高效外热式回转窑

650 编辑：中冶有色技术网来源：白太宽

2024-02-22 16:57:43

权利要求书： 1.高效外热式回转窑，包括窑体，其特征在于：所述窑体的进料端安装有螺旋输料机和低温烟气收集室，所述螺旋输料机贯穿低温烟气收集室，出料口延伸至窑体内，且布置在窑体的中心轴线上，所述窑体的出料端安装有热解物料收集装置，所述窑体靠近出料端的内壁上安装有环形高温烟气分配室，所述环形高温烟气分配室的一侧通过多个烟气换热管与低温烟气收集室相连通，所述窑体内壁设置有多个用于支撑烟气换热管的支撑机构，所述环形高温烟气分配室的另一侧通过高温烟气导管与高温烟气中心管相连通，所述高温烟气中心管布置在窑体的中心轴线上，且端部贯穿热解物料收集装置，所述高温烟气中心管和窑体之间设置有多个支撑板，所述高温烟气中心管的端部安装有高温烟气集气室，所述高温烟气集气室与高温烟气管相连接，所述低温烟气收集室与窑体之间、螺旋输料机与低温烟气收集室之间、热解物料收集装置与窑体之间、热解物料收集装置与高温烟气中心管之间、高温烟气中心管与高温烟气集气室之间均采用旋转密封连接；

所述热解物料收集装置主要由热解物料收集罩和热解气输送管构成，所述热解物料收集罩与窑体的出料端旋转密封，所述热解物料收集罩的底部设置有热解物料下料口，所述热解气输送管贯穿高温烟气集气室、热解物料收集罩延伸至窑体内部，且热解气输送管与高温烟气中心管同心设置，所述热解气输送管与高温烟气集气室、热解物料收集罩之间采用旋转密封，所述热解气输送管的外壁设置有耐火保温层。

2.根据权利要求1所述的高效外热式回转窑，其特征在于：所述窑体的出料端为锥形结构，且热解物料收集装置安装在该锥形结构的端部。

3.根据权利要求1所述的高效外热式回转窑，其特征在于：所述热解物料收集装置为热解物料收集罩，所述热解物料收集罩与窑体的出料端旋转密封，且热解物料收集罩的顶部设置有热解气出气口，底部设置有热解物料下料口。

4.根据权利要求1?3任一所述的高效外热式回转窑，其特征在于：所述环形高温烟气分配室为一个完整环形腔体结构或者为多个独立的腔室单元组合形成的环形结构。

5.根据权利要求1所述的高效外热式回转窑，其特征在于：所述窑体、高温烟气集气室、高温烟气中心管和高温烟气导管的内壁均设置有耐火保温层。

6.根据权利要求1所述的高效外热式回转窑，其特征在于：所述窑体内壁上安装有多个温度传感器。

7.根据权利要求1所述的高效外热式回转窑，其特征在于：所述环形高温烟气分配室与回转窑内壁之间通过支撑柱连接固定。

说明书：高效外热式回转窑技术领域[0001] 本发明涉及一种高效外热式回转窑，属于回转窑技术领域。背景技术[0002] 在已公知的回转窑加热装置中，有内热式加热方式和外热式加热方式两种，内热式将热介质与被加热介质直接接触，使得所产的挥发气体热值低，后续可利用价值低，不仅造成能源浪费，而且与清洁高效利用政策相背。外热式加热方式目前公布的有夹套式加热与辐射管式加热。夹套式加热其换热面积只能通过增大设备面积实现，热效率低，处理能力低，影响规模化生产。辐射管式加热，采用外部热烟气室进气方式，外部热烟气室设置在靠近回转窑偏中部位置，热烟气进口与出料端处物料无法有效进行加热，热利用率低。热烟气与设备接触部分温度很高，对设备材质、强度要求高，热应力难消除，热损失增加，不仅造成设备投资增加，且不利于设备长周期运行。发明内容[0003] 为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种设计合理，烟气室与窑体不直接接触，能够有效避免窑体温度过高导致窑体变形，热损小的高效外热式回转窑。[0004] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为高效外热式回转窑，包括窑体，所述窑体的进料端安装有螺旋输送机和低温烟气收集室，所述螺旋输送机贯穿低温烟气收集室，出料口延伸至窑体内，且布置在窑体的中心轴线上，所述窑体的出料端安装有热解物料收集装置，所述窑体靠近出料端的内壁上安装有环形高温烟气分配室，所述环形高温烟气分配室的一侧通过多个烟气换热管与低温烟气收集室相连通，所述窑体内壁设置有多个用于支撑烟气换热管的支撑机构，所述环形高温烟气分配室的另一侧通过高温烟气导管与高温烟气中心管相连通，所述高温烟气中心管布置在窑体的中心轴线上，且端部贯穿热解物料收集装置，所述高温烟气中心管和窑体之间设置有多个支撑板，所述高温烟气中心管的端部安装有高温烟气集气室，所述高温烟气集气室与高温烟气管相连接，所述低温烟气收集室与窑体之间、螺旋输送机与低温烟气收集室之间、热解物料收集装置与窑体之间、热解物料收集装置与高温烟气中心管之间、高温烟气中心管与高温烟气集气室之间均采用旋转密封连接。[0005] 优选的，所述窑体的出料端为锥形结构，且热解物料收集装置安装在该锥形结构的端部。[0006] 优选的，所述热解物料收集装置为热解物料收集罩，所述热解物料收集罩与窑体的出料端旋转密封，且热解物料收集罩的顶部设置有热解气出气口，底部设置有热解物料下料口。[0007] 优选的，所述热解物料收集装置主要由热解物料收集罩和热解气输送管构成，所述热解物料收集罩与窑体的出料端旋转密封，所述热解物料收集罩的底部设置有热解物料下料口，所述热解气输送管贯穿高温烟气集气室、热解物料收集罩延伸至窑体内部，且热解气输送管与高温烟气中心管同心设置，所述热解气输送管与高温烟气集气室、热解物料收集罩之间采用旋转密封，所述热解气输送管的外壁设置有隔热保温层。[0008] 优选的，所述环形高温烟气分配室为一个完整环形腔体结构或者为多个独立的腔室单元组合形成的环形结构。[0009] 优选的，所述窑体、高温烟气集气室、高温烟气中心管和高温烟气导管的内壁均设置有隔热保温层。[0010] 优选的，所述窑体内壁上安装有多个温度传感器。[0011] 优选的，所述环形高温烟气分配室与回转窑内壁之间通过支撑柱连接固定。[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明热烟气通过高温烟气中心管、高温烟气导管进入窑体内的高温烟气分配室，不与窑体直接接触，对设备材质要求降低，减少了窑体热应力，降低了设备造价，提高了设备长周期运行的稳定性；更有利于热量的利用，提高热效率，使被加热介质受热更加均匀、达到预期温度；窑体、高温烟气集气室、高温烟气中心管和高温烟气导管的内壁均设置有隔热保温层，不仅减少热量损失、同时保护高温烟气集气室、高温烟气中心管；环形高温烟气分配室设置在回转窑内部，环形结构有利于降低管板热应力；热解物料收集装置的结构设置灵活，可以根据工艺情况进行调整；回转窑设置多个温度传感器，以实现整个装置的供热系统控制、回转窑的转速控制以及物料加热程度的控制。附图说明[0013] 图1为本发明中实施例一的结构示意图。[0014] 图2为本发明中实施例二的结构示意图。[0015] 图3为本发明中实施例三的结构示意图。[0016] 图4为本发明中实施例四的结构示意图。具体实施方式[0017] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例一

[0018] 如图1所示，高效外热式回转窑，包括窑体1，窑体1的进料端安装有螺旋输送机2和低温烟气收集室3，螺旋输送机2贯穿低温烟气收集室3，出料口延伸至窑体内，且布置在窑体1的中心轴线上，窑体1的出料端安装有热解物料收集装置，窑体1靠近出料端的内壁上安装有环形高温烟气分配室5，环形高温烟气分配室5的一侧通过多个烟气换热管6与低温烟气收集室3相连通，窑体1内壁设置有多个用于支撑烟气换热管的支撑机构，环形高温烟气分配室5的另一侧通过高温烟气导管7与高温烟气中心管8相连通，高温烟气中心管8布置在窑体1的中心轴线上，且端部贯穿热解物料收集装置，高温烟气中心管8和窑体1之间设置有多个支撑板4，高温烟气中心管8的端部安装有高温烟气集气室9，高温烟气集气室9与高温烟气管相连接，低温烟气收集室3与窑体1之间、螺旋输送机2与低温烟气收集室3之间、热解物料收集装置与窑体1之间、热解物料收集装置与高温烟气中心管8之间、高温烟气中心管8与高温烟气集气室9之间均采用旋转密封连接。[0019] 其中，环形高温烟气分配室为一个完整环形腔体结构或者为多个独立的腔室单元组合形成的环形结构。窑体1的出料端为锥形结构，且热解物料收集装置安装在该锥形结构的端部。热解物料收集装置为热解物料收集罩10，热解物料收集罩10与窑体1的出料端旋转密封，且热解物料收集罩10的顶部设置有热解气出气口，底部设置有热解物料下料口。环形高温烟气分配室5与回转窑1内壁之间通过支撑柱12连接固定，进而使环形高温烟气分配室5与回转窑1之间形成散热间隙，散热间隙用于防止热量向回转窑壳体传递，同时形成散热通道。

[0020] 本发明中原料通过螺旋输送机2输送至窑体内，窑体加热对原料进行干燥、热解，热解后的物料随窑体转动进入热解物料收集罩10内，通过底部的热解物料下料口排出，热解产生的高温气体通过顶部的热解气出气口进入下一工序。其中在加热时，采用换热加热的方式，通过高温烟气集气室9将烟气收集，然后在通过高温烟气中心管8、高温烟气导管7分配至环形高温烟气分配室5，通过环形高温烟气分配室5将高温烟气均匀分配至烟气换热管内，烟气换热管通过支撑机构固定在窑体内，并呈圆形布置，烟气换热管的中心构成流通通道，原料流过流通通道时，进行热交换，对原料进行干燥、热解。烟气换热管可以根据工艺计算换热管的数量。[0021] 其中，窑体1、高温烟气集气室9、高温烟气中心管8和高温烟气导管7的内壁均设置有隔热保温层。不仅减少热量损失、同时保护高温烟气集气室、高温烟气中心管窑体1内壁上安装有多个温度传感器，以实现整个装置的供热系统控制、回转窑的转速控制以及物料加热程度的控制。实施例二

[0022] 如图2所示，热解物料收集装置主要由热解物料收集罩10和热解气输送管11构成，热解物料收集罩10与窑体1的出料端旋转密封，热解物料收集罩10的底部设置有热解物料下料口，热解气输送管11贯穿高温烟气集气室9、热解物料收集罩10延伸至窑体1内部，且热解气输送管11与高温烟气中心管8同心设置，热解气输送管11与高温烟气集气室9、热解物料收集罩10之间采用旋转密封，热解气输送管11的外壁设置有隔热保温层。其余与实施例一相同。[0023] 热解物料收集装置采用热解物料收集罩10和热解气输送管11的设计，热解气输送管从轴向输送热解气体，布置灵活，使用方便。由于热解气输送管11从高温烟气中心管8中心穿出，所以热解气输送管11外部设置隔热保温层，对热解气输送管11进行保护。实施例三

[0024] 如图3所示，高温烟气中心管8延伸至环形高温烟气分配室的中心时，环形高温烟气分配室的一端设置锥度。其余与实施例一相同。高温烟气中心管延伸环形高温烟气分配室的中心，为了保证高温烟气分配室和高温烟气中心管具有足够的出料空间，高温烟气分配室的一端设置锥度，保证出料量。实施例四

[0025] 如图4所示，高温烟气中心管8延伸至环形高温烟气分配室的中心时，环形高温烟气分配室的一端设置锥度。其余与实施例二相同。高温烟气中心管延伸环形高温烟气分配室的中心，为了保证高温烟气分配室和高温烟气中心管具有足够的出料空间，高温烟气分配室的一端设置锥度，保证出料量。[0026] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。