專利名稱：節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于干法水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于新型干法水泥生產(chǎn) 設(shè)備中對(duì)熟料進(jìn)行急冷降溫的自控裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)大都采用了蓖冷機(jī)冷卻熟料，但冷卻效
果并不理想，出蓖冷機(jī)熟料溫度普遍仍在15(TC以上，高溫?zé)煔膺€嚴(yán)重影響電 收塵器的安全運(yùn)行，熟料溫度過高還影響著熟料的輸送和粉磨。目前，多數(shù)廠 家為解決熟料溫度高的問題采用加大冷卻風(fēng)鼓入和在冷卻機(jī)出口直接淋水的 方式，在一定程度上雖然解決了溫度的問題，但鼓入過多的空氣一方面增加了 風(fēng)機(jī)電耗，另一方面二次風(fēng)溫難以提高，對(duì)窯的煅燒不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供一種可降低蓖冷機(jī)出口處熟 料溫度，同時(shí)可改善旋窯煅燒條件、提高熟料強(qiáng)度，節(jié)約能源的節(jié)能型旋窯熟 料急冷降溫自控裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置，其特
征是包括噴槍，與該噴槍相連的壓縮空氣源、高E;Jc泵、^t朋n水箱，由單片
機(jī)控制器、帶擴(kuò)展模塊的可編程控制器、變頻器和檢測(cè)電路組成的控制噴槍水 流的控制電路，噴槍安裝在窯頭罩聯(lián)接蓖冷機(jī)的入口處;單片機(jī)控制器由單片 機(jī)及外圍接口電路組成；檢測(cè)電路由溫度、壓力和水流量檢測(cè)電路組成；溫度 檢測(cè)電路由溫度傳感器和溫控儀組成，溫度傳感器安裝在窯頭罩聯(lián)接蓖冷機(jī)的 入口處，溫控儀與單片機(jī)外圍接口電路、變頻器控制端以及可編程控制器擴(kuò)展 模塊連接；壓力檢測(cè)電路由壓力傳感器和壓力控制儀組成，壓力控制儀與可編 程控制器擴(kuò)展模塊連接；水流量檢測(cè)電路由水流量傳感器和水流量控制儀組 成，水流量控制儀與可編程控制器擴(kuò)展模塊連接；壓力傳感器和水流量傳感器 安裝在高壓水泵出水口上。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案中在所述的窯頭罩聯(lián)接蓖冷機(jī)的出口處設(shè)有溫度 傳感器，該溫度傳感器與溫控儀連接。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中噴槍由噴頭和通過螺紋連接的耐磨耐壓耐熱鋼
管組成；噴頭由圓管形噴頭底座、調(diào)節(jié)錐閥、調(diào)節(jié)螺桿、進(jìn)水接頭、進(jìn)氣接頭、 錐形口噴嘴和后端蓋構(gòu)成，錐形口噴嘴用螺紋連接固定在圓管形噴頭底座外圓 周上，調(diào)節(jié)錐閥的錐面與錐形口噴嘴配合，調(diào)節(jié)錐閥用螺紋連接固定在后端蓋 上，進(jìn)水接頭、進(jìn)氣接頭固定在噴頭底座外圓周上。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的控制電路中還包括微電腦，微電腦通過數(shù) 據(jù)接口與可編程控制器連接。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的溫度傳感器為熱電偶。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的水箱固定高壓水泵下面，7K箱內(nèi)固定有水位 自動(dòng)控制裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的噴槍伸入m^機(jī)內(nèi)M^i:位置。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的噴t&^湘夂^S在M7令機(jī)內(nèi)M^上方。 本發(fā)明由于采用由噴槍、壓縮空氣源、高JE7jc泵、電機(jī)、水箱和控制電路的 節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置，控制電路由單片機(jī)控制器、帶擴(kuò)展模塊的 可編程控制器、變頻器和檢測(cè)電路組成，將噴槍和溫度傳感器設(shè)在新型干法水 泥生產(chǎn)設(shè)備中的窯頭罩聯(lián)接蓖冷機(jī)的入口處，因而控制電路可根據(jù)入口處的溫 度控制噴槍的水流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)熟料的急冷降溫，使蓖冷機(jī)的出口處熟料溫度降 低到10(TC以下，同時(shí)，產(chǎn)生的汽化水在系統(tǒng)的負(fù)壓作用下進(jìn)入窯爐，高溫分 解在窯爐煅燒中產(chǎn)生的水煤氣反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能源綜合利用，對(duì)節(jié)約能源、提高熟 料強(qiáng)度、改善煅燒工藝起到積極的促進(jìn)作用。 本發(fā)明具有如下積極效果
1、 出窯熟料溫度可降低10(TC以下。
2、 熟料生產(chǎn)能耗降低5-10%。
3、 熟料易磨性好。入磨熟料溫度低，可減少磨內(nèi)粘球和物料團(tuán)聚現(xiàn)象； 快冷熟料脆性大，微裂紋多，易粉碎?？商岣咚嗄ギa(chǎn)量5-10%,粉磨電耗降 低2-3KWh/t水泥。
4、 熟料質(zhì)量提高熟料冷卻速度加快，熟料實(shí)際C3S含量提高，熟料裂 紋、缺陷多、活性高，可使熟料強(qiáng)度提高2-4MPa。同時(shí)避免粉化現(xiàn)象，出窯熟 料粉塵少，減少粉塵排放和物料損失。
5、 改善熟料安定性熟料急冷，Mg0、 fCaO結(jié)晶細(xì)小，部分fCaO與水或水汽化合被消解。
6、 水煤氣反應(yīng)可以加速無煙煤及劣質(zhì)煤燃燒，對(duì)旋窯燒無煙煤及劣質(zhì)煤 有促燒作用。
7、 水汽進(jìn)入燒成帶分解可以適當(dāng)降低火焰溫度，降低N0x排放。歐洲水 泥煅燒減排N0x的措施之一就是采用窯內(nèi)噴水方法來降低火焰溫度。
本發(fā)明解決了目前蓖冷機(jī)冷卻效率低，熟料溫度偏高，熱能浪費(fèi)的問題， 把冷卻和節(jié)能很好的結(jié)合起來進(jìn)行。本發(fā)明主要用于新型干法水泥生產(chǎn)設(shè)備中
對(duì)熟料進(jìn)行的急冷降溫。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為控制電路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖l所示。圖中l(wèi)為控制電路，2為變頻器，3為水箱，4 為電機(jī)，5為高壓水泵，6為噴槍，7為空氣壓縮機(jī)，8為溫度傳感器，9為蓖 冷機(jī)，IO為窯頭罩，ll為旋窯，12分解爐，13微電腦，14為壓力傳感器，15 為水流量傳感器，16為鏈板機(jī)。其中，蓖冷機(jī)9、窯頭罩IO、旋窯ll、分解 爐12、鏈板機(jī)16為現(xiàn)有新型干法水泥生產(chǎn)設(shè)備中的組成部分。在窯頭罩10 頂部安裝有溫度傳感器8，在窯頭罩10下部和蓖冷機(jī)9煙氣罩頂部安裝噴槍6， 噴槍6數(shù)量根據(jù)窯的產(chǎn)量和熟料溫度決定，噴槍6通過在安裝位置開孔焊接的 發(fā)蘭連接，發(fā)蘭一端和開孔處焊接，另一端和噴槍管焊接，兩半發(fā)蘭通過螺栓 連接，噴槍的噴頭上有兩個(gè)接頭， 一個(gè)接冷卻水管， 一個(gè)接壓縮空氣管，冷卻 水管與高壓水泵5出水口相連，氣管與空氣壓縮機(jī)7出氣口相連，兩個(gè)接頭均 設(shè)有螺紋連接的耐磨耐壓耐熱鋼管。溫度傳感器8可以是熱電偶，固定在窯頭 罩10頂部，溫度傳感器8通過補(bǔ)償導(dǎo)線接溫控儀，溫控儀接控制電路l。溫控 儀設(shè)定有上、下限溫度，由控制電路1控制變頻器2，變頻器2控制電機(jī)4， 變頻器2和電機(jī)4在溫控儀設(shè)定的上、下限溫度范圍內(nèi)工作，變頻器2頻率隨 溫度的變化而變化，電機(jī)4根據(jù)頻率的變化而改變其轉(zhuǎn)速。電機(jī)4通過三角皮 帶帶動(dòng)高壓水泵5工作，高壓水泵5的下方固定有水箱3，高壓泵5將吸入的 水加壓后通過高壓水管輸入噴槍6，在水輸入的同時(shí)噴頭的另一進(jìn)口輸入壓縮空氣，對(duì)水進(jìn)行霧化，噴槍6將水霧化后噴入蓖冷機(jī)9的蓖床上，對(duì)高溫熟料 和篦床進(jìn)行降溫。在高壓水泵4的出水口上安裝有壓力傳感器14和水流量傳 感器15，水流量傳感器15為水流量計(jì)。
噴頭如圖2所示。圖中17為圓管形噴頭底座，18為后端蓋，19為調(diào)節(jié)錐 閥，20為調(diào)節(jié)螺桿，21為噴嘴，22為進(jìn)水接頭，23為進(jìn)氣接頭，24為固定螺 絲，25為定位銷釘。噴頭由圓管形噴頭底座17、調(diào)節(jié)錐閥19、調(diào)節(jié)螺桿20、 進(jìn)水接頭22、進(jìn)氣接頭23、錐形口噴嘴21和后端蓋18構(gòu)成，錐形口噴嘴21 用螺紋連接固定在圓管形噴頭底座17外圓周上，調(diào)節(jié)錐閥19的錐面與錐形口 噴嘴21配合，調(diào)節(jié)錐閥19用螺紋連接固定在后端蓋18上，進(jìn)水接頭22、進(jìn) 氣接頭23固定在噴頭底座17外圓周上。沿軸向調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)錐閥19的位置，即 可改變噴嘴21的噴水量。
控制電路如圖3所示。控制電路l由單片機(jī)控制器26、 S7—200CN帶擴(kuò)展 模塊的可編程控制器(PLC) 27、 CVF—J2 15W變頻器(VVVF) 2和檢測(cè)電路組 成。單片機(jī)控制器26由單片機(jī)AT89C51及外圍接口電路組成，輸入接口電路 由耦合器及附屬電路組成，輸出接口電路由三極管和繼電器組成。檢測(cè)電路由 溫度、壓力和水流量檢測(cè)電路組成。溫度檢測(cè)電路由溫度傳感器8和溫控儀組 成，溫度傳感器8安裝在窯頭罩聯(lián)接蓖冷機(jī)的入口處，溫控儀與單片機(jī)外圍接 口電路、變頻器控制端以及可編程控制器擴(kuò)展模塊連接。壓力檢測(cè)電路由壓力 傳感器14和壓力控制儀組成，壓力控制儀與可編程控制器擴(kuò)展模塊連接。水 流量檢測(cè)電路由水流量傳感器15和水流量控制儀組成，水流量控制儀與可編 程控制器擴(kuò)展模塊連接。微電腦13通過數(shù)據(jù)接口與可編程控制器(PLC) 27 連接。
測(cè)溫儀設(shè)定的溫度上、下限通過開關(guān)Al^和AL2分別接單片機(jī)控制器的輸入 口X6，三相電源A、 B、 C經(jīng)接觸器KM接變頻器的輸入端R、 S、 T，變頻器的 輸出端U、 V、 W接電機(jī)M。 X1和X3上分別接有變頻器電源KM的起動(dòng)和停止按 鈕SB1和SB2，輸出口 Y3上接有KM的工作線圈，在單片機(jī)控制器的輸入口 X5 上接有變頻器1的故障常開觸點(diǎn)TA，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，該常開觸點(diǎn)TA閉合， 接在單片機(jī)控制器輸出口 YO上的指示燈HD2亮，系統(tǒng)自動(dòng)停止工作。水箱3 的進(jìn)水由電磁閥KA11控制，水箱3內(nèi)水位由液位繼電器YW1自動(dòng)控制，水箱3的液位繼電器YW1的輔助觸點(diǎn)接單片機(jī)控制器的輸入口 X4，進(jìn)水電磁閥KA11 工作線圈接單片機(jī)控制器的輸出口 Y5。
PLC輸入口O.O、 0.1 口接有變頻器運(yùn)行使能通斷按鈕，SB3、 SB4， PLC輸 出口 Y0. 0接有變頻器運(yùn)行使能控制繼電器KA1的工作線圈。Y0. O—YO. 7可以 設(shè)定不同的溫度輸出值，用以調(diào)節(jié)噴水流量。溫控儀、壓力表、流量計(jì)接到PLC 模塊，PLC27與微電腦13連接實(shí)現(xiàn)通信，微電腦13將溫度、壓力、流量定時(shí) 存入硬盤，將歷史數(shù)據(jù)以曲線和表格的形式顯示，并可設(shè)定上、下限報(bào)警值。
工作原理:合上空開QF1，按SB1、 KM吸合，變頻器2接通電源，指示燈 HL3亮，為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)作好準(zhǔn)備，按下變頻器使能起動(dòng)按鈕SB3， KA1吸合，如 此時(shí)溫度在控制范圍內(nèi)，溫控儀上、下限接點(diǎn)，AL1、 AL2處于斷開狀態(tài)，KA10 吸合，變頻器2運(yùn)行，水泵開始噴水降溫。按下運(yùn)行停止按鈕SB4，變頻器2 停止工作，旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)停止噴水，按SB2變頻器2切斷供電電源。
水箱3內(nèi)設(shè)有上、中、下三個(gè)水位，即圖3中的H、 C、 L,合上單相空氣 開關(guān)QF2，液位繼電器YW1工作，在低于下限水位L情部下，液位繼電器YW1 輔助觸點(diǎn)閉合，電磁閥KAll的工作線圈工作，電磁閥KA11得電吸合，進(jìn)水管 打開進(jìn)水，達(dá)到上限水位H時(shí)，液位繼電YW1的輔助觸點(diǎn)斷開，電磁閥KAll 失電斷開，進(jìn)水停止。
權(quán)利要求
1、一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置，其特征是包括噴槍(6)，與該噴槍(6)相連的壓縮空氣源(7)、高壓水泵(5)、電機(jī)(4)和水箱(3)，由單片機(jī)控制器(26)、帶擴(kuò)展模塊的可編程控制器(27)、變頻器(2)和檢測(cè)電路組成的控制噴槍(6)水流的控制電路(1)，噴槍(6)安裝在窯頭罩(10)聯(lián)接蓖冷機(jī)(9)的入口處；單片機(jī)控制器(26)由單片機(jī)及外圍接口電路組成；檢測(cè)電路由溫度、壓力和水流量檢測(cè)電路組成；溫度檢測(cè)電路由溫度傳感器(8)和溫控儀組成，溫度傳感器(8)安裝在窯頭罩(10)聯(lián)接蓖冷機(jī)(9)的入口處，溫控儀與單片機(jī)外圍接口電路、變頻器控制端以及可編程控制器擴(kuò)展模塊連接；壓力檢測(cè)電路由壓力傳感器和壓力控制儀組成，壓力控制儀與可編程控制器擴(kuò)展模塊連接；水流量檢測(cè)電路由水流量傳感器和水流量控制儀組成，水流量控制儀與可編程控制器擴(kuò)展模塊連接；壓力傳感器和水流量傳感器安裝在高壓水泵(5)出水口上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置，其特 征是在所述的窯頭罩(10)聯(lián)接蓖冷機(jī)(9)的出口處設(shè)有溫度傳感器(8)， 該溫度傳感器(8)與溫控儀連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置， 其特征是所述的噴槍(6)由噴頭和通過螺紋連接的耐磨耐壓耐熱鋼管組成; 噴頭由圓管形噴頭底座(17)、調(diào)節(jié)錐閥(19)、調(diào)節(jié)螺桿(20)、進(jìn)水接頭(22)、 進(jìn)氣接頭(23)、錐形口噴嘴(21)和后端蓋(18)構(gòu)成，錐形口噴嘴(21) 用螺紋連接固定在圓管形噴頭底座(17)外圓周上，調(diào)節(jié)錐閥(19)的錐面與 錐形口噴嘴(21)配合，調(diào)節(jié)錐閥(19)用螺紋連接固定在后端蓋(18)上， 進(jìn)水接頭(22)、進(jìn)氣接頭(23)固定在噴頭底座(17)外圓周上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置， 其特征是所述的控制電路中還包括微電腦(13),微電腦(13)通過數(shù)據(jù)接 口與可編程控制器連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置， 其特征是所述的溫度傳感器(8)為熱電偶。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置，其特征是所述的水箱(3)固定高壓水泵(5)下面，水箱(3)內(nèi)固定有水位自動(dòng)控制裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置， 其特征是所述的噴槍(6)伸入激令機(jī)(9)內(nèi)蓖^i:位置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置， 其特征是所述的噴嗆(6)是，^g在敏令機(jī)(9)內(nèi)皿上方。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為節(jié)能型旋窯熟料急冷降溫自控裝置。屬于干法水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。主要是解決現(xiàn)有旋窯中蓖冷機(jī)冷卻熟料效果不理想的問題。它的主要特征是包括噴槍、壓縮空氣源、高壓水泵、電機(jī)、水箱和由單片機(jī)控制器、可編程控制器、變頻器、檢測(cè)電路組成的控制電路；單片機(jī)控制器由單片機(jī)及外圍接口電路組成；檢測(cè)電路由溫度、壓力和水流量檢測(cè)電路組成；溫度傳感器和噴槍安裝在窯頭罩聯(lián)接蓖冷機(jī)的入口處，溫控儀與單片機(jī)外圍接口電路、變頻器以及PLC擴(kuò)展模塊連接；壓力控制儀和水流量控制儀與可編程控制器擴(kuò)展模塊連接；壓力傳感器和水流量傳感器安裝在高壓水泵出水口上。本發(fā)明主要用于新型干法水泥生產(chǎn)設(shè)備中對(duì)熟料進(jìn)行的急冷降溫。
文檔編號(hào)C04B7/00GK101289289SQ20071005273
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者嚴(yán)高云, 余世明, 張定強(qiáng) 申請(qǐng)人:襄樊金和環(huán)?？萍加邢薰?br>