本發(fā)明涉及一種回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統。

背景技術：

回轉窯焚燒爐作為一種被普遍應用的高溫爐，其設備狀況和定期維修成本對生產單位都是至關重要的，而影響因素中最為直觀的就是回轉窯外表面的溫度控制?；剞D窯外表面高溫時不僅導致窯體膨脹，轉動不穩(wěn)定，影響設備使用壽命，并且在向周圍環(huán)境散發(fā)熱量時，不僅損失了能量，還會影響操作環(huán)境。

在目前各類型使用回轉窯的生產單位中，當回轉窯外表面高溫時，只能通過臨時調整回轉窯內部釋放的熱量來降溫，既影響產量，也不能高效、持續(xù)地控制溫度。近年來，一些礦物煅燒生產單位開始采用向回轉窯表面噴水的方式來降低窯表面溫度。雖然這種方法可以達到目的，但其無噴淋水回收裝置，亦不能將噴淋水帶走的熱量回收利用，造成了水資源和能源極大的浪費。同時，噴嘴過于單一，無法在窯體表面形成均勻的水膜，且各管路之間無獨立控制的閥門，不能根據窯體表面各區(qū)間的溫度不同而進行區(qū)域獨立自動控制。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，它不僅能降低回轉窯的表面溫度，還能將噴淋水回收并循環(huán)使用，又能將被冷卻水帶走的熱量傳遞給需要加熱的介質，從而節(jié)約了能源。

本發(fā)明的目的是這樣實現的：一種回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，包括窯體、冷卻單元、熱水回收單元和換熱單元；

所述冷卻單元包括進水總管、若干根噴淋管、多個噴嘴、擋水裝置和接水裝置；其中，所述進水總管上安裝一壓力變送器；每根所述噴淋管由一根兩端封閉的直管彎成的圓弧形管，每根噴淋管的圓弧頂的外側管壁上開設一個進水孔，每根噴淋管的內側管壁上間隔地開設多個噴水口；若干根噴淋管以開口朝下的方式沿所述窯體的頭部至尾部間隔地設在所述窯體的外圍，并且若干根噴淋管的進水孔各自通過一根進水支管與所述進水總管連接；每根所述進水支管上均安裝一個氣動調節(jié)閥；多個噴嘴一一對應地徑向安裝在每根噴淋管的多個噴水口上；所述擋水裝置包括橫截面的外輪廓與所述噴淋管的外形適配的擋水罩和連接在擋水罩的前后端的蓋板；所述擋水罩的下端的開口寬度大于所述噴淋管的開口寬度，該擋水罩設在若干根噴淋管的外圍；所述接水裝置包括與所述噴淋管的數量相同的接水槽，若干個接水槽沿所述窯體的頭部至尾部并與若干根噴淋管的位置一一對應地連接在所述擋水罩的下端，并且這些接水槽連接成一體；

所述熱水回收單元包括與所述接水槽的數量相同的出水支管和一個緩沖罐；其中，若干根出水支管的一端一一對應地連接在所述若干個接水槽的底部，每根所述出水支管上均安裝一個溫度變送器，每個溫度變送器各自與對應的氣動調節(jié)閥信號連接；所述緩沖罐通過一根出水總管與若干根出水支管的另一端連接；

所述換熱單元包括一根熱水輸送管、換熱器和余熱回收循環(huán)裝置；其中，所述熱水輸送管的一端與所述熱水回收單元的緩沖罐連接，該熱水輸送管上安裝一循環(huán)水泵，該循環(huán)水泵為變頻水泵或普通水泵，當循環(huán)水泵為變頻水泵時，該循環(huán)水泵與所述進水總管上的壓力變送器信號連接；所述換熱器的熱水進口端與所述熱水輸送管的另一端連接，該換熱器的冷卻水出口端與所述冷卻單元的進水總管連接；所述余熱回收循環(huán)裝置與所述換熱器的熱水出口端和冷水進口端連接。

上述的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，其中，每個所述接水槽的下部為矩形直槽，該直槽的兩側擋板的上端分別連接一塊向外上方彎折的弧形擋板，使所述擋水護罩的下端與弧形擋板的上端連接。

上述的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，其中，所述熱水回收單元還包括一與所述緩沖罐連接的補水管路。

上述的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，其中，所述所述補水管路上還連接一個工藝水引入管。

上述的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，其中，所述緩沖罐還連接一根排水管路。

上述的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，其中，所述換熱單元還包括一個備用換熱器，該備用換熱器通過第一至第三手動開關與所述換熱器并聯連接或串聯連接。

上述的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，其中，所述換熱單元還包括一個通過手動閥與所述循環(huán)水泵并聯連接的備用循環(huán)水泵。

上述的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，其中，當所述循環(huán)水泵為普通水泵時，該循環(huán)水泵的出口端與所述緩沖罐之間還連接一個回水管路，該回水管路上還安裝一個與所述進水總管上的壓力變送器信號連接的總進水氣動調節(jié)閥。

本發(fā)明的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統具有以下特點：用水作為冷卻介質并通過冷卻單元根據回轉窯的結構分區(qū)域地布置噴淋管，可大幅度降低回轉窯的表面溫度，并能使窯體表面的溫度可持續(xù)控制；還通過熱水回收單元將冷卻水回收并處理，以避免冷卻水對窯體表面的腐蝕，并通過換熱單元將熱將被冷卻水帶走的熱量傳遞給需要加熱的介質，使升溫的冷卻水的熱量得到利用，既能節(jié)約能源，又能使降溫后的冷卻水得到循環(huán)使用，還能降低周圍環(huán)境的溫度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的冷卻循環(huán)系統中的冷卻單元的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，包括窯體1、冷卻單元、熱水回收單元和換熱單元。

冷卻單元包括進水總管20、若干根噴淋管22、多個噴嘴23、擋水裝置和接水裝置；其中：

進水總管20上安裝一壓力變送器27；每根噴淋管22由一根兩端封閉的直管彎成的圓弧形管，每根噴淋管22的圓心角為240°～260°，半徑大于窯體1外表面的半徑；每根噴淋管22的圓弧頂的外側管壁上開設一個進水孔，每根噴淋管22的內側管壁上間隔地開設多個噴水口；若干根噴淋管23以開口朝下的方式沿窯體1的頭部至尾部間隔地設在窯體1的外圍；并且若干根噴淋管22的進水孔各自通過一根進水支管21與進水總管20連接；每根進水支管21上分別安裝一個氣動調節(jié)閥26；

多個噴嘴23一一對應地徑向安裝在每根噴淋管22的多個噴水口上；

擋水裝置包括罩體24和連接在擋水罩24的前后端的蓋板；擋水罩24的橫截面的外輪廓與噴淋管22的外形適配，并且擋水罩24下端的開口寬度大于噴淋管22的開口寬度，該擋水罩24設在若干根噴淋管22的外圍；

接水裝置包括若干個接水槽25，接水槽25的數量與噴淋管22的數量相同，每個接水槽25的下部為矩形直槽，該直槽的兩側擋板的上端分別連接一塊向外上方彎折的弧形擋邊，該兩塊弧形擋板的上端之間的距離與擋水罩24的下端的開口寬度相同；若干個接水槽25沿窯體1的頭部至尾部并與若干根噴淋管22的位置一一對應地連接在擋水罩24的下端。

熱水回收單元包括若干根出水支管31、一個緩沖罐33和一補水管路34；其中：

出水支管31的數量與接水槽25的數量相同，每根出水支管31的一端連接在一個接水槽25的底部；每根出水支管31上分別安裝一個溫度變送器32；

緩沖罐33通過一根出水總管30與若干根出水支管31的另一端連接；

補水管路34與緩沖罐33連接，該補水管路34上還連接一個工藝水引入管35。

換熱單元包括一根熱水輸送管40、循環(huán)水泵41a、備用循環(huán)水泵41b、換熱器42a、備用換熱器42b和余熱回收循環(huán)裝置43；其中：

熱水輸送管40的一端與熱水回收單元的緩沖罐33連接；

循環(huán)水泵41a和備用循環(huán)水泵41b為冗余設置，平時只使用一個，另一個作為備用，可以作為一個損壞或維修時替換使用；循環(huán)水泵41a安裝在熱水輸送管40上，備用循環(huán)水泵41b與一個手動球閥44串聯后與循環(huán)水泵41a并聯；循環(huán)水泵41a和備用循環(huán)水泵41b為變頻水泵或普通水泵；當循環(huán)水泵41a和備用循環(huán)水泵41b為變頻水泵時，該循環(huán)水泵41a和備用循環(huán)水泵41b與進水總管20上的壓力變送器27信號連接；當循環(huán)水泵41a和備用循環(huán)水泵41b為普通水泵時，該循環(huán)水泵41a和備用循環(huán)水泵41b的出口端與緩沖罐33之間還連接一個回水管路45，該回水管路45上還安裝一個與進水總管20上的壓力變送器27信號連接的總進水氣動調節(jié)閥46；當壓力變送器27檢測到進水總管20內的冷卻水的壓力過高時，通過變頻的循環(huán)水泵41a或備用循環(huán)水泵41b調節(jié)泵水量，或通過總進水氣動調節(jié)閥46讓熱水輸送管40內的熱冷卻水通過回水管路回流到緩沖罐33；

換熱器42a和備用換熱器42b均采用板式換熱器并通過第一至第三手動開關421～423既能并聯連接又能串聯連接；該換熱器42a/備用換熱器42b的熱水進口端與熱水輸送管40的另一端連接，該換熱器42a/備用換熱器42b的冷卻水出口端與冷卻單元的進水總管20連接；

余熱回收循環(huán)裝置43與換熱器42a和備用換熱器42b的熱水出口端和冷水進口端連接。

冷卻單元中的噴淋管22的布置方式是根據回轉窯的結構分區(qū)域布置，通常在長度為十五米的窯體1上布置八根噴淋管22，并在窯體1的溫度較高的區(qū)域密集地多布置幾根噴淋管，在溫度較低的區(qū)域松散地布置噴淋管22。每根噴淋管22上的噴嘴的數量由所覆蓋窯體1的表面面積決定。通過進水總管20將冷卻水引入每根進水支管21，再進入噴淋管22并通過噴嘴23噴灑到窯體1的外表面上，使窯體1的表面快速得到同步冷卻。擋水裝置能防止冷卻水飛濺，有助于收集冷卻水，減少水資源的浪費。接水裝置能收集冷卻水，該冷卻水由于帶走窯體1表面的高溫后變成了熱冷卻水，使熱冷卻水能被合理利用。通過每根噴淋管22上的氣動調節(jié)閥26調節(jié)對應噴淋管22上的噴嘴23的噴水壓力，使窯體1表面的冷卻速度得以控制。

熱水回收單元的工作原理是：通過出水管31將被接水裝置收集的熱冷卻水引入緩沖罐33，該緩沖罐33既能蓄水，又能對蓄存在緩沖罐33內的熱冷卻水進行處理，可以通過工藝水引入管35將氫氧化鈉加入緩沖罐33內，使緩沖罐33內的熱冷卻水的ph值得到調節(jié)，使熱冷卻水的性質為中性偏堿，避免冷卻水對窯體1表面的腐蝕。緩沖罐33還連接一根排水管路，通過實時監(jiān)控緩沖罐33內的熱冷卻水的ph值和電導率，并定期排放熱冷卻水，以保證冷卻水的水質，避免冷卻水對窯體1表面的腐蝕；當壓力變送器27檢測到進水總管20內的冷卻水的壓力不夠時，可通過補水管路34向緩沖罐33補水。通過溫度變送器32檢測每個接水盤31內的熱冷卻水的溫度，進而通過氣動調節(jié)閥26控制對應的噴淋管22中冷卻水的流量和壓力。

換熱單元的工作原理是：通過熱水輸送管40和循環(huán)水泵41a或備用換熱器42b將熱冷卻水引入換熱器42a/備用換熱器42b，經過換熱器42a/備用換熱器42b換熱后，使熱冷卻水的溫度降低至原始冷卻水的溫度，再回到進水總管20對窯體1表面進行噴淋冷卻，達到循環(huán)使用的目的，同時又將熱量傳遞給余熱回收循環(huán)裝置43，以供給需要加熱的介質，使熱量也得到有效利用，從而節(jié)約了能源。冗余設置的換熱器42a和備用換熱器42b既可以作為一個換熱器損壞或維修時替換使用，此時換熱器42a和備用換熱器42b為并聯連接，此時第二手動開關422斷開，第一手動開關421和第三手動開關423都閉合；換熱器42a和備用換熱器42b又能在熱冷卻水的溫度過高時同時使用，此時換熱器42a和備用換熱器42b為串聯連接，使換熱面積增加一倍，提高了換熱效率，此時第二手動開關422閉合，第一手動開關421和第三手動開關423都斷開。

本發(fā)明的回轉窯表面的冷卻循環(huán)系統，首先，用水作為冷卻介質，由冷卻單元根據回轉窯的結構分區(qū)域地布置噴淋管，能很好地控制回轉窯外表面的溫度；其次，通過熱水回收單元將冷卻水收集并處理，最后，通過換熱單元將冷卻水得到的熱量傳遞給所需加熱的介質，使升溫的冷卻水的熱量得到利用，既能節(jié)約能源，又能使降溫后的冷卻水得到循環(huán)使用，還能降低周圍環(huán)境的溫度。

以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬于本發(fā)明的范疇，應由各權利要求所限定。