專利名稱：對流式鰭片管結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種對流式鰭片管結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置，屬于回轉(zhuǎn)窯余熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)窯是指旋轉(zhuǎn)煅燒窯(俗稱旋窯)，在建材、冶金、化工、環(huán)保等許多生產(chǎn)行業(yè)中，廣泛地使用回轉(zhuǎn)圓備對固體物料進(jìn)行機(jī)械、物理或化學(xué)處理，這類設(shè)備被稱為回轉(zhuǎn)窯。回轉(zhuǎn)窯按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯?；剞D(zhuǎn)窯主要設(shè)備中的回轉(zhuǎn)窯筒體11，其外表面溫度在350°C左右向大氣中散熱，目前采用最廣泛的方式是冷卻風(fēng)機(jī)12在回轉(zhuǎn)窯筒體11表面鼓風(fēng)，用以降低筒體表面溫度(見附圖1)，防止筒體表面溫度過高損壞設(shè)備，該方式的主要缺點(diǎn)是由于冷卻風(fēng)機(jī)額外的增加了能耗，而且向大氣中排放了廢熱。 隨著最近幾年節(jié)能減排的開展，在水泥窯回轉(zhuǎn)窯領(lǐng)域出現(xiàn)了余熱回收裝置，目前來看主要有兩種方式I全封閉式筒體換熱罩，在回轉(zhuǎn)窯筒體上分段設(shè)置若干換熱罩，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，將回轉(zhuǎn)窯筒體整體封閉起來，利用輻射吸熱。其運(yùn)行后主要存在以下問題，輻射換熱與溫度的四次方成正比的關(guān)系，當(dāng)物體表面溫度低于300°C時，其輻射換熱的效果會大大降低，另外將回轉(zhuǎn)窯筒體整體外包會在一定程度上影響筒體的散熱，對于使用普通碳鋼材質(zhì)的回轉(zhuǎn)窯筒體使其壁溫升高，會影響回轉(zhuǎn)窯筒體的使用壽命，存在一定的安全隱患。2半封閉式筒體換熱罩，通過在回轉(zhuǎn)窯上方安裝弧形集熱器，收集利用回轉(zhuǎn)窯筒體的輻射熱能。主要利用無縫鋼管及管件做成蛇形管，將其固定在彎曲成一定曲度的鋼板上并敷以保溫材料，做成面積不等的換熱罩，換熱罩用鋼架結(jié)構(gòu)做支撐罩在窯筒體上半圓周上。該形式的換熱罩也是利用輻射換熱的原理吸收余熱。半封閉式同樣也存在封閉腔體，內(nèi)部空氣不便于流通，一定程度上使筒體的表面溫度上升，影響筒體使用壽命存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。如果采用更換筒體材料，將會有很高昂的費(fèi)用，得不償失。以上兩種余熱回收裝置基本是通過輻射來達(dá)到吸熱的目的，只有在物體的溫度差別較大時，輻射傳熱才能成為主要的傳熱方式，因此回轉(zhuǎn)窯的筒體表面能夠利用的輻射熱能非常有限。同時在有封閉的腔體時，腔體內(nèi)的熱空氣流動性較差，如果沒有對流的結(jié)構(gòu)和熱面的布置，將不能吸收由于熱空氣的流動而進(jìn)行的對流換熱，在沒有回轉(zhuǎn)窯筒體余熱回收裝置使用之前，我們知道回轉(zhuǎn)窯筒體的表面熱量大部分是通過空氣的對流帶走的，因此我們想采取一種設(shè)備既能夠吸收回轉(zhuǎn)窯筒體的輻射熱能，又能夠吸收由空氣帶走的對流熱能，進(jìn)一步的提高余熱利用率，降低余熱利用的成本。全封閉式筒體換熱罩在一定程度上影響了回轉(zhuǎn)窯筒體的散熱，對筒體材料要求非常高，并且影響筒體的使用壽命，其推廣性收到一定程度的限制。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能 有效回收回轉(zhuǎn)窯余熱，能降低轉(zhuǎn)窯筒體的壁溫，使轉(zhuǎn)窯運(yùn)行更加安全的對流式鰭片管結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置。本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它主要由鰭片蛇形管受熱面、保溫殼體、對流窗組成，所述的鰭片蛇形管受熱面由異形換熱鰭片管制作成半圓形殼體并罩在回轉(zhuǎn)窯筒體上方，使鰭片蛇形管受熱面與轉(zhuǎn)窯筒體壁面之間形成有15(T250mm的空氣流通通道；在所述鰭片蛇形管受熱面的外側(cè)設(shè)置有保溫殼體，在該保溫殼體的上面設(shè)有可使熱空氣對流流動的對流窗。所述的鰭片蛇形管受熱面采用弧形疏形板和U型瓦板支撐固定在保溫殼體上面，并與保溫殼體之間形成有熱空氣流動的通道。所述的保溫殼體由弧形鋼板內(nèi)襯保溫材料組成，在所述保溫殼體上面采用鋼板及型鋼件固定有所述的對流窗。本實(shí)用新型可以將較低溫度的水介質(zhì)，加熱成飽和溫度或者100°C左右的熱水；在北方地區(qū)該部分熱水可以用來取暖，滿足廠區(qū)建筑的冬季取暖要求；在南方地區(qū)可以與其他的余熱利用設(shè)備組成聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，相比沒有投入回轉(zhuǎn)窯余熱利用的設(shè)備發(fā)電量將有顯著提高；具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能有效回收回轉(zhuǎn)窯余熱，能降低轉(zhuǎn)窯筒體的壁溫，使轉(zhuǎn)窯運(yùn)行更加安全等特點(diǎn)。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的余熱回收換熱示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹圖2、3所示，本實(shí)用新型主要由鰭片蛇形管受熱面21、保溫殼體22、對流窗23組成，所述的鰭片蛇形管受熱面21由異形換熱鰭片管制作成半圓形殼體并罩在回轉(zhuǎn)窯筒體上方，使鰭片蛇形管受熱面21與回轉(zhuǎn)窯筒體24壁面之間形成有15(T250mm的空氣流通通道；在所述鰭片蛇形管受熱面21的外側(cè)設(shè)置有保溫殼體22，在該保溫殼體22的上面設(shè)有可使熱空氣對流流動的對流窗23。圖中所示的鰭片蛇形管受熱面21采用弧形疏形板和U型瓦板支撐固定在保溫殼體22上面，并與保溫殼體22之間形成有熱空氣流動的通道。所述的保溫殼體22由弧形鋼板內(nèi)襯保溫材料組成，在所述保溫殼體22上面采用鋼板及型鋼件固定有所述的對流窗23。本實(shí)用新型所述的對流式鰭片管結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置在吸收筒體輻射熱的同時，利用自身的對流裝置將對流的熱空氣熱量通過對流換熱的方式吸收掉，使整個裝置能夠連續(xù)、穩(wěn)定、安全、高效的回收轉(zhuǎn)窯筒體的散熱，同時可靠的降低回轉(zhuǎn)窯筒體24的壁溫，使轉(zhuǎn)窯運(yùn)行更加安全，大力推進(jìn)整個轉(zhuǎn)窯行業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)。[0020]余熱回收原理本裝置利用半圓形殼體罩在回轉(zhuǎn)窯筒體上方，筒體上部開有對流窗。跟回轉(zhuǎn)窯筒體首先接觸的是空氣，空氣在回轉(zhuǎn)窯筒體表面被加熱到一定溫度，在自然拔風(fēng)或鼓風(fēng)的影響下，空氣向上方流動，形成對流，使蛇形鰭片管與空氣形成對流換熱，即筒體表面熱空氣與蛇形鰭片管對流熱傳遞25，將管內(nèi)的介質(zhì)加熱。另一方面，回轉(zhuǎn)窯筒體24同時向外散發(fā)輻射熱，即筒體表面輻射熱傳遞26，帶有保溫的蛇形鰭片管殼體將散發(fā)的輻射熱吸收，使管內(nèi)介質(zhì)溫度升高，由于管內(nèi)的水介質(zhì)在給水泵的作用下是不斷流動的，因此能夠形成一定的溫壓，使得回轉(zhuǎn)窯筒體的余熱能夠不斷的被吸收。因輻射熱的吸收情況取決于兩黑體表面的角系數(shù)，采用鰭片蛇形管結(jié)構(gòu)，具有非常大的延展表面積，使得輻射換熱的效果更佳。實(shí)施例 本實(shí)用新型主要由鰭片蛇形管受熱面21、保溫殼體22、對流窗23組成，見附圖2所示，鰭片管是異形換熱元件，可大大擴(kuò)展換熱元件的換熱面積，按轉(zhuǎn)窯的外形，將鰭片蛇形管受熱面A特殊制作成半圓弧形，使其與轉(zhuǎn)窯筒體面有15(T250mm的空氣流通通道；在鰭片管外側(cè)設(shè)有形成熱空氣流動的通道，最外層設(shè)有兼保溫、固定作用的保溫殼體22;在最頂部設(shè)有可使熱空氣對流流動的、可調(diào)節(jié)的、防雨的對流窗23。鰭片蛇形管受熱面21 :是由鰭片管構(gòu)成，組裝成蛇形管，同時滿足整體弧形的結(jié)構(gòu)，利用弧形疏形板和U型瓦板支撐固定在保溫殼體22上面，其主要的特點(diǎn)是利用其充分的擴(kuò)展受熱面I、在保證同等受熱面積的前提下節(jié)約設(shè)備成本。2、利用其自身結(jié)構(gòu)特性形成穩(wěn)定、充分混合的對流腔體。保溫殼體22 :由弧形鋼板內(nèi)襯保溫材料組成，主要作用是固定鰭片蛇形管受熱面21，防止外部冷空氣進(jìn)入，有利于回轉(zhuǎn)窯筒體的余熱回收，同時具有防雨功能，保護(hù)鰭片蛇形管受熱面A受到雨水的侵蝕。同時采用殼體的結(jié)構(gòu)便于運(yùn)輸和現(xiàn)場的安裝，整個殼體分片運(yùn)輸，現(xiàn)場組裝后即可吊裝完成。對流窗23 :是本裝置必不可少的結(jié)構(gòu)，采用鋼板及型鋼件固定在保溫殼體22上面，利用自然拔風(fēng)和回轉(zhuǎn)窯筒體旋轉(zhuǎn)攜帶空氣對流的特性，將回轉(zhuǎn)窯筒體附近的熱空氣循環(huán)起來，形成對流特性，使鰭片管受熱面能夠更好地吸收余熱，同時對流窗23具有調(diào)節(jié)功能，其與保溫殼體22之間的間隙大小決定了對流量的大小，其間隙大則空氣對流更快，反之則會慢一些，通過調(diào)節(jié)功能使整個裝置既能夠有效的吸熱，同時又能有效的避免回轉(zhuǎn)窯筒體壁溫過高的問題。
權(quán)利要求1.一種對流式鰭片管結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置，它主要由鰭片蛇形管受熱面(21)、保溫殼體(22)、對流窗(23)組成，其特征在于所述的鰭片蛇形管受熱面(21)由異形換熱鰭片管制作成半圓形殼體并罩在回轉(zhuǎn)窯筒體上方，使鰭片蛇形管受熱面(21)與轉(zhuǎn)窯筒體壁面之間形成有15(Γ250_的空氣流通通道；在所述鰭片蛇形管受熱面(21)的外側(cè)設(shè)置有保溫殼體(22)，在該保溫殼體(22)的上面設(shè)有可使熱空氣對流流動的對流窗(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對流式鰭片管結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置，其特征在于所述的鰭片蛇形管受熱面(21)采用弧形疏形板和U型瓦板支撐固定在保溫殼體(22)上面，并與保溫殼體(22)之間形成有熱空氣流動的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對流式鰭片管結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置，其特征在于所述的保溫殼體(22)由弧形鋼板內(nèi)襯保溫材料組成，在所述保溫殼體(22)上面采用鋼板及型鋼件固定有所述的對流窗(23)。
專利摘要對流式鰭片管結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)窯余熱回收裝置，它主要由鰭片蛇形管受熱面、保溫殼體、對流窗組成，所述的鰭片蛇形管受熱面由異形換熱鰭片管制作成半圓形殼體并罩在回轉(zhuǎn)窯筒體上方，使鰭片蛇形管受熱面與轉(zhuǎn)窯筒體壁面之間形成有150~250mm的空氣流通通道；在所述鰭片蛇形管受熱面的外側(cè)設(shè)置有保溫殼體，在該保溫殼體的上面設(shè)有可使熱空氣對流流動的對流窗；所述的鰭片蛇形管受熱面A采用弧形疏形板和U型瓦板支撐固定在保溫殼體上面，并與保溫殼體之間形成有熱空氣流動的通道；所述的保溫殼體由弧形鋼板內(nèi)襯保溫材料組成，在所述保溫殼體上面采用鋼板及型鋼件固定有所述的對流窗；它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能有效回收回轉(zhuǎn)窯余熱，能降低轉(zhuǎn)窯筒體的壁溫，使轉(zhuǎn)窯運(yùn)行更加安全等特點(diǎn)。
文檔編號F27D17/00GK202547352SQ20122009964
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者張同偉, 敖玉華, 瞿云富, 馬爽, 魏建明 申請人:杭州杭鍋工業(yè)鍋爐有限公司