专利名称：一种水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种余热回收的装置，特别地涉及一种主要应用于水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的装置。
背景技术：
现我国是水泥生产大国，目前全国共有水泥生产企业5000余家，水泥总产量连续 20余年居世界第一位。30年来，水泥产量以超过年均10%的高速持续增长，水泥产业作为国民经济支柱的同时也是能耗大户，生产成本中能源成本占据较高比例，因此水泥企业节能降耗对其内部及国民经济、环境保护等均有非常重要的意义。水泥生产过程中，回转窑筒壁面约300°C，以产能5000t/d孰料生产线为例，直径細，长60m的窑筒，可回收辐射能约为5MW，数量可观，不但可以满足厂区生活用热，还可以提供部分办公设施的采暖负荷，甚至产生低压饱和蒸汽，作为水泥窑纯低温余热发电系统的汽轮机补汽进行发电，进一步提高系统发电能力，降低生产能耗。目前，辐射集热器主要包括聚焦、槽式平板等形式，主要应用于太阳能热发电领域，针对水泥窑高温筒体壁面辐射能余热回收，尚无专业产品开发，本发明旨在开发一种低成本、模块式水泥回转窑专用辐射集热器，用以回收高温筒体壁面的辐射能。
实用新型内容本实用新型的目的针对现有技术的缺陷在于提供一种低成本、模块式水泥回转窑专用辐射集热器，用以回收高温筒体壁面辐射能，提高水泥工业余热回收利用率。为实现上述目的，本实用新型在水泥回转窑表面布置多组辐射集热器，以辐射换热为主回收窑筒壁面辐射能，辐射集热器内布置多排管路，以水为工质，通过对流换热方式吸收辐射集热器所获得的辐射能，根据需要制备生活、供暖用热水甚至发电用蒸汽。
为此，本实用新型公开了一种水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，包括多个集热器组件，每个集热器组件由至少两个集热器单元结构围绕回转窑筒体布置而成，其中集热器单元结构包括集热器单元主体，其由数根第一管路和数根第二管路并排相间设置形成管路排，且所述第一管路永远位于所述管路排的最外侧，且所述管路排由卡在所述管路排两侧的、沿管路排的纵向均勻布置的三个加强固定板将所述第一管路和第二管路牢固地固定，其中第一管路和第二管路均由水平管段和位于水平管段两侧的两个弯曲管段组合而成，且第一管路的弯曲角度大于第二管路的弯曲管段的弯曲角度；两个连接管，其分别设置在集热器单元主体的两侧，第一管路和第二管路的弯曲管开口处，并与集热器单元主体中的第一管路和第二管路相连通；四个过渡管，其分别安装在两个连接管的两端，并与各连接管相连通；槽钢框架，其设置在所述集热器单元主体的四周，并且与所述三个加强固定板的上侧焊接固定，这样槽钢框架通过所述三个加强固定板与所述集热器单元主体连接，以对所述集热器单元主体起到支撑和保护作用；其中，一个集热器单元主体上的过渡管与另一集热器单元主体上的过渡管连通，从而将所述至少两个集热器单元结构彼此连接在一起，最外侧的两个集热器单元主体上的过渡管的非与其它过渡管连通的一端管口安装有堵板，这样最终形成集热器组件。优选的是，本实用新型的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置， 所述槽钢框架的直角连接处还设置有加强肋。优选的是，本实用新型的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置， 所述第一管路和第二管路为水管，其中容纳的热量传递介质为水。优选的是，本实用新型的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置， 所述至少两个集热器单元结构为八个，且这八个集热器单元结构围绕回转窑筒体占据的角度是沘8°。优选的是，本实用新型的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置， 所述每个集热器组件上设置有两对支脚，每对支脚均设置在集热器单元结构的槽钢框架上。优选的是，本实用新型的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置， 所述集热器单元主体上的第一管路和第二管路的朝向回转窑筒体的一面的管壁上涂敷了黑色高温耐热油漆。优选的是，本实用新型的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置， 其特征在于，所述多个集热器组件为三个，它们沿回转窑筒体的轴向顺序排列。本实用新型的有益效果是集热器采用水管、槽钢等标准件组成，结构简单，成本低廉；集热面为涂装黑色高温耐热油漆的水管表面，不但可以保证集热效率，同时适用于水泥生产的恶劣环境；集热器由多组集热单元组成，模块化设计，可根据需要灵活布置；集热器成观8°围绕回转窑筒体布置，预留72°开口用于回转窑筒壁面远红外探伤检测，回收余热的同时不影响水泥生产。
图1为本发明的集热器单元结构的俯视图；图2为本发明的集热器单元结构的主视图；图3为本发明的集热器单元结构的一个侧视图；图4为本发明的集热器单元结构的另一个侧视图；图5为本发明的一个组装结构的一个示意图；图6为本发明的一个组装结构的一个侧视图；图7为本发明的一个组装结构的另一个侧视图；图8为本发明的一个组装结构的主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，集热器单元结构包括位于集热器单元结构中间位置的集热器单元主体，该集热器单元主体由数根150°水管5与数根90°水管6并排相间设置而成，且150° 水管5永远位于由数根150°水管5与数根90°水管6并排相间形成的管路排的最外侧。且管路排由卡在所述管路排两侧的、沿管路排的纵向均勻布置的三个加强固定板3将150° 水管5与数根90°水管6牢固地固定。150°水管5和90°水管6均由位于该集热器单元主体的中间位置的水平管段和位于水平管段两侧的两个弯曲管段组合而成。因而，整个管路排也由一个水平段管路排和两个弯曲段管路排组成。其中90°水管的弯曲管段相对于水平管段的弯曲角度为90°，而150°管段的弯曲管段相对于水平管段的弯曲角度为150°。 特别地，本发明的两个管段的弯曲角度为位于管路排的最外侧的第一管路的弯曲角度永远大于位于管路排内侧的第二管路的弯曲角度。该集热器单元主体还包括两个连接管8，其分别地设置在集热器单元主体的两侧， 且位于数根150°水管5和数根90°水管6的弯曲管的开口处，并与数根150°水管5和数根90°水管6相互连通。该集热器单元主体还包括四个过渡管7，且分别安装在两个连接管8的两端，并且与各连接管8相连通。本发明的集热器单元主体还包括槽钢框架，其设置在集热器单元主体的周围，并且与所述三个加强固定板3的上侧焊接固定，这样槽钢框架通过所述三个加强固定板3与所述集热器单元主体连接。如图2所示，该槽钢框架由两根连接槽钢1和两根槽钢2分别地连接而成。三个加强固定板3和槽钢框架通过设置在夹紧板组12上的连接支架9和集热器单元主体连接，从而将集热器单元主体和槽钢框架固定在一起。如图2和图4所示，夹紧板组12上和连接支架9通过螺栓10和螺母11固定在一起。如图2所示，该槽钢框架的直角连接处均设置有加强肋4，该加强肋4起到进一步固定槽钢框架的作用，且该加强肋可以是钢筋或者钢板等多种形式的加强固件。同时，数根 150°水管5和数根90°水管6内容纳的热量传递介质为水，但是形成该集热器单元主体的管路排的管路也可以为其他形式的能够容纳水流通的管路，同时该热量传递介质也可以为其他介质。图5示出了由三个集热器单元结构构成的一个集热器单元组件(当然也可以是两个或者三个以上的集热器单元结构构成，此处仅显示三个)。且图中的三个集热器单元结构所构成的集热器单元组件围绕回转窑筒体18布置。三个集热器单元结构的集热器单元主体上的过渡管互相连通，从而将三个集热器单元结构互相连通在一起。其中，这些过渡管是通过连接构件连通在一起的，比如图示中的长半径U型弯头19，当然该连接构件也可以是其他类型的构件，比如具有不同角度的U型弯头等。当三个集热器单元结构组成一个集热器单元组件的围绕回转窑筒体18布置的时候，最外侧的两个集热器单元主体上的过渡管的非与其它过渡管连通的一端管口安装有堵板13 (也可以参照图1中的堵板13)。如图5 中所示，每个集热器组件上设置有两对支脚14，每对支脚14均设置在集热器单元结构的槽钢框架(由图中两根槽钢15和两根连接槽钢17所连接构成)，图中的槽钢框架中设置了加强槽钢16以固定该支脚14。图6中，各集热器组件之间还设置了组件连接加强板20以巩固各组件之间的连接。图7中回转窑筒体18和所述集热器组件之间的空隙处还设置有挡板21。当然，如组件连接加强板20和挡板21之类的附件构件也可以不设置。如图8所示，总共示出了三个集热器组件沿回转窑筒体18的轴向顺序排列，且图8 也示出了构成一个集热器组件的八个集热器单元结构，且这八个集热器单元结构围绕回转筒体18所占据的角度为观8°，这样就预留了 72°的开口空间用于回转窑筒壁面远红外探伤检测，从而在回收余热的同时不影响水泥生产。 另外，本发明的集热器单元主体上的由数根90°水管6和数根150°水管5形成的管路排的朝向回转窑筒体18的一面的管壁上涂敷了黑色高温耐热油漆，这样不但可以保证集热效率，同时使得本发明的装置适用于水泥生产的恶劣环境。 本发明的各组集热器单元结构串联，而串联而成的各集热器组件内的工质水通过图1中过渡管7串联分配于各集热器单元结构，再由图1中数根150°水管5与数根90° 水管6分配于各水管内，从而通过对流换热方式吸收该余热回收装置所获得的辐射能，然后根据需要制备生活、供暖用热水甚至发电用蒸汽，以达到余热回收再利用的目的。本发明的余热回收装置由多组集热器组件构成，且集热器组件又由集热器单元结构组成，这样本发明就采用了模块化设计，可根据需要灵活布置。同时，本发明的余热回收装置采用水管、槽钢等标准件组成，结构简单，成本低廉。尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言， 可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求1.一种水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，包括多个集热器组件，每个集热器组件由至少两个集热器单元结构围绕回转窑筒体布置而成，其中集热器单元结构包括集热器单元主体，其由数根第一管路和数根第二管路并排相间设置形成管路排，且所述第一管路永远位于所述管路排的最外侧，且所述管路排由卡在所述管路排两侧的、沿管路排的纵向均勻布置的三个加强固定板将所述第一管路和第二管路牢固地固定，其中第一管路和第二管路均由水平管段和位于水平管段两侧的两个弯曲管段组合而成，且第一管路的弯曲角度大于第二管路的弯曲管段的弯曲角度；两个连接管，其分别设置在集热器单元主体的两侧，第一管路和第二管路的弯曲管开口处，并与集热器单元主体中的第一管路和第二管路相连通；四个过渡管，其分别安装在两个连接管的两端，并与各连接管相连通；槽钢框架，其设置在所述集热器单元主体的四周，并且与所述三个加强固定板的上侧焊接固定，这样槽钢框架通过所述三个加强固定板与所述集热器单元主体连接，以对所述集热器单元主体起到支撑和保护作用；其中，一个集热器单元主体上的过渡管与另一集热器单元主体上的过渡管连通，从而将所述至少两个集热器单元结构彼此连接在一起，最外侧的两个集热器单元主体上的过渡管的非与其它过渡管连通的一端管口安装有堵板，这样最终形成集热器组件。
2.如权利要求1所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述槽钢框架的直角连接处还设置有加强肋。
3.如权利要求1所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述第一管路和第二管路为水管，其中容纳的热量传递介质为水。
4.如权利要求1所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述至少两个集热器单元结构为八个，且这八个集热器单元结构围绕回转窑筒体占据的角度是观8°。
5.如权利要求1所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述每个集热器组件上设置有两对支脚，每对支脚均设置在集热器单元结构的槽钢框架上。
6.如权利要求1所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述集热器单元主体上的第一管路和第二管路的朝向回转窑筒体的一面的管壁上涂敷了黑色高温耐热油漆。
7.如权利要求5所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述多个集热器组件为三个，它们沿回转窑筒体的轴向顺序排列。
8.如权利要求1所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述回转窑筒体和所述集热器组件之间的空隙处设置有挡板。
9.如权利要求1所述的水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，其特征在于，所述第一管路的弯曲管段相对于水平管段的弯曲角度为90°，而所述第二管路的弯曲管段相对于水平管段的弯曲角度为150°。
专利摘要本实用新型公开了一种水泥回转窑高温筒体壁面辐射能余热回收的集热装置，包括多个集热器组件，每个集热器组件由至少两个集热器单元结构围绕回转窑筒体布置而成，其中集热器单元结构由集热器单元主体、两个连接管、四个过渡管和槽钢框架组成；其中，一个集热器单元主体上的过渡管与另一集热器单元主体上的过渡管连通，从而将所述至少两个集热器单元结构彼此连接在一起，最外侧的两个集热器单元主体上的过渡管的非与其它过渡管连通的一端管口安装有堵板，这样最终形成集热器组件。本实用新型不仅结构简单成本低廉，而且可以保证集热效率，同时又不影响水泥生产。
文档编号F27B7/20GK202101538SQ20102067534
公开日2012年1月4日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者冯帅, 张向辉, 曹滨斌, 李成波, 董兰起, 魏连有 申请人:中材节能股份有限公司