一种水泥窑一次风预热管路论文和设计-郭伍

全文摘要

本实用新型涉及水泥窑生产领域，尤其涉及一种提高风温的水泥窑一次风预热管路，该段管路设于罗茨风机出口与回转窑燃烧器火嘴之间，其特征在于，包括换热管段和消缺管段，所述换热管段的中段位于窑头废气出口管道中，所述换热管段的一端经软连接一和阀门一与罗茨风机出口相连接，所述换热管段的另一端经软连接二和阀门二与回转窑燃烧器火嘴相连接；所述消缺管段位于窑头废气出口管道之外。所述换热管段是钢衬碳化硅复合管、碳化硅陶瓷管或玻璃钢碳化硅管道中的任一种。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能显著提高一次风管的耐热耐磨性能，延长一次风管的使用寿命，此方案投入低，无后期投入，而且不改变现有工艺设备和参数。

主设计要求

1.水泥窑一次风预热管路，该段管路设于罗茨风机出口与回转窑燃烧器火嘴之间，其特征在于，包括换热管段和消缺管段，所述换热管段的中段位于窑头废气出口管道中，所述换热管段的一端经软连接一和阀门一与罗茨风机出口相连接，所述换热管段的另一端经软连接二和阀门二与回转窑燃烧器火嘴相连接；所述消缺管段位于窑头废气出口管道之外，所述消缺管段的一端经阀门三分别与罗茨风机出口和阀门一相连接，所述消缺管段的另一端分别与阀门二和回转窑燃烧器火嘴相连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的水泥窑一次风预热管路，其特征在于，所述换热管段是钢衬碳化硅复合管、碳化硅陶瓷管或玻璃钢碳化硅管道中的任一种。

3.根据权利要求1所述的水泥窑一次风预热管路，其特征在于，所述软连接为高温硅胶布软连接、不锈钢金属软连接、不锈钢波纹软连接或风口帆布软连接中的任一种。

4.根据权利要求1所述的水泥窑一次风预热管路，其特征在于，所述阀门一、阀门二、阀门三中至少有一个为闸阀或蝶阀中的一种。

5.根据权利要求1所述的水泥窑一次风预热管路，其特征在于，所述换热管段内径与消缺管段内径一致。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及水泥窑生产领域，尤其涉及一种提高风温的水泥窑一次风预热管路。

背景技术

水泥作为高能耗的行业，其成本的一半以上来源于能耗，无论是降低电耗还是热耗应是当今水泥生产企业长期追求的目标。现有的水泥回转窑在运行过程中助燃风没有加热，一次风温度较低，只有大约30℃左右，通过燃烧器进入窑内需要加热至1000℃，这一过程需要吸收大量的热，进而增加煤粉的消耗，造成热能的浪费。

国内专利申请号为201020510790.5的实用新型专利，公开了“一种新型干法水泥回转窑燃烧器一次空气利用余热节能装置”，它是在窑头收尘器的出风管道上所开中温空气出口，与一次风机之间，设置汇风箱，互相分别用中温空气管道和中温一次空气管道串连，汇风箱入口处设置常温空气旁路流量调节阀。收尘器排出的中温空气从中温空气出口，经中温空气管道进入汇风箱，与从调节阀进入的常温空气混合后，由一次风机经一次空气管道从燃烧器的尾端鼓入，以调节回转窑内火焰形状和火焰长短。多余的中温空气由窑头排风机经烟囱排入大气。利用窑头不用的中温空气，提高一次空气的温度，达到节能降耗的效果。

在水泥窑生产实践中，受上述现有技术启发，也可以将一次风管路从窑头废气出口管道中穿过，吸收窑头废气出口管道中的热量，使一次风温得以提高，但是由于一次风是用于回转窑煤粉的输送之用，所以管内空气流速很快，普通钢制管道置于热空气中，非常容易被氧化，加上气流的快速冲刷，使窑头废气出口管道中的换热钢管寿命很短，大约一个星期左右就会磨穿，造成一次风泄漏，此问题成为生产困扰，亟待解决。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水泥窑一次风预热管路，克服现有技术的不足，使用碳化硅耐热耐磨复合管输送一次风，在窑头废气出口管道中进行换热，再随煤粉一起通过燃烧器进入回转窑，降低煤粉消耗量，使得熟料煤耗降低，进而降低熟料生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：

水泥窑一次风预热管路，该段管路设于罗茨风机出口与回转窑燃烧器火嘴之间，其特征在于，包括换热管段和消缺管段，所述换热管段的中段位于窑头废气出口管道中，所述换热管段的一端经软连接一和阀门一与罗茨风机出口相连接，所述换热管段的另一端经软连接二和阀门二与回转窑燃烧器火嘴相连接；所述消缺管段位于窑头废气出口管道之外，所述消缺管段的一端经阀门三分别与罗茨风机出口和阀门一相连接，所述消缺管段的另一端分别与阀门二和回转窑燃烧器火嘴相连接。

所述换热管段是钢衬碳化硅复合管、碳化硅陶瓷管或玻璃钢碳化硅管道中的任一种。

所述软连接为高温硅胶布软连接、不锈钢金属软连接、不锈钢波纹软连接或风口帆布软连接中的任一种。

所述阀门一、阀门二、阀门三中至少有一个为闸阀或蝶阀中的一种。

所述换热管段内径与消缺管段内径一致。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1）能显著提高一次风换热管的耐热耐磨性能，延长一次风管的使用寿命，换热效果好；2）采用直联管路，有利于减少风阻，减少风机功率损耗；3）使用碳化硅复合管输送一次风，在窑头废气出口管道中进行换热，再随煤粉一起通过燃烧器进入回转窑，经过加热后的一次风温达到70℃以上，降低了煤粉的消耗量，使得熟料煤耗降低，降低了熟料生产成本4）此方案投入低，占用空间小，利用系统余热进行加热，更节能，安装简单方便，无后期投入，免维护，而且不改变现有工艺设备和参数。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图。

图2是本实用新型钢衬碳化硅复合管实施例截面示意图。

图中：1-罗茨风机，2-回转窑燃烧器火嘴，3-换热管段，4-消缺管段，5-窑头废气出口管道，6-软连接一，7-阀门一，8-软连接二，9-阀门二，10-阀门三，11-钢质外层，12-碳化硅内层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本实用新型水泥窑一次风预热管路实施例结构示意图，该段管路设于罗茨风机1出口与回转窑燃烧器火嘴2之间，包括并联设置的换热管段3和消缺管段4，换热管段3的中段位于窑头废气出口管道5中，窑头废气出口管道5中的风温大约有200~250℃，换热管段3的一端经软连接一6和阀门一7与罗茨风机1出口相连接，换热管段3的另一端经软连接二8和阀门二9与回转窑燃烧器火嘴2相连接，实施例中，罗茨风机1出口的一次风温大约30℃左右，经换热段的热量交换，一次风温可达到70℃以上，然后供给回转窑燃烧器火嘴2。

消缺管段4位于窑头废气出口管道5之外，消缺管段4的一端经阀门三10分别与罗茨风机1出口和阀门一7相连接，消缺管段的另一端分别与阀门二9和回转窑燃烧器火嘴2相连接。消缺管段4的作用是当换热管段因热腐蚀损坏时，可以将一次风由消缺管段导入回转窑燃烧器火嘴2，达到不停产检修换热管段的目的。

为了既提高换热性能，又能保证足够的耐磨性，延长换热管段的使用寿命，见图2，换热管段3采用换钢衬碳化硅复合管，其是由钢质外层11和碳化硅内层12组成的复合管体。其中，钢质外层11厚度6~8mm，碳化硅内层12厚度为5~10mm。

钢衬碳化硅复合管是属于钢管内衬碳化硅耐磨复合管，由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍；用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。这种复合管因充分发挥了钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好以及碳化硅高硬度、高耐磨、耐蚀、耐热性好，克服了钢管硬度低、耐磨性差以及碳化硅韧性差的特点。因此，这种复合管具有良好的耐磨、耐热、耐蚀及抗机械冲击与热冲击、可焊性好等综合性能。

实施例中，软连接选用高温硅胶布软连接，软连接在风管路中是比较常用的连接方式，这种纤维织物的本身具有良好的吸声，能有效减少锅炉、风机等设备所产生的噪声和震动。由硅胶布、氟胶布等复合而成，具有良好的耐高温和抗老化性能。具有消声减震、耐高温抗老化、安装方便、结构简单、重量轻、易安装维修、密封好等优点。广泛应用于石油、化工、水泥、钢铁、能源等领域，能解决热胀冷缩对管道的破坏问题。

除了高温硅胶布软连接，本实施例也可以采用不锈钢金属软连接、不锈钢波纹软连接或风口帆布软连接中的任一种，均可实现本发明目的。

根据需要，换热管段3也可以选用碳化硅陶瓷管或玻璃钢碳化硅管道中的任一种，均可以满足管体强度、耐热性和耐磨性的要求。

实施例中，阀门一7、阀门二9、阀门三10为闸阀或蝶阀中的任一种均可。而空气管路中常用的插板阀和翻板阀，因安装精度低，密封性能不好，因此在本实用新型中并不适用。

为了使本实用新型的通风性能保持，换热管段内径与消缺管段内径需一致。这样可以避免因倒换管段对生产工艺参数造成影响，引起生产不必要的波动。

以上实施例仅是为详细说明本实用新型的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本实用新型的保护范围，凡在不违背本实用新型的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本实用新型的保护范围之内。

设计图

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主设计要求

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