筒体温度可自动调节的回转窑的制作方法

[0001]
本申请涉及回转窑，特别是涉及一种筒体温度可自动调节的回转窑。


背景技术：

[0002]
回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。回转窑在运转过程中会产生大量热量，回转窑的筒体表面温度可以达到400-500℃。
[0003]
为了防止表面温度过高影响到回转窑的正常运转。现在市场上绝大部分厂房都是通过十多台大功率吹风机对其进行强制风冷降温。
[0004]
采用强制风冷降温方式，虽然起到了降温的作用，但是存在以下缺点：
[0005]
1)十多台大功率吹风机运转消耗的电量很大，增加运行成本。举个例子：一个10000t/d的回转窑，需要20台7.5kw的轴流风机进行风冷却。每台吹风机价格3000元左右。20台吹风机就需要6万元采购成本。而且按一度电一块钱算，每月电费就要消耗108000元。
[0006]
2)回转窑的筒体的表面的热量被吹走，被白白浪费掉。
[0007]
因此，亟需研制出一种能够节省运行成本并且能够就进行余热回收的回转窑。


技术实现要素：

[0008]
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
[0009]
本申请提供了一种筒体温度可自动调节的回转窑，回转窑的外层为筒体，所述回转窑安装有余热回收装置，所述余热回收装置与余热利用装置相连，包括：
[0010]
进水管路，与外部水源相连，用于输送冷水；
[0011]
第一旋转装置，安装在所述筒体的外表面处并与所述筒体固定连接，以跟随所述筒体旋转，所述第一旋转装置配置成与所述进水管路连接并将所述进水管路中的水输出；
[0012]
冷却模块，与所述第一旋转装置相连，以将所述第一旋转装置输出的水输入至所述冷却模块中，所述冷却模块配置成满覆盖在所述筒体的外表面处，以为所述筒体整体降温；
[0013]
第二旋转装置，安装在所述筒体的外表面处并与所述筒体固定连接，以跟随所述筒体旋转，所述第二旋转装置配置成与所述冷却模块连接并将所述冷却模块中的水输出；
[0014]
出水管路，与所述第二旋转装置相连，用于将所述第二旋转装置输出的热水输送至所述余热利用装置；和
[0015]
plc控制器，用于获取所述出水管路的水温并据此控制所述冷却模块的进出水量，以实现筒体温度的自动调节。
[0016]
可选地，所述进水管路包括经管路连接的第一球阀、冷水水箱、第二球阀、第一水泵、第一止回阀、第三球阀及流量计，所述第一至第三球阀均用于控制水的流动，所述冷水水箱用于存储冷水，所述第一水泵用于为冷水加压，所述第一止回阀用于防止水倒流至所述第一水泵，所述流量计用于检测所述第一水泵流出水的流量。
[0017]
可选地，所述进水管路还包括第一过滤器，布置在所述第一水泵及所述第二球阀之间，用于将进入所述第一水泵之前的水进行过滤，以增加所述第一水泵的使用寿命。
[0018]
可选地，所述出水管路包括经管路连接的温度变送器、第四球阀、热水水箱、第五球阀、第二水泵、第二止回阀及第六球阀，所述温度变送器用于检测所述冷却模块流出热水的温度，所述第四至第六球阀均用于控制水的流动，所述热水水箱用于存储热水，所述第二水泵用于为热水加压，所述第一止回阀用于防止水倒流至所述第二水泵。
[0019]
可选地，所述出水管路还包括第二过滤器，布置在所述第五球阀及所述第二水泵之间，用于将进入所述第二水泵之前的水进行过滤，以增加所述第二水泵的使用寿命。
[0020]
可选地，所述的余热回收装置还包括plc控制器，所述plc控制器与所述第一至第六球阀、所述第一至第二水泵、所述流量计及所述温度变送器电连接，配置成控制所述第一至第六球阀以及所述第一至第二水泵的开启/关闭，还配置成接收所述流量计及所述温度变送器采集的数据并以此控制所述第三球阀的开启角度，从而控制进入到所述第一旋转装置中水的流量，进而实现所述筒体温度的自动调节。
[0021]
可选地，每一旋转装置均包括：
[0022]
水箱座，与所述进水管路或所述出水管路相连，以将冷水引入至所述水箱座中或将所述水箱座中的热水输出至所述出水管路中，所述水箱座为顶端开口的箱体，以支撑环形套；
[0023]
可调支撑，数量为四个，对应安装在所述水箱座顶部的四个顶点处并与之固定连接，所述可调支撑配置成纵向可调节，以调节所述水箱座相对地面的高度；和
[0024]
环形套，与所述水箱座为分体结构，所述环形套为封闭的环形结构，所述环形套的周壁上安装有多个阀门，所述多个阀门相对所述环形套的圆周均布，所述环形套底端容置在所述水箱座的顶端开口处，所述环形套用于套在所述筒体的外表面处并与之固定连接，所述环形套的一端面处设有水口，以连接所述冷却模块；
[0025]
其中，所述环形套在所述筒体的带动下可相对所述水箱座转动，每一阀门配置成在位于所述环形套底端中心位置处打开，以使得水箱座的水灌入所述环形套或使所述环形套中的水灌入所述水箱座，每一阀门还配置成在位于所述环形套中除底端中心位置时关闭。
[0026]
可选地，所述冷却模块为盘管缠绕在所述筒体的外表面，并与所述筒体固定连接。
[0027]
可选地，所述冷却模块是由多个冷却单元串联而成，每一冷却单元包括：
[0028]
内衬，为弧形板，用于沿所述筒体的径向包覆在所述筒体的外表面处；
[0029]
两个连接板，对应于所述内衬的两端并与所述内衬的一表面相垂直且固定连接，每一连接板上设有对应的多个螺孔，每一螺孔贯通所述连接板的上表面及下表面，每一螺孔用于通过一螺栓，以将所述内衬固定在所述筒体上；和
[0030]
多根冷却管路，排布在所述内衬中设有两个连接板的表面处，每根冷却管为半管状且沿所述内衬的宽度方向贯长设置，每根冷却管均与所述内衬固定连接，相邻的两根冷却管的首尾通过对应的连接管连通，使得所述多根冷却管路串联，每根冷却管用于通过冷水，以为所述筒体散热。
[0031]
可选地，所述余热利用装置包括余热发电装置、脱硝系统加热及搅拌装置和/或生活区用热水装置。
[0032]
本申请的筒体温度可自动调节的回转窑，回转窑的外层为筒体。回转窑安装有余热回收装置，包括顺序连接的进水管路、第一旋转装置、冷却模块、第二旋转装置和出水管路，还包括plc控制器，余热回收装置用于回转窑温度自动调节，同时进行余热回收，如送至余热发电系统进行发电，或送至脱硝系统进行尿素溶液溶解加热和伴热。由于本申请可使回转窑不继续使用传统的风冷降温，节约冷却风机投资成本和运行成本。回转窑筒体上满覆盖冷却装置，回转窑筒体的外壁可为冷却模块的外壁，或与冷却模块的内壁充分结合，保证回转窑筒体的热量可迅速的传到给冷却模块。回转窑筒体的温度，可通过plc控制器调节冷却装置的进出水量来实现自动调节，回转窑筒体不会有过热情况出现，从而不需要适用回转窑筒体扫描仪，节省了一大笔投资。
[0033]
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0034]
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0035]
图1是根据本申请一个实施例的筒体温度可自动调节的回转窑的示意性结构图；
[0036]
图2是图1所示旋转装置的一角度下的示意性结构图；
[0037]
图3是图1所示旋转装置的另一角度下的示意性结构图；
[0038]
图4是图2所示第二旋转装置的阀门的示意性结构图；
[0039]
图5是本申请另一个实施例的旋转装置示意性结构图；
[0040]
图6是根据本申请另一个实施例的筒体温度可自动调节的回转窑的示意性结构图；
[0041]
图7是图6所示冷却单元的示意性结构图。
[0042]
图中各符号表示含义如下：
[0043]
i回转窑，
[0044]
1筒体，
[0045]
2余热利用装置，
[0046]
100余热回收装置，
[0047]
10进水管路，
[0048]
11第一球阀，12冷水水箱，13第二球阀，14第一过滤器，15第一水泵，16第一止回阀，17第三球阀，18流量计，
[0049]
20第一旋转装置，
[0050]
21水箱座，22可调支撑，23环形套，24阀门，25水口，26安装板，27滑轨，
[0051]
30冷却模块，
[0052]
31盘管，
[0053]
32冷却单元，33内衬，34连接板，35螺孔，36冷却管路，37连接管，
[0054]
40第二旋转装置，
[0055]
50出水管路，
[0056]
51温度变送器，52第四球阀，53热水水箱，54第五球阀，55第二过滤器，56第二水泵，57第二止回阀，58第六球阀，
[0057]
211拨杆，241阀体，2411开口，2412通孔，242拨叉式阀芯，2421拨叉，2422芯部，2423透水孔，2424凸台，243弹簧。
具体实施方式
[0058]
图1是根据本申请一个实施例的筒体温度可自动调节的回转窑的示意性结构图。图6是根据本申请另一个实施例的筒体温度可自动调节的回转窑的示意性结构图。
[0059]
如图1所示，还可参见图6，本实施例，提供了一种筒体温度可自动调节的回转窑i，其中，回转窑的外层为筒体1。回转窑i安装有余热回收装置100，余热回收装置100与余热利用装置2相连。所述余热回收装置一般性可包括：顺序连接的进水管路10、第一旋转装置20、冷却模块30、第二旋转装置40、出水管路50及plc控制器。进水管路10与外部水源相连，用于输送冷水。第一旋转装置20安装在所述筒体1的外表面处并与所述筒体1固定连接，以跟随所述筒体1旋转，所述第一旋转装置20配置成与所述进水管路10连接并将所述进水管路10中的水输出。冷却模块30与所述第一旋转装置20相连，以将所述第一旋转装置20输出的水输入至所述冷却模块30中，所述冷却模块30配置成满覆盖在所述筒体1的外表面处，以为所述筒体1整体降温。具体实施时，回转窑的筒体1的外壁可为冷却模块30的外壁，或与冷却模块30的内壁充分结合，保证回转窑的筒体1的热量可迅速的传到给冷却模块30。第二旋转装置40安装在所述筒体1的外表面处并与所述筒体1固定连接，以跟随所述筒体1旋转，所述第二旋转装置40配置成与所述冷却模块30连接并将所述冷却模块30中的水输出。出水管路50与所述第二旋转装置40相连，用于将所述第二旋转装置40输出的热水输送至所述余热利用装置2。plc控制器用于获取所述出水管路10的水温并据此控制所述冷却模块30的进出水量，以实现筒体1温度的自动调节。
[0060]
冷水由外部水源输入经进水管路10、第一旋转装置20至冷却模块30，通过缠绕或包裹在筒体1的外表面的冷却模块30降温吸热变成热水，热水经第二旋转装置40、出水管路50至余热利用装置2加以利用。
[0061]
本申请的筒体温度可自动调节的回转窑i，采用了包括进水管路10、旋转装置、冷却模块30及出水管路50的水冷结构。由于本申请不继续使用传统的风冷降温，节约运行成本。通过将冷却模块30配置成缠绕或包覆在筒体1的外表面，不但能够有效对筒体1整体降温，而且可利用冷却水将热量吸收变为热水输出至余热利用装置2加以利用。
[0062]
如图1所示，本实施例中，所述进水管路10可以包括经管路连接的第一球阀11、冷水水箱12、第二球阀13、第一水泵15、第一止回阀16、第三球阀17及流量计18。所述第一球阀11、第二球阀13及第三球阀17均用于控制水的流动。所述冷水水箱12用于存储冷水。所述第一水泵15用于为冷水加压。所述第一止回阀16用于防止水倒流至所述第一水泵15。所述流量计18用于检测所述第一水泵15流出水的流量。
[0063]
更具体地，如图1所示，所述进水管路10还包括第一过滤器14，布置在所述第一水泵15及所述第二球阀13之间，用于将进入所述第一水泵15之前的水进行过滤，以增加所述第一水泵15的使用寿命。
[0064]
如图1所示，本实施例中，所述出水管路50可包括经管路连接的温度变送器51、第
四球阀52、热水水箱53、第五球阀54、第二水泵56、第二止回阀57及第六球阀58。所述温度变送器51用于检测所述冷却模块30流出热水的温度。所述第四球阀52、第五球阀54及第六球阀58均用于控制水的流动。所述热水水箱53用于存储热水。所述第二水泵56用于为热水加压。所述第一止回阀16用于防止水倒流至所述第二水泵56。
[0065]
更具体地，如图1所示，所述出水管路50还包括第二过滤器55，布置在所述第五球阀54及所述第二水泵56之间，用于将进入所述第二水泵56之前的水进行过滤，以增加所述第二水泵56的使用寿命。
[0066]
更具体地，所述的余热回收装置还包括plc控制器。所述plc控制器与所述第一球阀11至第六球阀58、所述第一水泵15至第二水泵56、所述流量计18及所述温度变送器51电连接。所述plc控制器配置成控制所述第一球阀11至第六球阀58以及所述第一水泵15至第二水泵56的开启/关闭。所述plc控制器还配置成接收所述流量计18及所述温度变送器51采集的数据并以此控制所述第三球阀17的开启角度，从而控制进入到所述第一旋转装置20中水的流量，进而实现所述筒体1温度的自动调节。例如，当plc控制接收到温度变送器51检测到的热水温度在25℃时，控制所述第三球阀17减小水流量，以此提高筒体1的温度。当plc控制接收到温度变送器51检测到的热水温度为100℃时，控制所述第三球阀17增大水流量，以此降低筒体1的温度。由此实现筒体1温度的自动调节。
[0067]
图2是图1所示旋转装置的一角度下的示意性结构图。图3是图1所示旋转装置的另一角度下的示意性结构图。如图2所示，还可参见图3，第一旋转装置20和第二旋转装置40中的每一旋转装置均包括：水箱座21、可调支撑22和环形套23。其中，第一旋转装置20中的水箱座21与所述进水管路10相连，以将冷水引入至所述水箱座21中。第二旋转装置40中的水箱座21与所述出水管路50相连，以将所述水箱座21中的热水输出至所述出水管路50中。每一旋转装置的所述水箱座21为顶端开口的箱体，以支撑环形套23。顶端开口的形状与环形套23的形状相配，以便于环形套23转动。每一旋转装置的可调支撑22数量为四个，对应安装在所述水箱座21的顶部的四个顶点处并与水箱座21的顶部固定连接。所述可调支撑22配置成纵向可调节，以调节所述水箱座21相对地面的高度。具体实施时，所述可调支撑22可为液压杆，通过液压杆的伸缩，以使得可调支撑22纵向可调节。每一旋转装置的环形套23与所述水箱座21为分体结构，所述环形套23为封闭的环形结构。所述环形套23的周壁上安装有多个阀门24，所述多个阀门24相对所述环形套23的圆周均布。所述环形套23底端容置在所述水箱座21的顶端开口处。所述环形套23用于套在所述筒体1的外表面处并与之固定连接。所述环形套23的一端面处设有水口25，以连接所述冷却模块30。其中，每一旋转装置的所述环形套23在所述筒体1的带动下可相对所述水箱座21转动。在第一旋转装置20中，每一阀门24配置成在位于所述环形套23底端中心位置处打开，以使得水箱座21的水灌入所述环形套23，每一阀门24还配置成在位于所述环形套23中除底端中心位置时关闭。在第二旋转装置40中每一阀门24配置成在位于所述环形套23底端中心位置处打开，以使所述环形套23中的水灌入所述水箱座21，每一阀门24还配置成在位于所述环形套23中除底端中心位置时关闭。具体实施时，每一旋转装置的每一阀门24均采用机械方式进行开闭，保障每一阀门24位于环形套23底端中心位置处打开，除此之外的其他位置处于关闭，不会发生意外事故。
[0068]
具体实施时，第一旋转装置20处的阀门24为安全阀。带有压力的水存储在第一旋转装置20的水箱座21中。当环形套23中的某一阀门24运动至水箱座21的竖直中心线位置处
时，在水压的作用下，该处阀门24被水顶开，带有压力的水由该阀门24进入至环形套23中。该阀门24离开水箱座21时，该阀门24在自身弹簧的作用下关闭。
[0069]
具体实施时，图4是图1所示第二旋转装置的阀门的示意性结构图。更具体地，如图4所示，第二旋转装置40处的阀门24为拨叉式止回阀。第二旋转装置40处的水箱座21中安装有拨杆211，拨杆211垂直在水箱座21的底部处，用于开启拨叉式止回阀。拨叉式止回阀包括阀体241、拨叉式阀芯242和弹簧243。阀体241为顶端具有开口2411、底端具有通孔2412的筒体。拨叉式阀芯242具有顶部的拨叉2421及支撑在拨叉下方并与其相连的芯部2422。芯部2422的的中部为空腔，芯部的侧壁上设有径向的透水孔2423。芯部2422的顶端抵顶在阀体的开口2411处，芯部2422的下部与阀体241的内壁相配。芯部2422的空腔的靠近底面位置处设有凸台2424。弹簧243抵顶在凸台2424和阀体241的底部之间。
[0070]
如图4所示是第二旋转装置40处的环形套23中的某一阀门24运动至靠近水箱座21的竖直中心线位置处时的状态图，此时，环形套23内带有压力的水由通孔2412流入阀体241的内部并充满。当环形套23中的某一阀门24运动至水箱座21的竖直中心线位置处时，水箱座21中的拨杆211抵顶拨叉2421，拨叉2421带动芯部2422向后移动同时压缩弹簧243，芯部2422与开口2411之间闪开一道缝隙。带有压力的水由透水孔2423流出，流过芯部2422与开口2411的缝隙处，再由阀体241的开口2411流至水箱座21中。当环形套23中的某一阀门24离开至水箱座21的竖直中心线位置处时，弹簧243复位将芯部2422顶紧在阀体241的开口2411处，阀门24恢复密封状态。
[0071]
更具体地，本实施例中，第一旋转装置20的水箱座21与进水管路10相连，第一旋转装置20的环形套23的水口25与所述冷却模块30的入水口相连。所述冷却模块30的水口25与第二旋转装置40的水箱座21相连。所述第二旋转装置40的环形套23的水口25与所述出水管路50相连。
[0072]
图5是本申请另一个实施例的旋转装置示意性结构图。本实施例与图2及图3所示旋转装置的区别仅在于，本实施例中的旋转装置还包括：安装板26及滑轨27。安装板26固定在所述可调支撑22的下方，并与所述可调支撑22通过螺栓连接。滑轨27设置在所述安装板26的下方，滑轨27的轴线与回转窑的轴线相平行。旋转装置即第一旋转装置20和第二旋转装置40可沿所述滑轨27进行横向位移，以适应所述回转窑i横向窜动时的位移变化。
[0073]
如图1所示，本实施例中，所述冷却模块30为盘管31缠绕在所述筒体1的外表面，所述冷却模块30与所述筒体1固定连接。
[0074]
如图1所示，冷却水经第一球阀11、冷水水箱12、第二球阀13至第一水泵15。经第一水泵15增压后的水，经第一止回阀16、第三球阀17及流量计18流至第一旋转装置20的水箱座21中。第一旋转装置20的水箱座21中的水具有压力，在压力的作用下经阀门24灌入环形套23，再由环形套23的水口25输出至冷却模块30。冷却模块30中的水对筒体1进行降温并吸热变为热水，输出至出水管路50。再经温度变送器51、第四球阀52、热水水箱53、第五球阀54至第二水泵56。再经第二水泵56增压后，再经第二止回阀57及第六球阀58输出至余热利用装置2。
[0075]
图6是根据本申请另一个实施例的筒体温度可自动调节的回转窑的示意性结构图。图7是图6所示冷却单元的示意性结构图。
[0076]
与上述实施例不同之处在于，本实施例中，如图6所示，所述冷却模块30是由多个
冷却单元32串联而成。如图7所示，每一冷却单元32包括：内衬33、两个连接板34和多根冷却管路36。内衬33为弧形板，用于沿所述筒体1的径向包覆在所述筒体1的外表面处。两个连接板34对应于所述内衬33的两端并与所述内衬33的一表面相垂直且固定连接。每一连接板34上设有对应的多个螺孔35。每一螺孔35贯通所述连接板34的上表面及下表面，每一螺孔35用于通过一螺栓，以将所述内衬33固定在所述筒体1上。多根冷却管路36排布在所述内衬33中设有两个连接板34的表面处。每根冷却管为半管状且沿所述内衬33的宽度方向贯长设置。每根冷却管均与所述内衬33固定连接。相邻的两根冷却管的首尾通过对应的连接管37连通，使得所述多根冷却管路36串联。每根冷却管用于通过冷水，以为所述筒体1散热。
[0077]
在其他实施例中，冷却单元还可以不包括两个连接板，内衬直接通过焊接的方式固定在筒体的外表面处。
[0078]
更具体地，所述余热利用装置2可以是余热发电装置、脱硝系统加热及搅拌装置和/或生活区用热水装置。
[0079]
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0080]
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0081]
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0082]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0083]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0084]
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。