一种基于节能环保的能量回用水泥回转窑
技术领域
本发明属于工业炉窑技术领域，尤其是涉及一种基于节能环保的能量回用水泥回转窑。
背景技术
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；水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。
然而回转窑在工作过程中会消耗大量的能力，散逸处大量的热量，造成能量的浪费，不利于环保和节能减排。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种可利用余热的基于节能环保的能量回用水泥回转窑。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于节能环保的能量回用水泥回转窑，包括回转窑、设于所述回转窑上可转动的窑体及用于支撑所述窑体的支架；所述回转窑上设有一余热回收装置；所述余热回收装置包括设于所述窑体上的集热罩和设于所述集热罩内的集热水管；通过集热罩和集热水管的设置，起到了吸收窑体上散逸的热量的作用，从而起到回收余热的作用，更好的利用散逸的热能，能量利用更充分，起到节能减排的作用。
进一步的，所述集热水管包括靠近所述窑体设置的下层集热水管、远离所述窑体设置的上层集热水管及用于连通所述上层集热水管和所述下层集热水管的水管弯头；通过双层集热水管的设置，起到了双重吸收热量的作用，吸收效率更好，吸收更完全；且通过水管弯头将上下集热水管连通，使得上下集热水管形成对流，从而实现循环吸收热量，进而更好的达到利用余热的目的。
进一步的，所述下层集热水管上设有不锈钢板，所述不锈钢板靠近窑体的一侧设有涂层；该涂层为高吸收率低反射率涂层；金属具有优良的导热性，通过不锈钢板的设置，起到更好的导热作用，从而起到更好的吸收余热的作用的同时，涂层的设置进一步提高了集热水管对余热的吸收效果。
进一步的，所述上层集热水管上设有彩钢板，所述上层集热水管与所述彩钢板之间设有陶瓷纤维板；通过彩钢板的设置，起到了良好的保温效果，避免热量散失，彩钢板将集热水管包围在了窑体于彩钢板之间，从而形成了一个半封闭的环境，起到更好的保温效果，便于集热水管对热量的吸收；陶瓷纤维板具有低热容量、低热导率的作用，加热后也保持良好的机械强度，耐热强度高，使用寿命长，其贴合在热的上层集热水管的表面，阻碍上层集热水管与冷空气进行热对流，有很好的保温效果，高效节能，安全环保；上述涂层为高吸收率低反射率涂层。
进一步的，所述下层集热水管和所述上层集热水管均为无缝不锈钢水管制成的蛇形集热水管；所述蛇形集热水管均与所述不锈钢板相贴合；通过蛇形集热水管的设置，使得水流流经的路程更长，流经的面积更大，从而起到更好的吸收余热的作用，且集热水管的形状与不锈钢板相一致，不锈钢材质能起到更好的导热作用，从而进一步增强了吸收余热的效果。
进一步的，所述上层集热水管上设有入水口，所述下层集热水管上设有出水口；所述出水口通过一水管与一储水箱相连通，所述水管与所述储水箱之间还设有单向阀，所述水管上包裹有保温棉；热水经过不锈钢水管流入储水箱内，便于热水的收集和使用，水管与储水箱之间设置的单向阀可有效防止因储水箱内产生的蒸汽而使热水逆流至集热罩内。
进一步的，所述集热罩为两个设置，所述两个集热罩之间通过不锈钢波纹管和三通管相连通，所述三通管与水塔相连通；通过设置两个集热罩，从而起到了更好的吸收余热的作用；再通过水塔的设置，使得被加热后的水能够较好的储存起来，便于使用的同时，也使得集热水管里的水始终为冷水，起到较好的吸收余热的作用。
进一步的，所述回转窑上设有尾气加热装置，该尾气加热装置包括罩设于所述预热室上的尾气罩、设于所述尾气罩与所述预热室之间的尾气通道、用于连通所述尾气通道与所述分解炉的尾气管及与所述尾气通道相连通的清理结构；通过尾气罩的设置，将预热室密闭在尾气罩内，再通过尾气管将尾气通入尾气通道内，从而使得带有余热的尾气能够全方位的对预热室进行加热，从而增加了预热室内原料的温度，便于原料的后续加工的同时，合理利用了尾气，避免热量散失造成浪费的同时，将尾气与原料分离，避免了尾气中的杂质污染原料，保证了生产出来的水泥的纯净；而为了防止尾气中的杂质堵塞尾气通道，还设置了一个清理结构，用于清理残留在尾气罩内的粉尘、颗粒等杂质，从而保证了尾气加热装置的正常工作。
进一步的，所述清理结构包括所述尾气通道相连通的清理管、与所述清理管相连通的负压管、设于所述负压管内的多层滤网袋、可转动的设于所述负压管内的螺旋桨叶及用于驱动所述螺旋桨叶转动的驱动件；通过驱动件驱动螺旋桨叶转动，从而在负压管内形成一个负压，使得气流从尾气通道的出口处流入，从负压管内流出，从而带着尾气通道内的杂质进入多层滤网袋内，起到清理尾气通道的作用的同时，避免了杂质的胡乱排放，起到保护环境的作用的同时，也保证了工作人员的身体健康，且延长了设备的使用寿命。
综上所述，本发明通过集热罩和集热水管的设置，从而起到了更好的吸收窑体散逸出来的热量的作用，实现了能量的二次利用，达到节能减排的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中尾气罩的立体结构示意图；
图3为本发明中尾气罩的剖面示意图；
图4为本发明中尾气加热装置的结构示意图；
图5为本发明中清理结构的结构示意图；
图6为本发明中卡勾与卡槽的配合示意图；
图7为本发明中插槽的结构示意图；
图8为本发明中尾气处理系统的结构示意图；
图9为本发明中喷淋装置和生物过滤装置出去透水织物层后的俯视图；
图10为本发明中余热回收装置的结构示意图；
图11为本发明中两个集热罩之间的连接示意图；
图12为本发明中下层集热水管的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1-12所示，一种可减少杂质的水泥回转窑，包括回转窑1、分解炉18、预热室19、上料装置、除尘装置、尾气处理系统、冷却装置及碾磨装置；回转窑包括窑体11、窑头12、窑尾13及支架8；窑体可旋转的安装在支架上，支架上安装有可以驱动窑体旋转的驱动装置；窑体呈倾斜设置，便于原料沿着倾斜的窑体移动和加热的同时，加热产生的尾气也便于沿着倾斜管道上升，从与分解炉相连的窑头排出；而分解炉又与预热室相连，使得在预热室内余热过的原料能进入分解炉内；预热室上方设有进料口14。
为了避免尾气与原料的直接接触导致尾气中的杂质污染原料，在预热室外安装了一个尾气加热装置，该尾气加热装置包括尾气罩41、尾气通道42、尾气管43及清理结构；尾气罩安装在预热室外，下端的内表面与预热室的外表面焊接，从而使得尾气罩的内壁与预热室的外壁之间形成了一个尾气通道，而该尾气通道上开设了一个尾气口44，尾气管及与安装在尾气口内，与尾气口螺纹连接，尾气管另一端与分解炉的顶部相连，从而使得分解炉内的反应腔与尾气通道相连通，使得尾气通过尾气管排入尾气通道内；而为了防止尾气中的粉尘、颗粒等杂质堆积在尾气罩内，将尾气罩的内壁开设为弧形内壁411，预热室的外壁的形状与尾气罩内壁的形状相同，也为弧形面，该弧形内壁的曲率由上至下逐步增大，从而使得尾气罩呈上小下大的形状，避免尾气中的杂质粘附在尾气罩内壁的上侧，使残留在尾气罩内的杂质堆积在尾气罩的底部，方便清理；而为了减少尾气罩内的杂质残留，在弧形内部上开设了螺旋管道412，使得从尾气管内通入的尾气沿着螺旋管道形成盘旋向上的龙卷风，从而更便于尾气排出的同时，龙卷风也跟容易将杂质卷走，避免杂质残留在尾气罩内；且尾气进入尾气罩内后，形成了对预热室的全方位加热，加热效果更好，对原料的预热更加充分。
具体的，清理结构包括清理管51、清理组件及自动阀门；清理组件包括负压管52、多层滤网袋53、螺旋桨叶54及驱动件55；该驱动件为市场上购买的电机，此为现有技术，故在此不做赘述；清理管上开设了一个插槽511，负压管插入插槽内，插槽与负压管之间安装了密封圈，使得负压管与插槽形成紧配合，起到密封的作用；多层滤网袋安装在负压管靠近清理管的一端，且与负压管卡扣连接，使得当多层滤网袋装满垃圾后，可以取出多层滤网袋将垃圾清理掉；螺旋桨叶安装在多层滤网袋的右侧，与电机的输出端相连，使得当电机启动时，能带动螺旋桨叶旋转，而螺旋桨叶的旋转即能使负压管内形成一个负压，将尾气罩内的杂质吸入多层滤网袋内；而为了避免将分解炉内的东西吸入，也为了形成完整的气流通道，在尾气管上安装了一个阀门；当关闭阀门后，气流只能从与尾气通道相连通的气体出口处流入，流经尾气通道时，在螺旋管道的作用下形成自上而下的旋风，从而起到更好的清理尾气罩内的杂质的作用，将尾气罩内的杂质卷入多层滤网袋内。
具体的，自动阀门包括阀门61、螺纹套筒62及传动组件，该传动组件包括螺纹杆63、第一传动齿轮64、传动杆65、旋钮件66及第二传动齿轮67；阀门安装在清理管道上，可上下移动，用于打开和关闭清理管道；螺纹套筒焊接在阀门上，且与螺纹杆螺纹连接；螺纹杆下端与清理管轴承连接；负压管的左端安装了两个卡勾521，插槽511上开设了一个供卡勾穿过的纵向通道512和一个供卡勾转动的弧形通道513，使得卡勾可以穿过纵向通道，与旋钮件相连，该旋钮件上开设了与卡勾相匹配的卡槽661，使得卡勾的勾部可以前途卡槽内；旋钮件安装在清理管上，与清理管轴承连接，故而当负压管插入插槽内时，卡勾通过纵向通道嵌入卡槽内，此时再旋转负压管，卡勾即会沿着弧形通道转动，卡住负压管，起到防止负压管脱出的作用的同时，旋钮件会在卡勾和卡槽的配合下随着负压管转动，从而带动与其相互啮合的第二传动齿轮的转动，第二传动齿轮再带动与其键连接的传动杆的转动，传动杆又带动与其键连接的第一传动齿轮的转动，第一传动齿轮又带动与其相互啮合的螺纹杆的转动，螺纹杆又带动带动与其螺纹连接的螺纹套筒上升，从而带动阀门上升，打开清理管；反之，当负压管与清理管分离时，即会带动阀门下降关闭清理管，方便工作人员操作的同时，避免工作人员忘记关闭清理管而造成尾气泄漏的问题，起到保护环境和工作人员的身体健康的作用；且齿轮传动结构稳定，传动精准，使用寿命长，故障率低，更有效的保证了清理结构的使用。
具体的，尾气处理系统包括冷凝装置、喷淋装置及滤池装置；该冷凝装置包括冷凝器74和雾沫分离器71；雾沫分离器安装在冷凝器上；喷淋装置包括喷淋塔72、进口721及出口722；滤池装置包括进气口和反应池73；该反应池由下而上包括水泥砖基体层 731、透水织物层 732 和多孔填料介质层；由水泥砖砌成了反应池的基座；多孔填料介质层由PVC材料制成，用于填充反应物；其中冷凝器包括上部尾气腔741、中部换热腔742及下部锥形腔743，上部尾气腔的侧面上开有尾气进口，上部尾气腔和中部换热腔之间开设有分散孔，中部换热腔与下部锥形腔之间也开设有分散孔；且中部换热腔内安装有换热列管75，该换热列管与分散孔相连通；中部换热腔的外壁侧面上开设有热水出口和冷水出口；下部锥形腔开设有冷凝物出口和出气口，出气口通过管道与喷淋装置上的进口相连通；上部尾气腔的顶部安装有亚克力板，形成一个透明视窗，下部锥形腔的出气口内设置有过滤网，中部换热腔上的热水出口与热水储水罐76连接，中部换热腔上的冷水进口与热交换器77、第一抽水泵、冷却塔78依次连接；热水储水罐还可以通过第二抽水泵、热交换器与冷却塔连接(图中未标示出)，可使得热水储水罐中的水通过热交换器和冷却塔的冷却，进入到冷水进口；中部换热腔上的冷水进口与热交换器之间设置有阀门，第一抽水泵与冷却塔之间设置有阀门；所述第一抽水泵与第二抽水泵均为市场上购买的水泵，此为现有技术，故在此不做赘述；雾沫分离器与干燥机79连接，雾沫分离器包括锥形底部和设置在内部的过滤层，废气进口前端为具有矩阵式排列的密集透气孔的不锈钢管，(不锈钢管表面覆盖有滤布，以防止多孔填料介质堵塞透气孔)，所述多孔填料介质层的厚度是水泥砖基体层731、充气砖基体层、透水织物层732三者厚度之和的4倍，充气砖基体层上设置有排水管道，顶部出口722与反应池的废气进口连接，所述充气砖基体层和墙体层表面涂覆有防腐蚀层；喷淋塔72内壁设置有矩阵式排列的喷雾用喷淋头，喷淋塔72外部右侧设置有与喷淋头相通的开关阀、增压泵和储水装置，储水装置顶部设置有增压泵、开关阀和喷淋头，用于将储水装置中的水喷淋到反应池的多孔填料介质层的上表面，使多孔填料介质层始终保持潮湿状态，以利于菌类繁殖，促进尾气的有效分解。
为了避免能量损耗，设置了一个余热回收装置，具体的，窑体上方安装有与窑体同轴布置的集热罩2，集热罩内安装有集热水管，集热水管包括上层集热水管21和下层集热水管22，下层集热水管安装在靠近窑体11的内层，下层集热水管的外层安装有不锈钢板25，不锈钢板25靠近窑体的一侧涂有涂层，不锈钢板远离窑体的一侧安装有上层集热水管21，上层集热水管的外层安装有彩钢板27，上层集热水管与彩钢板之间还安装有陶瓷纤维板26，陶瓷纤维板具有低热容量、低热导率的作用，加热后也保持良好的机械强度，耐热强度高，使用寿命长，其贴合在热的上层集热水管的表面，阻碍上层集热水管与冷空气进行热对流，有很好的保温效果，高效节能，安全环保；上述涂层为高吸收率低反射率涂层；集热罩呈半圆弧形，与窑体的形状相匹配设置；集热罩在窑体上方覆盖，与窑体之间保持间距，吸收窑体因高温产生的辐射热及与冷空气对流产生的热量。
具体的，上层集热水管21和下层集热水管22之间采用水管弯头23连接，以实现水的循环利用；且下层集热水管22为下层蛇形集热水管，上层集热水管21为上层蛇形集热水管；上层蛇形集热水管和下层蛇形集热水管均采用无缝不锈钢水管，且所述上、下层蛇形集热水管的形状与不锈钢板25的弧形相一致；无缝不锈钢水管通过折弯焊接在不锈钢板25上，上层蛇形集热水管通冷水经过不锈钢板25的热传导作用，吸收不锈钢板25的余热，循环至下层蛇形集热水管，充分吸收来自窑体的辐射热及对流热，达到为高温窑体表面降温的目的。
具体的，上层蛇形集热水管上开设有入水口211，所述下层蛇形集热水管上开设有出水口221；出水口221通过水管与储水箱9相连接，水管与储水箱9之间还安装有单向阀91，水管上包裹有保温棉92；水管采用不锈钢水管，热水经过不锈钢水管流入储水箱内，便于热水的收集和使用，水管与储水箱之间安装的单向阀可有效防止因储水箱内产生的蒸汽而使热水逆流至集热罩内。
具体的，集热罩2通过螺栓螺母24与支架8相连接，其结构稳定，便于拆卸；支架8包括支撑架81、滑轮组84及滑轨82，支撑架81通过滑轮组84与滑轨82线面接触，滑轮组84沿滑轨82的轨道轴向排列，滑轨82上还安装有多个用于锁紧滑轮组84的锁扣83；水泥回转窑正常工作时锁扣为锁紧状态，以防止支架轴向窜动，当打开锁扣时，水平移动支架，便可对集热罩覆盖窑体的部分进行检修，避免了因长时间被集热罩覆盖的窑体而产生表面裂纹等现象。
由于窑体位于温度最高的烧成带，因此集热罩2安装有两个，两集热罩2之间通过不锈钢波纹管28和三通管相连接，且三通管与水塔93相连；将两个集热罩2相邻并排同轴放置，不锈钢波纹管28可实现两集热罩间的柔性连接。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
