一种可调式回转窑集热系统及热能收集方法

　　技术领域

　　[0001] 本发明涉及大型回转窑的外表面热量收集技术领域，尤其是使用于水泥熟料生产 的回转窑、氧化铝生产的回转窑以及陶瓷颗粒生产行业的回转窑外表面热量回收的一种可 调式回转窑集热系统及热能收集方法。

　　背景技术

　　[0002] 目前，采用大型回转窑加热生产的工艺生产线，其回转窑外表面温度较高，温度可 高达 300℃左右，多数回转窑外表面热量没有进行回收利用，散失到大气中，这部分热量白 白损耗浪费。对于裸露在大气中的窑体不仅增加了燃烧时的燃料用量，加大了生产成本 ；同 时暴露在大气中的高温回转窑外表面，在雨水的侵蚀下，加速了窑体的锈蚀，影响窑体的使 用寿命。

　　[0003] 现有个别生产线的窑体集热装置，是通过水循环小半园开放式，只能在窑体一边 部分收集热量，而且水冷循环效率低，热交换差，反而影响窑体表面的降温效果，使回转窑 体表面温度过高而影响正常生产运行，同时无法根据需要调整与窑体的间隙，收集的水不 仅温度底，而且无法调整水温，热量回收效果差，推广应用受到限制。

　　[0004] 鉴于上述原因，现发明出一种可调式回转窑集热系统及热能收集方法。

　　发明内容

　　[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可调式回转窑集热系统及 热能收集方法，可充分回收利用散失的热量，满足烘干或者加热其它物料的需求，省却加热 其他物料的燃烧器设备，减少投资成本 ；该装置可以方便地拆卸，不影响回转窑的正常使用 和检修 ；同时该装置能够保证不影响窑体测温扫描仪正常工作。

　　[0006] 本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案 ：一种可调式回转窑集热系统及热 能收集方法，是由 ：上集热罩，下集热罩，调整丝杠，冷风进口，弧形密封板，转动铰座，热风 出口，直径调整丝杆，垂直支座，回转窑，热交换通道，筒体测温扫描装置，高温风机，管道构 成 ；半圆桶形下集热罩上方设置半圆桶形上集热罩构成圆桶体集热罩，圆桶体集热罩内设 置回转窑，圆桶体集热罩的两端与回转窑之间设置石棉耐热板，使圆桶体集热罩与回转窑 之间构成密封的热交换通道 ；圆桶体集热罩的一侧上集热罩与下集热罩之间设置多组调整 丝杠，每组至少为 2 个，使上集热罩与下集热罩之间构成冷风进口 ；圆桶体集热罩的另一侧 上集热罩与下集热罩之间设置多组转动铰座，每组至少为 2 个，上集热罩与下集热罩之间 的内侧设置弧形密封板，转动铰座下方的下集热罩外壁上设置至少一个热风出口 ；圆桶体 集热罩的冷风进口处对应设置筒体测温扫描装置，圆桶体集热罩的热风出口与高温风机的 进风口对应设置，高温风机的出风口与管道对应设置 ；下集热罩下方对应设置多组垂直支 座，每组至少为4个，下集热罩的两侧对应设置多组直径调整丝杆，每组至少为4个，垂直支 座和直径调整丝杆的数量都为偶数。

　　[0007] 所述的圆桶体集热罩分为圆桶体集热罩整体和组合圆桶体集热罩，组合圆桶体集热罩由至少两段圆桶体集热罩组合构成，组合圆桶体集热罩相邻的两段圆桶体集热罩之间 对应回转窑设置环形挡板，环形挡板使每段圆桶体集热罩与回转窑之间构成独立的热交换 通道，每段圆桶体集热罩的下集热罩外壁上设置至少一个热风出口。

　　[0008] 冷空气从冷风进口进入圆桶体集热罩与回转窑之间的热交换通道，冷空气在热交 换通道内与回转窑外表面进行热交换，使回转窑的外表面冷却降温，同时，热交换通道内的 冷空气被加热，通过调节圆桶体集热罩的垂直支座、直径调整丝杆和调整丝杠，改变热交换 通道的空间和冷空气的进风量，使热交换通道内热气体的温度达到设定的标准值，热气体 从热风出口被高温风机抽入管道。

　　[0009] 筒体测温扫描装置对回转窑外表面温度进行测温，回转窑外表面的温度为 100 ～ 600℃，调整垂直支座的高度改变下集热罩与回转窑的距离，调整下集热罩下方的多组直径 调整丝杆，使下集热罩的半径增大或变小，下集热罩与回转窑之间的热交换通道的空间增 大或变小 ；调整上集热罩与下集热罩之间的多组调整丝杠，上集热罩与下集热罩之间通过 弧形密封板连接，上集热罩以转动铰座为支点进行旋转，使上集热罩与回转窑之间的热交 换通道的空间增大或变小，使冷风进口冷空气的进风量增大或减小 ；上集热罩的半径随下 集热罩的半径增大或减小，使圆桶体集热罩的直径增大或减小，实现热交换通道的空间增 大或减小 ；热交换通道的空间增大时热气体温度降低，热交换通道的空间减小时热气体温 度升高，热气体的温度达到 80 ～ 350℃时，热气体从热风出口被高温风机抽入管道。

　　[0010] 组合圆桶体集热罩与圆桶体集热罩整体对热交换通道内热气体温度的调整方法 相同。

　　[0011] 组合圆桶体集热罩的环形挡板为耐高温的软质板材，环形挡板随每段圆桶体集热 罩的调节弯曲变形。

　　[0012] 本发明的有益效果是 ：圆桶体集热罩和回转窑外表面之间形成空气热交换 ；组合 圆桶体集热罩是根据回转窑的长度设计成若干段集热罩，多段圆桶形集热罩共同组合构成 集热罩整体，每一段集热罩对回转窑的不同部位进行取热 ；圆桶体集热罩的两端与回转窑 之间设置石棉耐热板，圆桶体集热罩的两端用法兰压紧石棉耐热板进行密封，防止冷风从 集热罩的两端进入集热罩内，使圆桶体集热罩与回转窑之间构成密封的热交换通道 ；冷风 进口与回转窑工作系统的筒体测温扫描装置相对应，能够满足筒体扫描仪工作空间范围的 要求 ；弧形密封板对上集热罩和下集热罩之间进行密封，可以防止热交换通道内的热风从 连接铰座处泄漏，且弧形密封板可弯曲变形，可满足上集热罩与下集热罩转动灵活的要求， 保证密封的要求。

　　[0013] 外部冷空气从冷风进口进入热交换通道，流动的冷空气对高温的窑体外表面进行 冷却，同时被快速加热，通过调节圆桶体集热罩的直径改变热交换通道的空间和冷空气的 进风量，使热交换通道内热气体的温度达到设定的标准值，热风出口与回转窑集热系统的 高温风机相连接，高温风机从热风出口将热交换通道路内的热空气抽吸，被抽出的热气体 通过管道被输送到各处，提供物料加热，烘干，取暖，洗澡等功能。

　　[0014] 充分利用散失的热量，节约了燃料成本，大大提高了能源利用率 ；可以方便快捷地 调整集热罩与回转窑之间的间隙，实现对热空气温度的调整 ；集热罩的拆卸与安装方便，不影响回转窑工作系统的正常工作 ；提高了回转窑的使用寿命，降低了维护成本 ；减少了回 转窑对周边环境的热辐射，改善了回转窑周边的工作环境。

　　附图说明

　　[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明 ：

　　[0016] 图 1，回转窑集热系统总装结构示意图 ；

　　[0017] 图 2，筒体测温扫描装置结构示意图 ；

　　[0018] 图 3，集热罩整体立体结构示意图 ；

　　[0019] 图 4，组合集热罩组装结构示意图 ；

　　[0020] 图 1、2、3、4 中 ：上集热罩 1，下集热罩 2，调整丝杠 3，冷风进口 4，弧形密封板 5，转 动铰座6，热风出口7，直径调整丝杆8，垂直支座9，回转窑10，热交换通道11，环形挡板12， 筒体测温扫描装置 13，高温风机 14，管道 15。

　　具体实施方式

　　[0021] 下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明 ：

　　[0022] 实施例 1

　　[0023] 半圆桶形下集热罩 2 上方设置半圆桶形上集热罩 1 构成圆桶体集热罩，圆桶体集 热罩内设置回转窑 10，圆桶体集热罩的两端与回转窑 10 之间设置石棉耐热板，使圆桶体集 热罩与回转窑 10 之间构成密封的热交换通道 11 ；圆桶体集热罩的一侧上集热罩 1 与下集 热罩 2 之间设置多组调整丝杠 3，每组至少为 2 个，使上集热罩 1 与下集热罩 2 之间构成冷 风进口 4 ；圆桶体集热罩的另一侧上集热罩 1 与下集热罩 2 之间设置多组转动铰座 6，每组 至少为 2 个，上集热罩 1 与下集热罩 2 之间的内侧设置弧形密封板 5，转动铰座 6 下方的下 集热罩 2 外壁上设置至少一个热风出口 7 ；圆桶体集热罩的冷风进口 4 处对应设置筒体测 温扫描装置 13，圆桶体集热罩的热风出口 7 与高温风机 14 的进风口对应设置，高温风机 14 的出风口与管道 15 对应设置 ；下集热罩 2 下方对应设置多组垂直支座 9，每组至少为 4 个， 下集热罩 2 的两侧对应设置多组直径调整丝杆 8，每组至少为 4 个，垂直支座 9 和直径调整 丝杆 8 的数量都为偶数。

　　[0024] 实施例 2

　　[0025] 所述的圆桶体集热罩分为圆桶体集热罩整体和组合圆桶体集热罩，组合圆桶体集 热罩由至少两段圆桶体集热罩组合构成，组合圆桶体集热罩相邻的两段圆桶体集热罩之间 对应回转窑10设置环形挡板12，环形挡板12使每段圆桶体集热罩与回转窑10之间构成独 立的热交换通道 11，每段圆桶体集热罩的下集热罩 2 外壁上设置至少一个热风出口 7。

　　[0026] 实施例 3

　　[0027] 冷空气从冷风进口 4 进入圆桶体集热罩与回转窑 10 之间的热交换通道 11，冷空 气在热交换通道 11 内与回转窑 10 外表面进行热交换，使回转窑 10 的外表面冷却降温，同 时，热交换通道 11 内的冷空气被加热，通过调节圆桶体集热罩的垂直支座 9、直径调整丝杆 8 和调整丝杠 3，改变热交换通道 11 的空间和冷空气的进风量，使热交换通道 11 内热气体 的温度达到设定的标准值，热气体从热风出口 7 被高温风机 14 抽入管道 15。

　　[0028] 实施例 4

　　[0029] 筒体测温扫描装置 13 对回转窑 10 外表面温度进行测温，回转窑 10 外表面的温度 为100～600℃，调整垂直支座9的高度改变下集热罩2与回转窑10的距离，调整下集热罩下方的多组直径调整丝杆 8，使下集热罩 2 的半径增大或变小，下集热罩 2 与回转窑 10 之 间的热交换通道11的空间增大或变小 ；调整上集热罩1与下集热罩2之间的多组调整丝杠 3，上集热罩 1 与下集热罩 2 之间通过弧形密封板 5 连接，上集热罩 1 以转动铰座 6 为支点 进行旋转，使上集热罩 1 与回转窑 10 之间的热交换通道 11 的空间增大或变小，使冷风进口 4 冷空气的进风量增大或减小 ；上集热罩 1 的半径随下集热罩 2 的半径增大或减小，使圆桶 体集热罩的直径增大或减小，实现热交换通道11的空间增大或减小 ；热交换通道11的空间 增大时热气体温度降低，热交换通道 11 的空间减小时热气体温度升高，热气体的温度达到 80 ～ 350℃时，热气体从热风出口 7 被高温风机 14 抽入管道 15。

　　[0030] 实施例 5

　　[0031] 组合圆桶体集热罩与圆桶体集热罩整体对热交换通道 11 内热气体温度的调整方 法相同。

　　[0032] 实施例 6

　　[0033] 组合圆桶体集热罩的环形挡板 12 为耐高温的软质板材，环形挡板 12 随每段圆桶 体集热罩的调节弯曲变形。