回轉(zhuǎn) 窯筒體依靠自然風(fēng)冷散熱，由此散熱損失嚴(yán)重以窯外分解窯為例，回轉(zhuǎn)窯筒 體表面平均溫度為27(TC左右，由此帶來的散熱損失占水泥熟料熱耗的5%以上， 以較有代表性的2500t/d窯外分解窯為例，按年有效運(yùn)轉(zhuǎn)300天、噸熟料熱耗 770kcal/t.cl、回轉(zhuǎn)窯筒體散熱5%計算， 一年的散熱損失為2. 89X 107kcal，折 合標(biāo)準(zhǔn)煤4130噸。回轉(zhuǎn)窯筒體溫度較高部分還需要使用風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)冷卻，再耗費(fèi) 一部分電能，仍以2500t/d窯外分解窯為例，年耗電25萬kwh左右，在熱能損 失的同時還需耗費(fèi)電能，因此從長遠(yuǎn)利益看，水泥生產(chǎn)行業(yè)對回轉(zhuǎn)窯筒體散發(fā) 熱量進(jìn)行回收利用，進(jìn)行節(jié)能降耗的研究是必要的。
另一方面，由于水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)各段高溫氣流溫度變化和物料分布的影響， 加上回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火磚、窯皮的變化，水泥回轉(zhuǎn)窯筒體溫度沿軸向不均勻分布，
溫度變化范圍在120 40CTC之間。當(dāng)出現(xiàn)掉磚等嚴(yán)重情況時，回轉(zhuǎn)窯筒體表面 會局部超溫，俗稱"紅窯"。
到目前為止，水泥行業(yè)對回轉(zhuǎn)窯筒體散熱還沒有較好的利用方法。國內(nèi)北 方一些水泥生產(chǎn)企業(yè)有用于產(chǎn)生熱水取暖的利用。方法是在窯筒體表面溫度較 高部位(燒成帶或過渡帶靠窯頭部位)裝設(shè)半封閉的隔熱罩(全封閉會帶來窯 筒體超溫問題)，在該隔熱罩內(nèi)朝回轉(zhuǎn)窯側(cè)裝設(shè)換熱水管，在水管中通水，依靠 溫度較高的窯筒體表面對換熱水管的輻射換熱取得熱水用于采暖，但熱效率很 低。到目前也未見國外水泥行業(yè)對回轉(zhuǎn)窯散熱有效利用的報道。
中國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2007年5月23日公開了一種名為"干法水泥回轉(zhuǎn) 窯表面余熱利用的方法及裝置"的發(fā)明，公開號為CN1967120，其可以對回轉(zhuǎn) 窯表面余熱進(jìn)行一定的利用，但存在以下不足
按照發(fā)明說明書，余熱利用裝置由包圍在回轉(zhuǎn)窯筒體外表面起蒸發(fā)器和過 熱器作用的密封中空外殼構(gòu)成，該密封中空外殼與回轉(zhuǎn)窯外殼(窯筒體)間有 一小的空隙。按照說明書附圖所示，密封中空外殼朝大氣側(cè)包裹有一層起隔熱 作用的保溫層。從傳熱原理分析，回轉(zhuǎn)窯筒體和密封中空外殼(取熱裝置)之 間的輻射換熱可按內(nèi)包殼之間的輻射換熱進(jìn)行計算回轉(zhuǎn)窯筒體的表面平均溫 度取27(TC，密封中空外殼內(nèi)層(朝回轉(zhuǎn)窯側(cè))的表面平均溫度取120°C (低于 12(TC時很難產(chǎn)生水蒸汽)，同時考慮采取各種措施將表面黑度提高，在較有利 的情況下，輻射換熱效率為30%左右；再考慮傳導(dǎo)換熱，回轉(zhuǎn)窯筒體和中空外殼 之間有空氣間隙，并且其中的空氣是靜止的，由于空氣的熱導(dǎo)率低，因而傳導(dǎo) 換熱的效率很低。
按以上分析計算，該余熱利用裝置的換熱效率低，更重要的是由于密封中 空外殼外包有保溫層(否則散熱嚴(yán)重，更難產(chǎn)生蒸汽)，在換熱效率低的情況下， 影響回轉(zhuǎn)窯筒體的散熱，必然引起窯筒體的超溫，這是回轉(zhuǎn)窯設(shè)備不允許出現(xiàn) 的情況。進(jìn)一步的，按照發(fā)明說明書，該利用裝置不能檢測包裹在中空外殼內(nèi) 部的回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度，進(jìn)而不能間接監(jiān)視窯內(nèi)工況變化(如主窯皮長度等)， 更無法發(fā)現(xiàn)"掉磚"等原因引起的回轉(zhuǎn)窯"紅窯"事故，因此該余熱利用裝置 客觀上存在諸多不足。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利 用裝置，可以有效解決目前水泥行業(yè)對回轉(zhuǎn)窯筒體的余熱利用效率低的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種水泥回轉(zhuǎn)窯 筒體散熱回收利用裝置，包括回轉(zhuǎn)窯筒體上分段設(shè)置的若千換熱罩，換熱罩外 表面設(shè)有保溫層，其特征在于換熱罩兩端與回轉(zhuǎn)窯筒體之間設(shè)有密封裝置， 換熱罩內(nèi)表面與回轉(zhuǎn)窯筒體外表面通過密封裝置形成密封的換熱腔，換熱罩底 部設(shè)有與換熱腔相通的進(jìn)口，換熱罩頂部設(shè)有與換熱腔相通的出口，換熱罩底 部連接滑動裝置實(shí)現(xiàn)換熱罩軸向位移。
進(jìn)一步的，密封裝置包括回轉(zhuǎn)窯筒體外表面上的固定座，固定座一側(cè)設(shè)有 動密封環(huán)，動密封環(huán)底部通過耐溫橡膠I密封連接回轉(zhuǎn)窯筒體，動密封環(huán)與換 熱罩端面之間設(shè)有自動推進(jìn)靜密封環(huán)，自動推進(jìn)靜密封環(huán)頂部通過耐溫橡膠II 密封連接換熱罩端面，自動推進(jìn)靜密封環(huán)連接彈性靜密封環(huán)，彈性靜密封環(huán)與 動密封環(huán)之間設(shè)有密封盤根。
更進(jìn)一步的，自動推進(jìn)靜密封環(huán)通過上下水平分布的兩個螺栓固定于換熱
罩端面上，自動推進(jìn)靜密封環(huán)和螺栓之間設(shè)有滑套，滑套寬度大于靜密封環(huán)寬 度，滑套兩側(cè)通過調(diào)整螺母固定于螺栓上。
更進(jìn)一步的，彈性靜密封環(huán)呈上下分布的兩個圓弧狀凸起，凸起上設(shè)有溝
槽i，動密封環(huán)上設(shè)有與溝槽i對應(yīng)的溝槽n ，密封盤根夾于溝槽i和溝槽n 之間。
進(jìn)一步的，滑動裝置包括設(shè)置在換熱罩底部的滑輪和支撐于地面上的固定 架，固定架上設(shè)有與滑輪對應(yīng)的滑軌，固定架兩側(cè)通過螺栓設(shè)有滑輪的限位塊。 進(jìn)一步的，換熱罩上設(shè)有與回轉(zhuǎn)窯筒體外自動掃描測溫儀方向?qū)?yīng)的測溫窗。
進(jìn)一步的，測溫窗連接自動清垢器，自動清垢器包括移動架，移動架底部 連接絲桿進(jìn)行水平移動，移動架頂部連接定位導(dǎo)向桿，移動架一側(cè)連接擦窗器， 擦窗器通過設(shè)在移動架內(nèi)的彈簧抵住測溫窗，擦窗器兩側(cè)連接定位彈簧。
本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下效果
在采用水作為換熱介質(zhì)時，在回轉(zhuǎn)窯筒體表面直接充滿水或汽水混合物對 回轉(zhuǎn)窯筒體進(jìn)行換熱，利用回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)和裝設(shè)在回轉(zhuǎn)窯筒體上的螺旋葉片， 加強(qiáng)對流和擾流作用，增大換熱面積，在此情況下，水對回轉(zhuǎn)窯筒體表面主要 以相變換熱方式換熱，同時對流和傳導(dǎo)換熱的效果好，換熱效率高，除了換熱 罩外表面隔熱層和兩端密封造成的散熱損失外，可全部吸收利用回轉(zhuǎn)窯筒體表 面散熱，預(yù)計其對換熱罩內(nèi)回轉(zhuǎn)窯筒體表面的換熱效率可達(dá)到90%以上，對回轉(zhuǎn) 窯筒體表面的冷卻效果好于原依靠自然風(fēng)冷的方式。在生產(chǎn)低溫低壓蒸汽的蒸
發(fā)段部位，回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度可低于20(TC，在蒸汽過熱段部位的回轉(zhuǎn)窯筒體 表面溫度可控制在30(TC以內(nèi)，對回轉(zhuǎn)窯筒體鋼板強(qiáng)度有利，同時可免除因原自 然風(fēng)冷效果差使用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷的做法，節(jié)約電能。且可直接生產(chǎn)低溫低壓蒸
汽作為補(bǔ)汽用于水泥廠余熱發(fā)電，熱利用效率高。經(jīng)估算，70%左右的回轉(zhuǎn)窯筒 體表面散熱可轉(zhuǎn)化為電能，仍以2500t/d窯外分解窯為例，每年可發(fā)電700X 10、wh左右，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約2800噸/年。
本實(shí)用新型針對水泥回轉(zhuǎn)窯工況進(jìn)行原理設(shè)計，換熱罩內(nèi)回轉(zhuǎn)窯筒體表面 溫度可得到有效控制且低于原有自然風(fēng)冷情況下的表面溫度；換熱罩可跟隨窯 的"上下行"滑移且有限位塊、密封盤根可快速更換、換熱罩上設(shè)有對回轉(zhuǎn)窯 筒體表面測溫用的測溫窗，動密封環(huán)以"柔性聯(lián)接"方式安裝在回轉(zhuǎn)窯筒體上， 解決了焊接在回轉(zhuǎn)窯筒體上時對回轉(zhuǎn)窯筒體正常工況變形的約束，從而避免了 可能引起窯內(nèi)易掉耐火磚和回轉(zhuǎn)窯筒體"縮頸"應(yīng)力集中的問題，過熱段換熱 腔內(nèi)的回轉(zhuǎn)窯筒體設(shè)有自動清垢裝置，蒸發(fā)段不易積垢，此外通過在回轉(zhuǎn)窯筒 體上分段裝設(shè)換熱罩，避開了回轉(zhuǎn)窯筒體的輪帶、托輪等措施，在裝設(shè)換熱罩 后對水泥回轉(zhuǎn)窯設(shè)備及運(yùn)行無不良影響。換熱腔內(nèi)除了使用水作為換熱介質(zhì)外， 還可使用導(dǎo)熱油等其它換熱介質(zhì)，在使用導(dǎo)熱油時，通過強(qiáng)制循環(huán)對回轉(zhuǎn)窯筒 體表面直接換熱，換熱后的熱油可使用蒸汽發(fā)生器生產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電或直接供 換熱器用于采暖等。
綜上，本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益明顯。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1為現(xiàn)有水泥回轉(zhuǎn)窯筒體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為
圖1中A-A斷面圖3為本實(shí)用新型一種水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3中B-B階梯剖視圖5為圖3中I處結(jié)構(gòu)放大示意圖6為圖3中II處結(jié)構(gòu)放大示意圖7為圖4中m處結(jié)構(gòu)放大示意圖8為本實(shí)用新型中自動清垢器的工作原理圖9為本實(shí)用新型中實(shí)施例一的工作流程
圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例二中回轉(zhuǎn)窯筒體的剖視圖;
圖11為本實(shí)用新型中實(shí)施例二的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
用軟化水或除鹽水作為換熱介質(zhì)，通過換熱罩后直接生產(chǎn)帶有一定過熱度 的低溫低壓(0.2 0.3Mpa、 150 170°C)蒸汽，該蒸汽作為水泥廠純低溫余熱 發(fā)電用的補(bǔ)汽進(jìn)入汽輪機(jī)補(bǔ)汽口，推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電；或全部 生產(chǎn)低溫低壓飽和蒸汽，該飽和蒸汽進(jìn)入水泥廠純低溫余熱發(fā)電鍋爐低溫低壓 蒸汽段，再經(jīng)鍋爐過熱后用于發(fā)電。在換熱腔內(nèi)生產(chǎn)低溫低壓蒸汽，是回轉(zhuǎn)窯 筒體強(qiáng)度允許承受的。
水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，包括回轉(zhuǎn)窯筒體1上分段設(shè)置的換熱 罩2，換熱罩2由鋼板制成的兩個半圓筒體通過法蘭連接后將回轉(zhuǎn)窯筒體1包住。 換熱罩2外表面設(shè)有保溫層21，以防止熱量散失。換熱罩2兩端與回轉(zhuǎn)窯筒體 1之間設(shè)有密封裝置，換熱罩2內(nèi)表面與回轉(zhuǎn)窯筒體1外表面通過密封裝置形成 密封的換熱腔3，換熱腔3內(nèi)充滿換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)采用軟化水或除鹽水。換 熱腔3內(nèi)的回轉(zhuǎn)窯筒體1外表面焊接有螺旋葉片18，可以增加換熱面積，同時 利用回轉(zhuǎn)窯筒體1的旋轉(zhuǎn)通過螺旋葉片18對換熱腔3內(nèi)的換熱介質(zhì)產(chǎn)生擾流作
用，增強(qiáng)換熱效果。
如圖9所示，換熱罩2包括1弁，2#， 3弁，4#， 5#和6#換熱罩。6# 換熱罩位于回轉(zhuǎn)窯筒體尾部12，用于給水預(yù)熱；l弁、2#、 3#換熱罩位于回轉(zhuǎn) 窯筒體1燒成帶，5#換熱罩位于回轉(zhuǎn)窯筒體1過渡帶，其中1#換熱罩所在位 置含少量回轉(zhuǎn)窯筒體1的冷卻帶，這四個換熱罩作蒸發(fā)器使用，用于產(chǎn)生蒸汽； 4#換熱罩位于回轉(zhuǎn)窯筒體1過渡帶，作為過熱器使用。
如圖3和圖5所示，換熱罩2兩端與回轉(zhuǎn)窯筒體1之間設(shè)有密封裝置，密 封裝置包括焊接在回轉(zhuǎn)窯筒體1外表面上的固定座47，固定座47 —側(cè)設(shè)有動密 封環(huán)41，動密封環(huán)41由鋼板制成，動密封環(huán)41底部通過耐溫橡膠I 42密封連 接回轉(zhuǎn)窯筒體l，可以解決動密封環(huán)41和回轉(zhuǎn)窯筒體1之間的密封，同時當(dāng)回 轉(zhuǎn)窯筒體1在工況下發(fā)生"失圓"等變形時，允許動密封環(huán)41與回轉(zhuǎn)窯筒體1 產(chǎn)生相對微量位移。動密封環(huán)41與換熱罩端面24之間設(shè)有自動推進(jìn)靜密封環(huán) 44，自動推進(jìn)靜密封環(huán)44由鋼板制成，自動推進(jìn)靜密封環(huán)44頂部通過耐溫橡 膠1145密封連接換熱罩端面24，可以解決自動推進(jìn)靜密封環(huán)44與換熱罩端面 24之間的密封，且在自動推進(jìn)靜密封環(huán)44移動時耐溫橡膠IH5可沿回轉(zhuǎn)窯筒 體l軸向產(chǎn)生伸縮，保證密封效果。自動推進(jìn)靜密封環(huán)44通過上下水平分布的 兩個螺栓441固定于換熱罩端面24上，自動推進(jìn)靜密封環(huán)44和螺栓441之間 設(shè)有滑套442，滑套442寬度大于自動推進(jìn)靜密封環(huán)44寬度，滑套442兩側(cè)通 過調(diào)整螺母444固定于螺栓441上，同時上方的螺栓441通過拉桿443進(jìn)一步 固定，自動推進(jìn)靜密封環(huán)44可以在兩側(cè)調(diào)整螺母444之間的滑套442上滑動。 當(dāng)密封盤根43磨損時，由于換熱腔3內(nèi)換熱介質(zhì)的壓力大于外界大氣壓，因此 推動自動推進(jìn)靜密封環(huán)44向動密封環(huán)41方向移動，補(bǔ)償密封盤根43的磨損， 保持密封間隙不變。自動推進(jìn)靜密封環(huán)44上設(shè)有彈性靜密封環(huán)46，彈性靜密封
環(huán)46與動密封環(huán)41之間設(shè)有密封盤根43。彈性靜密封環(huán)46由耐溫橡膠制成， 彈性靜密封環(huán)46呈上下分布的兩個圓弧狀凸起，凸起上均設(shè)有溝槽I，動密封 環(huán)上設(shè)有與溝槽I對應(yīng)的溝槽IH8，密封盤根43夾于溝槽I和溝槽I148之間。 彈性靜密封環(huán)46內(nèi)充有液壓油，其油壓高于換熱腔3內(nèi)換熱介質(zhì)的壓力，在工 況下，當(dāng)動密封環(huán)41因回轉(zhuǎn)窯筒體1各種變形引起微量變形時，彈性靜密封環(huán) 46會跟隨其微量變形，由此確保密封盤根43的密封作用。溝槽IH8的加工利 用動密封環(huán)41安裝后回轉(zhuǎn)窯筒體的旋轉(zhuǎn)(線速度0. 7m/s左右)進(jìn)行現(xiàn)場車削使 得動密封環(huán)41端面平整、車出環(huán)狀溝槽I148，同時對溝槽IH8內(nèi)與密封盤根 43的接觸面給予車光和磨光處理。當(dāng)密封盤根43磨損嚴(yán)重時，只要釋放彈性靜 密封環(huán)46內(nèi)的液壓油，即可快速更換密封盤根43，減少對窯運(yùn)轉(zhuǎn)率的影響。
如圖3和圖6所示，換熱罩2底部連接滑動裝置，滑動裝置包括設(shè)置在換 熱罩2底部的四個滑輪51和支撐于地面上的四個固定架52，固定架52上設(shè)有 與滑輪51對應(yīng)的滑軌53，滑軌53與回轉(zhuǎn)窯筒體1的斜度一致，固定架52兩側(cè) 通過螺栓54設(shè)有滑輪51的限位塊55,限位塊55固定于螺栓54 —端，調(diào)整螺 栓54即可限定滑輪51的位移?；剞D(zhuǎn)窯筒體1在工況中需"上行"或"下行" 時，換熱罩2可跟隨回轉(zhuǎn)窯筒體1滑移，同時換熱罩2兩端的密封裝置能產(chǎn)生 位移，對密封間隙無影響。
換熱罩2上設(shè)有與回轉(zhuǎn)窯筒體1外自動掃描測溫儀81方向?qū)?yīng)的測溫窗17。 測溫窗17對位于換熱腔3內(nèi)的換熱介質(zhì)是密封的，自動掃描測溫儀81測溫用 的紅外線透過測溫窗17及換熱罩2與回轉(zhuǎn)窯筒體1之間的換熱介質(zhì)對回轉(zhuǎn)窯筒 體1進(jìn)行測溫；由換熱介質(zhì)引起的測溫誤差可通過自動掃描測溫儀81的數(shù)據(jù)調(diào) 整進(jìn)行修正，也可使用手提式測溫儀通過測溫窗17測量回轉(zhuǎn)窯筒體1溫度。
如圖4和圖7所示，為了防止測溫窗17積垢對測溫的影響，在測溫窗17
內(nèi)裝設(shè)有自動清垢器6，自動清垢器6包括移動架61，移動架61底部連接絲桿 62進(jìn)行水平移動，移動架61頂部連接定位導(dǎo)向桿63，絲桿62旋轉(zhuǎn)帶動移動架 61移動，定位導(dǎo)向桿63可防止移動架61發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而保證移動架61水平移 動，移動架61—側(cè)連接擦窗器64，擦窗器64通過設(shè)在移動架61內(nèi)的彈簧65 抵住測溫窗17，擦窗器64兩側(cè)連接定位彈簧66，可以防止擦窗器64位置發(fā)生 偏移。自動清垢器6上還可以裝設(shè)回轉(zhuǎn)窯筒體清垢器，回轉(zhuǎn)窯筒體清垢器包括 設(shè)置在移動架61另一側(cè)的清垢片67，清垢片67通過設(shè)在移動架61內(nèi)的彈簧II 68抵住回轉(zhuǎn)窯筒體1外表面，清垢片67下部連接支撐彈簧69，可以防止清添 片67位置發(fā)生偏移。
如圖8所示，絲桿62的一端通過密封支座75穿出換熱罩2連接傳動皮帶 輪71，傳動皮帶輪71由電機(jī)74帶動，電機(jī)74連接自動計數(shù)和正反轉(zhuǎn)控制器 73，自動計數(shù)和正反轉(zhuǎn)控制器73連接轉(zhuǎn)數(shù)檢測器72，轉(zhuǎn)數(shù)檢測器72檢測絲桿 62轉(zhuǎn)動次數(shù)，由自動計數(shù)和正反轉(zhuǎn)控制器73進(jìn)行自動計數(shù)，當(dāng)自動計數(shù)的數(shù)值 到達(dá)某一數(shù)值，表明自動清垢器6到達(dá)單向行程滿程時，自動計數(shù)和正反轉(zhuǎn)控 制器73控制電機(jī)74反轉(zhuǎn)，使自動清垢器6實(shí)現(xiàn)反向移動對測溫窗17進(jìn)行反復(fù) 擦洗，設(shè)置回轉(zhuǎn)窯筒體清垢器則清垢片67可以對回轉(zhuǎn)窯筒體1外表面進(jìn)行清坭。
在作為蒸發(fā)器使用的1#、 2#、 3#和5弁這四個換熱罩中的自動清垢器6 不裝設(shè)回轉(zhuǎn)窯筒體清垢器，4#換熱罩作為過熱器使用中裝設(shè)回轉(zhuǎn)窯筒體清坂 器°
以生產(chǎn)帶有一定過熱度的低溫低壓蒸汽為例4#換熱罩作為過熱器使用，
考慮過熱帶易產(chǎn)生水垢，4井換熱罩內(nèi)的回轉(zhuǎn)窯筒體上不設(shè)置螺旋葉片18，自動 清垢器6上裝設(shè)回轉(zhuǎn)窯筒體清垢器，工況時可連續(xù)自動清除回轉(zhuǎn)窯筒體1上的 積垢；當(dāng)采用化學(xué)方法除垢時，該換熱罩仍可加裝焊接于回轉(zhuǎn)窯筒體上的螺旋 葉片，以增加換熱效果。如圖9所示，給水及通過汽包82分離后的水引至6弁 換熱罩，從換熱罩2底部的進(jìn)口22注入，與溫度較高的回轉(zhuǎn)窯筒體l表面(大 于10(TC)對流換熱后從該換熱罩2頂部的出口 23引出。通過汽水管線和調(diào)節(jié) 閥I84分別引到作為蒸發(fā)器使用的1弁、2弁、3#和5#四個換熱罩中，四個換 熱罩的工作原理相同通過6井換熱罩預(yù)熱后的水從底部進(jìn)口 22注入換熱腔3， 水與溫度較高的回轉(zhuǎn)窯筒體1表面(大于15(TC)直接接觸發(fā)生自然對流沸騰或 核態(tài)沸騰，汽泡上升至換熱腔3上部的集氣區(qū)，集氣區(qū)的飽和蒸汽或汽水混合 物通過換熱腔3頂部出口 23的蒸汽管道引至汽包82。通過汽包82分離后的飽 和蒸汽引至4弁換熱罩，飽和蒸汽從4#換熱罩底部進(jìn)口 22引入，與溫度較高 的回轉(zhuǎn)窯筒體1表面(大于200。C)換熱后，形成過熱蒸汽(過熱度3(TC左右)， 通過換熱腔3頂部的集氣區(qū)和蒸汽管道引至發(fā)電用低溫低壓蒸汽集氣箱用于汽 輪機(jī)的補(bǔ)汽，推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
汽包與蒸發(fā)器之間根據(jù)需要可設(shè)計為自然循環(huán)，也可采用多次強(qiáng)制循環(huán)方 式。采用多次強(qiáng)制循環(huán)方式時，需要連接循環(huán)泵83用于強(qiáng)制循環(huán)。
在全部生產(chǎn)低溫低壓飽和蒸汽時，4#換熱罩作為蒸發(fā)器使用。
實(shí)施例二-
本實(shí)施例使用導(dǎo)熱油為換熱介質(zhì)，導(dǎo)熱油以強(qiáng)制循環(huán)的方式通過換熱罩對 回轉(zhuǎn)窯筒體表面換熱，換熱升溫后的導(dǎo)熱油通過蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電， 也可將換熱升溫后的導(dǎo)熱油直接引至換能裝置用于采暖等。
水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，包括回轉(zhuǎn)窯筒體l，回轉(zhuǎn)窯筒體l上分 段設(shè)有換熱罩2，換熱罩2由鋼板制成的兩個半圓筒體通過法蘭聯(lián)接后將回轉(zhuǎn)窯 筒體1包住。換熱罩2外表面設(shè)有保溫層21，以防止熱量散失。換熱罩2兩端
與回轉(zhuǎn)窯筒體1之間設(shè)有密封裝置，換熱罩2內(nèi)表面與回轉(zhuǎn)窯筒體1外表面通 過密封裝置形成密封的換熱腔3，換熱腔3內(nèi)充滿換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)采用熱傳 導(dǎo)性能較好的導(dǎo)熱油，國產(chǎn)WD-350導(dǎo)熱油在20(TC時的導(dǎo)熱系數(shù)為0.452 KJ/m hr 'C，使用溫度可達(dá)到300°C。如
圖10和
圖11所示，換熱腔3內(nèi)的回 轉(zhuǎn)窯筒體1外表面設(shè)置螺旋葉片18。換熱罩2包括7#， 8#， 9#和10弁換熱 罩。窯尾12部位因回轉(zhuǎn)窯筒體1溫度較低(15(TC左右)不裝設(shè)換熱罩。
如圖3和圖5所示，換熱罩2兩端與回轉(zhuǎn)窯筒體1之間的密封裝置，包括 焊接在回轉(zhuǎn)窯筒體1外表面上的固定座47，固定座47 —側(cè)設(shè)有動密封環(huán)41， 動密封環(huán)41由鋼板制成，動密封環(huán)41底部通過耐溫橡膠I 42密封連接回轉(zhuǎn)窯 筒體l，可以解決動密封環(huán)41和回轉(zhuǎn)窯筒體1之間的密封，同時當(dāng)回轉(zhuǎn)窯筒體 1在工況下發(fā)生"失圓"等變形時，允許動密封環(huán)41與回轉(zhuǎn)窯筒體1產(chǎn)生相對 微量位移。動密封環(huán)41與換熱罩端面24之間設(shè)有自動推進(jìn)靜密封環(huán)44，自動 推進(jìn)靜密封環(huán)44由鋼板制成，自動推進(jìn)靜密封環(huán)44頂部通過耐溫橡膠IH5密 封連接換熱罩端面24，可以解決自動推進(jìn)靜密封環(huán)44與換熱罩端面24之間的 密封，且在自動推進(jìn)靜密封環(huán)44移動時耐溫橡膠I145可沿回轉(zhuǎn)窯筒體1軸向產(chǎn) 生伸縮，保證密封效果。自動推進(jìn)靜密封環(huán)44通過上下水平分布的兩個螺栓441 固定于換熱罩端面24上，自動推進(jìn)靜密封環(huán)44和螺栓441之間設(shè)有滑套442， 滑套442寬度大于自動推進(jìn)靜密封環(huán)44寬度，滑套442兩側(cè)通過調(diào)整螺母444 固定于螺栓441上，同時上方的螺栓441通過拉桿443進(jìn)一步固定，自動推進(jìn) 靜密封環(huán)44可以在兩側(cè)調(diào)整螺母444之間的滑套442上滑動。當(dāng)密封盤根43 磨損時，由于換熱腔3內(nèi)換熱介質(zhì)的壓力大于外界大氣壓，因此推動自動推進(jìn) 靜密封環(huán)44向動密封環(huán)41方向移動，補(bǔ)償密封盤根43的磨損，保持密封間隙 不變。自動推進(jìn)靜密封環(huán)44上設(shè)有彈性靜密封環(huán)46，彈性靜密封環(huán)46與動密
封環(huán)41之間設(shè)有密封盤根43。彈性靜密封環(huán)46由耐溫橡膠制成，彈性靜密封 環(huán)46呈上下分布的兩個圓弧狀凸起，凸起上均設(shè)有溝槽I，動密封環(huán)上設(shè)有與 溝槽I對應(yīng)的溝槽I148，密封盤根43夾于溝槽I和溝槽II48之間。彈性靜密封 環(huán)46內(nèi)充有液壓油，其油壓高于換熱腔3內(nèi)換熱介質(zhì)的壓力，在工況下，當(dāng)動 密封環(huán)41因回轉(zhuǎn)窯筒體1各種變形引起微量變形時，彈性靜密封環(huán)46會跟隨 其微量變形，由此確保密封盤根43的密封作用。溝槽II48的加工利用動密封環(huán) 41安裝后回轉(zhuǎn)窯筒體的旋轉(zhuǎn)(線速度0.7m/s左右)進(jìn)行現(xiàn)場車削使得動密封環(huán) 41端面平整、車出環(huán)狀溝槽IH8，同時對溝槽IH8內(nèi)與密封盤根43的接觸面 給予車光和磨光處理。當(dāng)密封盤根43磨損嚴(yán)重時，只要釋放彈性靜密封環(huán)46 內(nèi)的液壓油，即可快速更換密封盤根43，減少對窯運(yùn)轉(zhuǎn)率的影響。根據(jù)本實(shí)施 例的實(shí)際密封要求，可以只使用一個密封盤根。
如圖3和圖6所示，換熱罩2底部連接滑動裝置，滑動裝置包括設(shè)置在換 熱罩2底部的四個滑輪51和支撐于地面上的四個固定架52，固定架52上設(shè)有 與滑輪51對應(yīng)的滑軌53，滑軌53與回轉(zhuǎn)窯筒體1的斜度一致，固定架52兩側(cè) 通過螺栓54設(shè)有滑輪51的限位塊55，限位塊55固定于螺栓54 —端，調(diào)整螺 栓54即可限定滑輪51的位移?；剞D(zhuǎn)窯筒體1在工況中需"上行"或"下行" 時，換熱罩2可跟隨回轉(zhuǎn)窯筒體1滑移，同時換熱罩2兩端的密封裝置能產(chǎn)生 位移，對密封間隙無影響。
換熱罩2上設(shè)有與回轉(zhuǎn)窯筒體1外自動掃描測溫儀81方向?qū)?yīng)的測溫窗17。 測溫窗17對位于換熱腔3內(nèi)的換熱介質(zhì)是密封的，自動掃描測溫儀81測溫用 的紅外線透過測溫窗17及換熱腔3內(nèi)導(dǎo)熱油層實(shí)現(xiàn)測溫；因?qū)嵊蛯右鸬臏y 溫誤差可通過自動掃描測溫儀81的數(shù)據(jù)調(diào)整進(jìn)行修正，也可使用手提式測溫儀 通過測溫窗17測量回轉(zhuǎn)窯筒體1溫度。
為了防止測溫窗17積垢對測溫的影響，在測溫窗17內(nèi)裝設(shè)有自動清垢器6， 自動清垢器6包括移動架61，移動架61底部連接絲桿62進(jìn)行水平移動，移動 架61頂部連接定位導(dǎo)向桿63，絲桿62旋轉(zhuǎn)帶動移動架61移動，定位導(dǎo)向桿 63可防止移動架61發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而保證移動架61水平移動，移動架61—側(cè)連 接擦窗器64，擦窗器64通過設(shè)在移動架61內(nèi)的彈簧65抵住測溫窗17，擦窗 器64兩側(cè)連接定位彈簧66，可以防止擦窗器64位置發(fā)生偏移。
絲桿62的一端通過密封支座75穿出換熱罩2連接傳動皮帶輪71，傳動皮 帶輪71由電機(jī)74帶動，電機(jī)74連接自動計數(shù)和正反轉(zhuǎn)控制器73，自動計數(shù)和 正反轉(zhuǎn)控制器73連接轉(zhuǎn)數(shù)檢測器72，轉(zhuǎn)數(shù)檢測器72檢測絲桿62轉(zhuǎn)動次數(shù)，由 自動計數(shù)和正反轉(zhuǎn)控制器73進(jìn)行自動計數(shù)，當(dāng)自動計數(shù)的數(shù)值到達(dá)某一數(shù)值， 標(biāo)明自動清垢器6到達(dá)單向行程滿程時，自動計數(shù)和正反轉(zhuǎn)控制器73控制電機(jī) 74反轉(zhuǎn)，使自動清垢器6實(shí)現(xiàn)反向移動對測溫窗17進(jìn)行反復(fù)擦洗。
如
圖10和
圖11所示，以導(dǎo)熱油通過蒸汽發(fā)生器85產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電為例 經(jīng)蒸汽發(fā)生器85換熱后的回油或冷油，由循環(huán)油泵86從換熱罩2底部的進(jìn)口 22注入，在換熱腔3內(nèi)與溫度較高(平均30(TC左右)的回轉(zhuǎn)窯筒體1直接接 觸，以對流和傳導(dǎo)換熱方式吸收回轉(zhuǎn)窯筒體1表面熱量，換熱升溫后的熱油(200 t:左右)引到蒸汽發(fā)生器85產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電。蒸汽發(fā)生器可設(shè)計為生產(chǎn)帶有 一定過熱度的低溫低壓(0.2 0.3Mpa. 150 170°C)蒸汽用于汽輪機(jī)補(bǔ)汽；也 可設(shè)計為生產(chǎn)1. 3Mpa左右的飽和低壓蒸汽，并入水泥廠余熱發(fā)電鍋爐生產(chǎn)的飽 和蒸汽，經(jīng)過熱后用于發(fā)電。經(jīng)蒸汽發(fā)生器85換熱降溫后的導(dǎo)熱油經(jīng)油氣分離、 過濾等措施后由循環(huán)油泵86送入換熱裝置，完成一個熱力循環(huán)。循環(huán)系統(tǒng)中設(shè) 置儲油箱，各段換熱罩密閉換熱腔內(nèi)設(shè)置應(yīng)急噴水冷卻裝置。當(dāng)換熱用熱力循 環(huán)系統(tǒng)發(fā)生故障時，將故障段或全部換熱罩內(nèi)的導(dǎo)熱油引至儲油箱，從回轉(zhuǎn)窯
筒體底部應(yīng)急進(jìn)水口 25臨時噴水冷卻。
如
圖11所示，在換熱罩的進(jìn)出油路設(shè)計上，針對回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度分布 不均勻和變動較大的特點(diǎn)，導(dǎo)流油分多路進(jìn)出換熱油腔，各分路設(shè)有油溫一進(jìn)
油量自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可根據(jù)溫度檢測器i91測出的出油溫度自動調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥n
92來控制對應(yīng)的進(jìn)油量。各換熱罩的循環(huán)油量分配可根據(jù)溫度檢測器I194測出 的出油溫度自動調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥I1193來控制對應(yīng)的進(jìn)油量。與上述單個換熱罩內(nèi)所 設(shè)計的分路油溫一進(jìn)油量自動調(diào)節(jié)回路一起，形成換熱系統(tǒng)各換熱罩"內(nèi)部" 的油溫一進(jìn)油量多個"內(nèi)環(huán)"調(diào)節(jié)控制和換熱罩的油溫一進(jìn)油量總體"外環(huán)" 調(diào)節(jié)控制，以實(shí)現(xiàn)對回轉(zhuǎn)窯筒體表面的均衡換熱和冷卻，使換熱后的油溫處于 最佳值，提高換熱效率，保證回轉(zhuǎn)窯筒體的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。上述自動控制系統(tǒng)可使 用可編程控制器(PLC)控制。還可利用回轉(zhuǎn)窯筒體自動測溫儀測得的筒體軸線 方向各測點(diǎn)溫度，實(shí)現(xiàn)對回轉(zhuǎn)窯筒體溫度一換熱用油量多閉環(huán)嵌套"精準(zhǔn)"自 動控制。
權(quán)利要求1、一種水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，包括回轉(zhuǎn)窯筒體(1)上分段設(shè)置的若干換熱罩(2)，換熱罩(2)外表面設(shè)有保溫層(21)，其特征在于所述換熱罩(2)兩端與所述回轉(zhuǎn)窯筒體(1)之間設(shè)有密封裝置，所述換熱罩(2)內(nèi)表面與所述回轉(zhuǎn)窯筒體(1)外表面通過所述密封裝置形成密封的換熱腔(3)，所述換熱罩(2)底部設(shè)有與所述換熱腔(3)相通的進(jìn)口(22)，所述換熱罩(2)頂部設(shè)有與所述換熱腔(3)相通的出口(23)，所述換熱罩(2)底部連接滑動裝置實(shí)現(xiàn)軸向移動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，其特征在于 所述密封裝置包括回轉(zhuǎn)窯筒體(1)外表面上的固定座(47)，固定座(47) —側(cè) 設(shè)有動密封環(huán)(41)，動密封環(huán)(41)底部通過耐溫橡膠I (42)密封連接所述 回轉(zhuǎn)窯筒體(1)，所述動密封環(huán)(41)與所述換熱罩端面(24)之間設(shè)有自動推 進(jìn)靜密封環(huán)(44)，自動推進(jìn)靜密封環(huán)(44)頂部通過耐溫橡膠II (45)密封連 接所述換熱罩端面(24)，所述自動推進(jìn)靜密封環(huán)(44)連接彈性靜密封環(huán) (46)，彈性靜密封環(huán)(46)與所述動密封環(huán)(41)之間設(shè)有密封盤根(43)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，其特征在于 所述自動推進(jìn)靜密封環(huán)(44)通過上下水平分布的兩個螺栓(441)固定于所 述換熱罩端面(24)上，所述自動推進(jìn)靜密封環(huán)(44)和所述螺栓(441)之間設(shè) 有滑套(442)，所述滑套(442)寬度大于所述自動推進(jìn)靜密封環(huán)(44)寬度， 所述滑套(442)兩側(cè)通過調(diào)整螺母(444)固定于所述螺栓(441)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，其特征在于 所述彈性靜密封環(huán)(46)呈上下分布的兩個圓弧狀凸起，凸起上設(shè)有溝槽I ， 所述動密封環(huán)(41)上設(shè)有與所述溝槽I對應(yīng)的溝槽II (48)，所述密封盤根 (43)夾于所述溝槽I和溝槽II (48)之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，其特征在于 所述滑動裝置包括設(shè)置在所述換熱罩(2)底部的滑輪(51)和支撐于地面上的固定架(52)，固定架(52)上設(shè)有與所述滑輪(51)對應(yīng)的滑軌(53)，所述 固定架(52)兩側(cè)通過螺栓(54)設(shè)有所述滑輪(51)的限位塊(55)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，其特征在于 所述換熱罩(2)上設(shè)有與回轉(zhuǎn)窯筒體(1)外自動掃描測溫儀方向?qū)?yīng)的測溫 窗(17)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，其特征在于 所述測溫窗(17)連接自動清垢器(6)，自動清垢器(6)包括移動架(61)，移 動架(61)底部連接絲桿(62)進(jìn)行水平移動，所述移動架(61)頂部連接定位 導(dǎo)向桿(63)，所述移動架(61)—側(cè)連接擦窗器(64)，擦窗器(64)通過設(shè)在 所述移動架(61)內(nèi)的彈簧(65)抵住所述測溫窗(17)，所述擦窗器(64)兩側(cè) 連接定位彈簧(66)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種水泥回轉(zhuǎn)窯筒體散熱回收利用裝置，包括回轉(zhuǎn)窯筒體上分段設(shè)置的若干換熱罩，換熱罩外表面設(shè)有保溫層，換熱罩兩端與回轉(zhuǎn)窯筒體之間設(shè)有密封裝置，換熱罩內(nèi)表面與回轉(zhuǎn)窯筒體外表面通過密封裝置形成密封的換熱腔，換熱罩底部設(shè)有與換熱腔相通的進(jìn)口，換熱罩頂部設(shè)有與換熱腔相通的出口，換熱罩底部連接滑動裝置實(shí)現(xiàn)軸向位移，密封裝置包括回轉(zhuǎn)窯筒體外表面上的固定座，固定座一側(cè)設(shè)有動密封環(huán)，動密封環(huán)底部通過耐溫橡膠I密封連接回轉(zhuǎn)窯筒體，動密封環(huán)與換熱罩端面之間設(shè)有自動推進(jìn)靜密封環(huán)，自動推進(jìn)靜密封環(huán)頂部通過耐溫橡膠II密封連接換熱罩端面，自動推進(jìn)靜密封環(huán)連接彈性靜密封環(huán)，彈性靜密封環(huán)與動密封環(huán)之間設(shè)有密封盤根。
文檔編號F27B7/42GK201203355SQ200820082799
公開日2009年3月4日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者錢建榮 申請人:錢建榮