本发明涉及沥青路面材料的回收再生领域，具体地说是一种用于回收沥青路面材料的加热设备及方法。
背景技术：
回收沥青路面材料的加热设备是回收沥青路面材料热再生工艺的关键设备，回收沥青路面材料一般是指回收从沥青路面铣刨下来的块状、粒状沥青路面材料，含碎石与沥青。该设备专门对回收沥青路面材料进行烘干，加热升温至120-160℃，以达成回收沥青路面材料再生所需温度，回收沥青路面材料的加热工艺具备以下几个特点：
1)由于回收沥青路面材料中含有2-6%的沥青，当回收沥青路面材料被加热到80-100℃以上时，由于沥青高分子的缩合会产生液态烃类颗粒物质和少量气态烃类物质的混合烟雾，即沥青烟，其中含有苯并芘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质且大多是致癌和强致癌物质，为了不污染环境，需要对沥青烟焚烧净化后再排入大气。
2)回收沥青路面材料受热后具备很强的粘滞性，通常在80℃以下粘滞性很弱，90-120℃时粘滞性很强，容易粘附在设备的冷壁面上，严重时会堵塞设备与管道；如果设备的热壁面（大于150℃以上），回收沥青路面材料就不会粘附上去。
3)回收沥青路面材料在加热过程中需要尽量避免加剧其老化，因此需要尽可能温和加热，并且隔绝氧气，防止过高温度的加热介质与其直接接触，加速沥青高分子材料的缩合。
目前，基本采用在干燥滚筒内将回收沥青路面材料与800-1000℃的高温烟气直接接触的加热方法，这种加热方式存在以下不足：
一、加热过程中沥青烟雾会混入用于加热的烟气中，尾气排放中伴随大量的含有沥青烟的废气，净化这些大流量含沥青烟的废气采取以下几种方式：
1)废气未经焚烧直接排入沥青搅拌设备的除尘系统前端，经简单过滤后排入大气，这种方式既污染环境，也马上会造成除尘器的布袋堵塞。
2)部分废气返回到干燥滚筒前端的燃烧器进行二次燃烧，对部分废气进行净化后再排入大气，这种方式未能对全部有毒有害的废气进行彻底处理，排放后污染环境。
3)全部废气进入另外一个窑炉进行二次燃烧，对废气中大部分沥青烟雾进行焚烧净化；
一种方式是独立配置一个废气焚烧炉，焚烧后的废气回收部分热量后排空；这种方式一是需要额外的废气焚烧炉投入，增加设备造价；二是含沥青烟的废气的流量较大，废气焚烧需要焚烧炉需要900℃以上的高温才能焚烧干净，因此燃料消耗大，增加生产成本。
另外一种方式是将含沥青烟的废气送入沥青搅拌站的碎石干燥滚筒的燃烧区域将沥青烟进行燃烬；这种方式有效利用了沥青烟焚烧后产生的热量，用于烘干新沥青混合料的碎石；缺点在于沥青再生设备必须借助于另外一套新料的沥青搅拌站上，并且由于沥青烟气流量大，碎石干燥滚筒燃烧器必须有较大的开度以维持正常工作，也因此需要烘干大量的碎石骨料，所以回收沥青路面材料的添加比例最多只有40-50%。
二、回收沥青路面材料会粘附在干燥滚筒筒壁上，容易引起着火灾等安全事故。
由于干燥滚筒的筒壁温度较低，回收沥青路面材料在干燥滚筒内受热后具备很强的粘滞性，工作时间长了，筒壁上会黏上很厚一层回收沥青路面材料，即影响回收沥青路面材料的扬料换热，同时被粘附在筒壁上的回收沥青路面材料，与高温烟气接触下很容易着火，引起安全生产事故，同时也对回收沥青路面材料的再生质量产生隐患。
另外，这种高温烟气直接加热回收沥青路面材料中，烟气排出干燥滚筒后往往附带有一部分细小的沥青料，这些沥青料会粘附在后续的管道与设备上，影响正常生产。
三、回收沥青路面材料与800-1000℃的高温烟气接触加热过程中，容易加速回收沥青路面材料的老化，影响回收沥青路面材料的再生质量。
综上所述，当前回收沥青路面材料的加热设备采用在干燥滚筒内将回收沥青路面材料与800-1000℃高温烟气直接接触的加热方法，导致大量含沥青烟雾的废气，净化这部分的废气需要额外配置烟气焚烧设备，工艺流程复杂，一方面会增加生产成本，另外一方面直接导致回收沥青路面材料的添加比例最多只有40-50%，这种加热方式既不环保，也不节能；其次，受热后回收沥青路面材料有很强的粘滞性，容易粘附在干燥滚筒以及后续设备上，容易引起着火灾等安全事故；再次，高温烟气直接接触回收沥青路面材料，容易对其产生老化，影响回收沥青路面材料的再生质量；因此，这种加热方式弊端很多，急需改进。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种烟气排放中不含沥青烟、无需另设废气焚烧设备即可独立运行的回收沥青路面材料的加热设备，其能保证受热后的回收沥青路面不会粘附在加热设备上，整体实现回收沥青路面材料的100%再生，并且能够有效减缓回收沥青路面材料在加热过程中出现的老化现象。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种回收沥青路面材料的加热设备，包括一隧道窑以及一贯穿于隧道窑并能旋转运动的加热滚筒，
所述的隧道窑上设有燃烧器和沥青烟进口；
所述的加热滚筒包括内筒、套在内筒上的环形烟气通道和套在环形烟气通道上的环形外筒；
所述内筒的前部设有回收沥青路面材料的进料端，尾部设有烟气的排气端；
所述环形烟气通道的尾部与隧道窑内腔之间设有烟气过道，前部开有与进料端位于同一侧的排气口；燃烧器燃烧产生的高温烟气通过烟气过道进入环形烟气通道中，高温烟气与位于内筒和环形外筒中的回收沥青路面材料换热，之后从排气口排出烟气，再经进料端进入内筒中；
所述环形外筒尾部的腔体与内筒的腔体相通，形成材料回收过道，环形外筒前部设有与进料端位于同一侧的排料口，在加热滚筒的旋转带动下，回收沥青路面材料通过材料回收过道，逆向往环形外筒前部方向移动，然后通过环形外筒的排料口排出；在环形外筒内产生的沥青烟也从排料口排出，最后通过引风机经沥青烟进口送入隧道窑内。
本发明燃烧器通过燃料燃烧产生的高温烟气分为三个阶段给回收沥青路面材料传热。第一阶段是隧道窑内燃烧器燃烧后产生的高达1000～1200℃高温烟气，主要通过辐射传热给环形外筒内的回收沥青路面材料，烟气离开隧道窑进入烟气过道时，温度降低到700～900℃；第二个阶段是烟气进入到环形烟气通道中，期间高温烟气主要通过对流换热的方式给内筒、外筒内的回收沥青路面材料传热，由于内筒的回收沥青路面材料紧贴着筒壁行走，因此热量首先传递给内筒的回收沥青路面材料，其次通过间接传热给位于环形外筒底部的回收沥青路面材料，烟气从排气口排出时温度已经下降到300～500℃；第三个阶段是烟气从排气口排出并进入内筒，内筒中的回收沥青路面材料与烟气顺流式直接接触换热，由于这个阶段烟气温度较低，采用这种直接接触方式换热效果最佳，同时由于回收沥青路面材料温度低，因此不会产生沥青烟雾；烟气最终从内筒的排气端排出时温度控制在100℃以上，以防止产生低温腐蚀。
燃烧器燃烧产生的高温烟气通过辐射传热加热位于环形外筒内的回收沥青路面材料；高温烟气通过烟气过道进入环形烟气通道中，采用间接加热方式传热，烟气与回收沥青路面材料不直接接触，期间回收沥青路面材料从70℃左右升温到120～160℃，这个升温过程使位于环形外筒中的回收沥青路面材料产生沥青烟，由于沥青烟没有与烟气接触，因此沥青烟的数量少、浓度高，非常容易通过设备自身的燃烧器将沥青烟充分燃尽，无需额外的沥青烟气焚烧设备。
本发明的回收沥青路面材料加热设备，当烟气温度降低到500℃以下时，将烟气与常温的回收沥青路面材料直接接触传热，这个过程中主要用来干燥回收沥青路面材料，蒸发其中所含的水份，回收沥青路面材料升温有限，因此不会产生沥青烟，同时有很高的传热效率，可以减小设备的体积。
另外，回收沥青路面材料被加热到120～160℃的过程中，回收沥青路面材料与高温加热介质（即高温烟气）不直接接触，主要通过筒壁受热，受热方式温和，回收沥青路面材料不容易老化。
本发明的回收沥青路面材料加热设备，结构设计紧凑、巧妙，加热效率高，加热滚筒旋转运动使回收沥青路面材料受热后行走通道顺畅，而且通道周边都处于高温壁面，不会粘附回收沥青路面材料，不会使回收沥青路面材料堵塞在通道上。
作为上述技术方案的补充，所述的隧道窑与加热滚筒的连接处设有密封结构，所述的环形烟气通道与内筒密封连接，所述的外筒与环形烟气通道密封连接。采用密封结构及密封连接方式，在加热期间最大程度减少与氧气的接触，回收沥青路面材料不容易老化。本发明的隧道窑和烟气通道均为负压运行，对外无污染，安全可靠。
作为上述技术方案的补充，所述的材料回收过道贯穿环形烟气通道。
作为上述技术方案的补充，所述的材料回收过道有多个，呈环状分布。此为材料回收过道的一种结构。
作为上述技术方案的补充，所述的材料回收过道为一个，呈环形。此为材料回收过道的另一种结构。
作为上述技术方案的补充，所述的隧道窑为直线隧道，其两侧为炉墙，顶部为拱顶，所述的燃烧器安装在炉墙两侧。
作为上述技术方案的补充，所述的沥青烟进口靠近排料口设置，燃烧器靠近沥青烟进口设置，在烟气进入烟气过道之前，留有一段燃烬距离，以保证沥青烟充分燃烬,并且通过高温辐射给环形外筒传热。
作为上述技术方案的补充，所述的内筒内装有推料板或/和扬料板，环形外筒的筒壁上设置推料板或/和扬料板。当回收沥青路面材料从内筒进料端一侧进入后，在加热滚筒的旋转带动下，内筒中的推料板将回收沥青路面材料往排气端方向输送，期间环形烟气通道中的高温烟气通过金属板给其传热；另外在扬料板的带动下回收沥青路面材料形成料帘与烟气进行直接接触换热，由于回收沥青路面材料内含有一部分的水分，当其到达材料回收过道进入外筒时，受到烟气排出时的温度的限制，回收沥青路面材料温度最高升温到60～80℃，比排烟温度低20℃以上；这个过程中，回收沥青路面材料受到其温度限制，即不会产生沥青烟，同时也不具备粘滞性，更由于内筒在环形烟气通道中的高温烟气传热下，其筒壁温度比较高，因此，回收沥青路面材料不会在内筒壁面上粘附。
为了增强传热效果，并且有助于回收沥青路面材料往排料口输送，环形外筒的筒壁上可以设置推料板、扬料板。
作为上述技术方案的补充，从排气口排出的烟气通过引风机经进料端进入内筒中。
本发明还提供上述加热设备回收沥青路面材料的方法，其包括：
隧道窑内燃烧器燃烧产生高温烟气，首先通过辐射传热加热位于环形外筒内的回收沥青路面材料，然后在窑炉内往烟气过道方向流动，经过烟气过道后进入环形烟气通道中并往环形烟气通道的前部流动，其间环形烟气通道中的高温烟气给内筒和环形外筒内的回收沥青路面材料传热，降温后的烟气从排气口排出并进入内筒，与内筒中的回收沥青路面材料顺流式直接接触换热，最终从内筒的排气端排出；
烟气离开隧道窑进入烟气过道时，温度降低到700-900℃；烟气从排气口排出时的温度降低到300-500℃；从内筒的排气端排出的烟气温度控制在100℃以上；
回收沥青路面材料从内筒的进料端进入，在加热滚筒的旋转带动下往排气端方向移动，其间，主要是对回收沥青路面材料进行干燥，去除回收沥青路面材料中所含的水份，回收沥青路面材料的温升不高；然后回收沥青路面材料通过材料回收过道进入环形外筒，在加热滚筒的旋转带动下，回收沥青路面材料又逆向往环形外筒的前部移动，最终通过环形外筒的排料口排出；这个过程中，主要是对经内筒中干燥后的回收沥青路面材料进行加热升温至120-160℃，使得回收沥青路面材料达到再生所需的温度；
回收沥青路面材料在环形外筒中加热产生的少量沥青烟，经沥青烟引风机从排料口抽出，经过沥青烟进口送入隧道窑内燃烧区，沥青烟在隧道窑内被彻底焚烧干净。
本发明的回收方法使烟气分高温、中温、低温三段给回收沥青路面材料加热。高温段：900℃以上的烟气采用辐射传热的方式为主，间接加热回收沥青路面材料，此段在隧道窑内腔中进行；中温段：700～900℃的烟气采用对流传热的方式为主，间接加热回收沥青路面材料，此段在环形烟气通道中进行，并会使环形外筒内产生沥青烟；低温段：500℃以下温度的烟气，采用烟气与处于常温的回收沥青路面材料直接接触传热，这个过程中不会产生沥青烟，并且有很高的传热效率，此段在内筒中进行。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置三段传热方式，有效地解决了传统烟气直接加热回收沥青路面材料时产生的沥青烟问题、回收沥青路面材料受热后容易粘结在设备上的问题、回收沥青路面材料局部高温受热容易老化的问题，设备体积小，可以独立运行，无需额外的烟气净化设备，加热能耗低，并且可以实现100%再生，安装、维护十分方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的a-a向剖视图；
图3为图1中的b-b向剖视图；
图4为本发明回收沥青路面材料粘附内筒筒壁示意图。
图中，1-隧道窑，2-加热滚筒，3-内筒，4-环形烟气通道，5-环形外筒，6-进料端，7-排气端，8-烟气过道，9-材料回收过道，10-排气口，11-排料口，12-沥青烟引风机，13-沥青烟进口，14-燃烧器，15-炉墙，16-推料板，17-扬料板，18-拱顶，19-烟气引风机。
具体实施方式
下面结合说明书附图给出本发明的实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1-4所示的回收沥青路面材料的加热设备，其由隧道窑1以及贯穿于隧道窑并能旋转运动的加热滚筒2组成。隧道窑上设有燃烧器14和沥青烟进口13。所述的加热滚筒2由内筒3、套在内筒上的环形烟气通道4和套在环形烟气通道上的环形外筒5组成。
所述内筒3的前部设有回收沥青路面材料的进料端6，尾部设有烟气的排气端7。所述环形烟气通道4的尾部与隧道窑1内腔之间设有烟气过道8，前部开有与进料端位于同一侧的排气口10；燃烧器燃烧产生的高温烟气通过烟气过道8进入环形烟气通道4中，高温烟气与位于内筒和环形外筒中的回收沥青路面材料换热，之后从排气口10排出烟气，再经进料端进入内筒中。所述环形外筒5尾部的腔体与内筒3的腔体相通，形成材料回收过道9，环形外筒前部设有与进料端位于同一侧的排料口11，在加热滚筒的旋转带动下，回收沥青路面材料通过材料回收过道9，逆向往环形外筒5前部方向移动，然后通过环形外筒的排料口11排出；在环形外筒内产生的沥青烟也从排料口11排出，最后通过沥青烟引风机12经沥青烟进口送入隧道窑内。
所述的隧道窑1与加热滚筒2的连接处设有密封结构，所述的环形烟气通道4与内筒3密封连接，所述的环形外筒5与环形烟气通道4密封连接。所述的材料回收过道9贯穿环形烟气通道4。所述的材料回收过道9呈环形。所述的隧道窑1为直线隧道，其两侧为炉墙15，顶部为拱顶18，所述的燃烧器14安装在炉墙15两侧。
所述的沥青烟进口13靠近排料口11设置，燃烧器14靠近沥青烟进口13设置，在烟气进入烟气过道之前，留有一段燃烬距离，并且通过高温辐射给环形外筒传热。所述的内筒3内装有推料板16和扬料板17，环形外筒5的筒壁上设置推料板16和扬料板17。从排气口10排出的烟气通过烟气引风机19经进料端进入内筒中。
回收沥青路面材料进入环形外筒后，在加热滚筒的旋转带动下，又逆向往内筒进料端一侧方向移动，最终通过外筒的排料口排出。在这个过程中，回收沥青路面材料主要通过隧道窑内高温烟气辐射传热、以及环形烟气通道中的高温烟气间接受热，温度由60～80℃升温至120～160℃，期间回收沥青路面材料具备很强的粘滞性，但是由于环形外筒的底部与顶面壁面的温度都很高，因此回收沥青路面材料不会粘附在壁面上，保证设备的正常工作。
另外，回收沥青路面材料由60～80℃升温至120～160℃期间，也是沥青烟产生的阶段，由于环形外筒内无烟气进入，因此所产生的沥青烟数量较少，并且浓度高，非常容易燃烧，这些沥青烟经沥青烟引风机从排料口抽出，经过沥青烟进口送入隧道窑内燃烧区，沥青烟在隧道窑内彻底焚烧干净。
本发明的回收方法如下：
将120吨/小时的回收沥青路面材料通过连续输送的方式从进料端6进入旋转的加热滚筒的直径为1.5米、长度12米的内筒3内，并与通过烟气引风机19抽过来的不含沥青烟的300℃左右的烟气进行直接接触换热，在旋转内筒3和其上的推料板和扬料板的带动下前行、翻滚、搅拌至内筒3的另一端，烟气温度降至100℃后排出。而回收沥青路面材料被加热到80℃后通过材料回收过道进入环缝为0.45米的环形外筒，在旋转滚筒的带动下，又逆向流动到回收沥青路面材料进料端方向一侧，这一过程中回收沥青路面材料与高温烟气进行了间接的非接触换热后，加热至120℃最终形成合格成品料从排料口11排出设备外。
燃烧器14产生的1200℃高温烟气经辐射传热到环形外筒5上来间接非接触的加热回收沥青路面材料，在出口处温度降至650℃，排烟进入环缝为0.1米环形烟气通道4，通过间接加热的方式对环形外筒5及内筒3内的回收沥青路面材料加热后，温度降至300℃，经烟气引风机19引至内筒3内与从进料端6进入旋转内筒3内的回收沥青路面材料直接接触进行换热后，最终通过直径1.2米的烟道排到后续的除尘设备。
回收沥青路面材料在环形外筒5内中产生的纯沥青烟，经沥青烟引风机12抽至隧道窑1进行焚烧干净后随燃烧器14产生的烟气进入下一个回收沥青路面材料的加热流程，循环进行。
以上描述了本发明的基本原理和主要特征及优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。