專利名稱：一種煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶煉技術領域，進一步屬于煙氣余熱利用技術領域，具體涉及一種冶煉煙氣余熱通過與固體物料熱交換實現(xiàn)余熱回收利用的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的鉛錫冶煉行業(yè)中還大量使用回轉窯，回轉窯尾端的低溫煙氣的溫度一般高達30(T35(TC甚至更高，需要降溫后才送入布袋收塵裝置進行收塵處理。現(xiàn)有降溫技術主要采取表冷方式進行冷卻，造成了熱能的浪費。現(xiàn)有技術回收余熱的方式通常是采用余熱鍋爐發(fā)電或者產(chǎn)蒸汽，但是用于發(fā)電時不但設備投資較高，對操作者的要求也較高，而且熱能轉換效率較低。更重要的是按照當前的產(chǎn)業(yè)政策，企業(yè)的小自備發(fā)電站要并入電網(wǎng)，手續(xù)十分復雜比較難辦理。另一方面，大多數(shù)冶煉企業(yè)生產(chǎn)工藝不需要蒸汽，余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽也不好利用，仍然不適用于這些企業(yè)。特別是針對回轉窯尾部的這類低溫煙氣如何更有效地回收利用，需要開發(fā)一種投資較小，操作簡單，余熱回收效率高的實用裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單，工作穩(wěn)定可靠的，適合于回轉窯低溫煙氣余熱利用的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，包括主體、翻轉換熱裝置，所述的主體為柱體錐底結構，所述的翻轉換熱裝置包括沿主體中心縱軸線設置的芯軸和沿軸向均布的翻轉板架，翻轉板架上沿圓周呈放射狀均布翻轉換熱板，芯軸上設置與每層翻轉板架相對應的撥齒桿， 撥齒桿與翻轉換熱板上的齒盤相配合；所述的主體頂部設置進料口，在芯軸上設置與進料口相對應的布料器。本發(fā)明采用多層設置組合翼片式翻轉換熱板，實現(xiàn)了固體物料和低溫煙氣的熱量交換，不僅有效回收了回轉窯尾部的低溫煙氣并捕收部分煙塵，同時對進入回轉窯的物料進行預熱，達到了節(jié)能減排的雙重目的。本發(fā)明結構簡單，操作簡便，工藝運行穩(wěn)定可靠，投資較低。可部分替代現(xiàn)有技術對回轉窯尾部低溫煙氣表冷、甚至取消表冷裝置，熱能直接利用效率可提高20%以上。


圖1為本發(fā)明整體結構半剖視圖； 圖2為圖1之AA向視圖3為圖1中C層翻料板及支架俯視圖； 圖4為圖1中D層翻料板及支架俯視圖； 圖5為本發(fā)明內(nèi)環(huán)之局部放大視圖； 圖6為本發(fā)明之翻料換熱板一實施例整體結構示意圖；圖7為圖6之左視圖8為本發(fā)明之翻料換熱板另一實施例整體結構示意圖； 圖9為圖8之左視圖； 圖10為圖8之DD向視圖； 圖11為撥桿、芯軸與翻轉換熱板工作關系說明圖。圖中1-主體，2-芯軸支撐架，3-頂蓋，4-布料器，5-進料口，6-翻轉板架，61-外環(huán)，62-內(nèi)環(huán)，621-翻轉板軸承槽，622-耐磨軸套，7-撥齒桿，8-翻料換熱板；81-散熱片， 82-擋料板，83-空心軸，84-齒盤，85-料槽，86-翻轉軸，87-加強筋；9-支撐座，10-出煙道，11-進煙道。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導所作的任何變更或改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。如圖廣圖4所示，本發(fā)明包括主體1、翻轉換熱裝置，所述的主體1為柱體錐底結構，所述的翻轉換熱裝置包括沿主體1中心縱軸線設置的芯軸2和沿軸向均布的翻轉板架 6，翻轉板架6上沿圓周呈放射狀均布翻轉換熱板8，芯軸2上設置與每層翻轉板架6相對應的撥齒桿7，撥齒桿7與翻轉換熱板8上的齒盤84相配合；所述的主體1頂部設置進料口， 在芯軸2上設置與進料口 5相對應的布料器4。所述的翻轉板架6設置于主體1內(nèi)壁上，翻轉板架6包括外環(huán)61和內(nèi)環(huán)62，所述的翻轉換熱板8通過翻轉軸86與外環(huán)61、內(nèi)環(huán)62上的V形槽動配合。所述的翻轉板架6 通過支撐座9設置于主體1之內(nèi)壁上。所述的主體1之直徑/高度為0. 5^0. 75 ；所述的外環(huán)61與主體1之直徑比為
0.95、. 97 ；所述的內(nèi)環(huán)62直徑為芯軸2直徑的1. 5 2. 5倍。如圖5所示，所述的內(nèi)環(huán)62上均布翻轉軸承槽621，呈V形。所述的V形翻轉軸承槽621底部呈方形，以便裝置耐磨套622。所述的耐磨套622為陶瓷保護套耐磨。所述的翻轉板架6之內(nèi)環(huán)62上的V形槽較外環(huán)61上的V形槽高，以保證翻轉換熱板8軸線與水平面的夾角在；Γ6°之間。所述的翻轉板架6的縱向設置間距為翻轉換熱板8之換熱翼片81最大寬度的
1.廣1.2倍。所述的翻轉板架6上、下層之間沿主體1徑向相互錯位45°設置。所述的翻轉板架6的每一層上放置翻轉換熱板8的數(shù)量為1618塊。所述的布料器4為料鐘式布料器，料鐘式布料器與芯軸2驅動配合，并與芯軸2同步旋轉且上下移動，實現(xiàn)對物料進料的控制和布料。所述的主體1圓柱體立面上至少設置一個檢修門；所述的主體之頂蓋為整體可拆裝結構，并至少設置一個檢修門。所述的芯軸2轉速為廣6 r/min，轉速低，有利于延長物料的換熱時間，提高換熱效率。圖6、7示出了本發(fā)明翻轉換熱板8的一種實施例，所述的翻轉換熱板8之截面形狀為翼片式空心多邊體，翻轉換熱板8軸向投影形狀為矩形或梯形；所述的翻轉換熱板8之空心軸83兩端設置翻轉軸86，沿空心軸83圓周均布換熱翼片81，所述的翻轉換熱板8上與內(nèi)環(huán)62配合的一端設置齒盤84，齒盤84與芯軸2上設置的撥齒桿7相配合。所述的換熱翼片81兩端設置擋料板82。所述的空心軸83內(nèi)部設置料槽85底部加強筋87。所述的翻轉換熱板8上的換熱翼片81數(shù)量為3 10個；所述的換熱翼片81間料槽 87底面形狀為V形或U形。圖纊圖10示出了翻轉換熱板8的另一實施例結構，其與前一實施例不同之處在于翻轉軸86為通軸，兩端設置擋料板82。所述的翻轉換熱板8上的換熱翼片數(shù)量為3 10個；所述的換熱翼片81料槽底面形狀為V形或U形，其他截面的料槽同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。圖11示出了本發(fā)明撥齒桿7與芯軸2、翻轉換熱板8之間的工作關系。所述的撥齒桿7穿設于芯軸2上，且每層錯位45°安裝。所述的撥齒桿7為兩段固接旋轉高度可調(diào)式結構，有助于撥齒桿7前端撥齒高度位置的調(diào)整，方便與翻轉換熱板8之齒盤84配合。本發(fā)明的工作原理和工作過程
來自回轉窯尾部的低溫煙氣(30(T35(TC )通過低溫煙道引入本發(fā)明裝置，因為本發(fā)明裝置的直徑突然增大，煙氣速度突然降低，煙氣中直徑較大的煙塵因為重力的作用被沉降下來。冷濕物料經(jīng)過料鐘式布料器將物料分布在本發(fā)明裝置內(nèi)分層以中心呈放射狀布置的翻轉換熱裝置上，冷濕物料與上升的熱煙氣中直徑較小的煙塵相遇后，附著在冷濕物料上被冷濕物料捕獲，又隨同物料下降停留在本發(fā)明裝置中，減少了出口的煙塵量。芯軸2旋轉帶動軸上撥動桿7撥動翻轉換熱板8旋轉一定角度，將上層翻轉換熱板8上的物料翻到下層翻轉換熱板8上，依次重復，通過翻轉換熱板和熱煙氣對物料的傳質(zhì)傳熱過程，物料被預熱到10(T15(TC左右，最后通過本發(fā)明裝置底部進入低溫料倉，完成預熱的過程，煙氣出口溫度被降低到200°C左右，通過重力沉降室后可以直接進入布袋收塵器。本發(fā)明裝置內(nèi)部空間大有利于減緩內(nèi)部熱氣流上升的速度；也有利于增加分層布置翻轉板架層數(shù)，以增大總換熱面積，提高系統(tǒng)的換熱容量。
權利要求
1.一種煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，包括主體(1)、翻轉換熱裝置，所述的主體(1)為柱體錐底結構，其特征是所述的翻轉換熱裝置包括沿主體(1)中心縱軸線設置的芯軸(2)和沿軸向均布的翻轉板架(6)，翻轉板架(6)上沿圓周呈放射狀均布翻轉換熱板 (8)，芯軸(2)上設置與翻轉板架(6)相對應的撥齒桿(7)，撥齒桿(7)與翻轉換熱板(8)上的齒盤(84)相配合；主體(1)頂部設置進料口(5)，在芯軸(2)上設置與進料口(5)相對應的布料器(4)。
2.如權利要求1所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的翻轉板架(6)設置于主體(1)內(nèi)壁上，翻轉板架(6)包括外環(huán)(61)和內(nèi)環(huán)(62)，所述的翻轉換熱板(8 )通過翻轉軸(86 )與外環(huán)(61)、內(nèi)環(huán)(62 )上的V形槽動配合。
3.如權利要求1或2所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的主體(1)之直徑/高度為0. 5 0. 75 ；所述的外環(huán)(61)與主體(1)之直徑比為0. 95 0. 97 ； 所述的內(nèi)環(huán)(62)直徑為芯軸(2)直徑的1. 5^2. 5倍。
4.如權利要求1或2所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的翻轉板架(6)之內(nèi)環(huán)(62)上的V形槽較外環(huán)(61)上的V形槽高，以保證翻轉換熱板(8) 軸線與水平面的夾角在;Γ6°之間。
5.如權利要求1或2所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的翻轉板架(6)的縱向設置間距為翻轉換熱板(8)之換熱翼片(81)最大寬度的1.廣1.2倍。
6.如權利要求1或2所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的翻轉板架(6)上、下層之間沿主體(1)徑向相互錯位45°設置。
7.如權利要求1所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的布料器(4)為料鐘式布料器，布料器(4)與芯軸(2)驅動配合，并與芯軸(2)同步旋轉且上下移動，實現(xiàn)對物料進料的控制和布料。
8.如權利要求1或2所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的翻轉換熱板(8)之截面形狀為翼片式空心多邊體，翻轉換熱板(8)軸向投影形狀為矩形或梯形；所述的翻轉換熱板(8)之空心軸(83)兩端設置翻轉軸(86)，沿空心軸(83)圓周均布換熱翼片(81)，所述的翻轉換熱板(8)上與內(nèi)環(huán)(62)配合的一端設置齒盤(84)，齒盤 (84)與芯軸(2)上設置的撥齒桿(7)相配合。
9.如權利要求8所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的換熱翼片(81)兩端設置擋料板(82)。
10.如權利要求1或8所述的煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，其特征是所述的翻轉換熱板(8)上的換熱翼片(81)數(shù)量為3 10個；所述的換熱翼片(81)間料槽(87)底面形狀為V形或U形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙氣余熱回收利用之固體物料換熱裝置，包括主體、翻轉換熱裝置，所述的主體為柱體錐底結構，所述的翻轉換熱裝置包括沿主體中心縱軸線設置的芯軸和沿軸向均布的翻轉板架，翻轉板架上沿圓周呈放射狀均布翻轉換熱板，芯軸上設置與翻轉板架相對應的撥齒桿，撥齒桿與翻轉換熱板上的齒盤相配合；主體頂部設置進料口，在芯軸上相應地設置布料器。本發(fā)明采用多層設置組合翼片式翻轉換熱板，實現(xiàn)了固體物料和低溫煙氣的熱量交換，不僅有效回收了回轉窯尾部的低溫煙氣并捕收部分煙塵，同時對進入回轉窯的物料進行預熱，達到了節(jié)能減排的雙重目的。本發(fā)明結構簡單，操作簡便，工藝運行穩(wěn)定可靠，投資省，熱能直接利用效率可提高20％以上。
文檔編號F27D17/00GK102538494SQ20121003334
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權日2012年2月15日
發(fā)明者劉勇, 吳建民, 李果, 謝官華, 魯頔 申請人:個舊市富祥工貿(mào)有限責任公司