水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置的製作方法

2023-09-18 22:28:45 2

專利名稱：水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及水泥行業中水泥熟料冷卻機中的氣流控制裝置，尤其涉及一種水泥熟料冷卻^u中的氣流連續自動控制裝置《
背景技術：
在水泥製造生產線上，爐窯內燒製成的水泥熟料由爐窯卸放到冷卻機內 的篦板上，冷卻機中進行冷卻所需要的空氣一般是由一個或多個風機向位於 篦板裝置下部的若干氣室提供，冷卻空氣穿過置於篦板上的熟料,使其在從冷卻機入口向出口移動的過程中對熟料進行冷卻，溫度從出窯時的130(H400。C經 過^財幾下降至6(TO^的常溫。冷卻水泥熟料的目的是為保持水泥熟料化學特 性的穩定防止逆向反應，最大限度利用餘熱以節約能量，並確保窯爐/預熱器 設備中穩定燃燒減少C02和N0x的散發，最終將產品冷卻到接近運輸和儲存產品 所需的常溫。但目前存在的問題是，卸放到篦板上的水泥熟料的料層厚度及粗 細顆粒料的分布是不均勻的，冷卻空氣易穿透水泥熟料層的較薄的水泥熟料 區域及粗粒料區域，而厚料層區域和細粒料區域因阻力大，產生壓降，造成阻 力大的區域風量不足，阻力小的區域風量流失。這種現象對爐窯和預熱器的 穩定燃燒起到負面影響，使冷卻機的效率降低，結果是水泥熟料以不希望的較 高溫度離開冷卻機。這種高出口溫度將會影響傳輸設備的壽命並將進一步導 致儲存時水泥熟料強度的降低。採取何種措施實現水泥熟料層均勻降溫至要 求的溫度，充分利用餘熱提高冷卻機效率，確保窯爐/預熱器設備中穩定燃燒， 減少C02和N0x的散發，成為業界關注問題。
為解決上述問題，業內人士已做了很多努力，如改進工藝設備，在窯爐殼 體內部設置耐火牆，使細粒料與粗粒料混合，以獲得均勻的顆粒料分布；或傾 斜冷卻機的第 一段並使冷卻機的前部變窄；或導入空氣管道以直接噴入冷卻 空氣等；這些努力對解決問題起到一些作用，但沒有取得顯著效果。近年，人 們又在著力於通過控制冷卻氣流達到解決上述問題的目的，如在承載水泥熟 料的蓖板下部設置多個開關閥，依據因水泥熟料層的厚度變化及不均勻的顆 粒料分布產生的氣流壓差變化來控制閥的開關狀態，從而達到控制冷卻氣流 流量的目的。但採用開關閥的缺陷是，由於是開關操作，會出現氣流量的波
動，調節速度慢，尤其是對氣流量不能達到精細控制，仍存在能量浪費的問題。

發明內容
本發明的主要目的在於針對上述問題提供一種水泥熟料冷卻機用連續自 動氣流控制裝置，通過提供連續自動的氣流控制，對厚度及粒度分布不均勻 的水泥熟料層造成的實際壓降提供相應的冷卻空氣流量，確保獲得最佳的熱
交換效果，達到穩定操作，低燃料消耗；低電能消耗；低C02及N0x發散,使水泥 熟料溫度均勻降低到常溫，調節速度快，對氣流量實現精細控制。
本發明解決其技術問題所釆用的技術方案是
一種水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，包括控制提供給置於篦 板上的水泥熟料冷卻氣流的控制閥，其特徵在於還設有基板，基板上面罩有頂 部設有開度可調的氣流格柵的罩殼，罩殼內固定設有將罩殼與基板包容的空 間分割成兩個獨立室的隔板，所述的氣流控制閥為分別設置於兩個獨立室內 的主供風翻板氣流控制閥和連續自動氣流調節閥， 一個或多個連續自動氣流 調節閥對應氣流格柵安裝在基板上面，翻板氣流控制閥對應氣流格柵安裝在 基板底面。
所述的翻板氣流控制閥是由殼體、中間開孔的環形翻板閥芯及手動閥芯 調節器組成。
所述的手動閥芯調節器由可鎖定調節臂及標度尺構成。
所述的連續自動氣流調節閥是由具有一個或多個貫穿殼面上部及下部的 開孔的閥殼，設於閥殼內的中心軸及套裝在中心軸上並與中心軸及閥殼均為 滑動配合的浮動板構成。
所述的岡殼為圓筒形或方筒形。
所述的貫穿殼面上部及下部的開孔為螺旋形孔。
所述的浮動板上設有配重。
所述的開度可調的氣流格柵是由罩殼頂部固定格柵板與其上部具有相同 格柵結構的帶手動調節柄的滑動格柵板以柵條平行疊置構成，氣流格柵開度 為0-訓。
本發明的有益效果是釆用罩殼頂部的開度可調的氣流格柵、手動控制 的主供風翻板氣流控制閥及連續操作自動氣流調節閥對提供給水泥熟料層的 冷卻空氣流量進行綜合控制，調節氣流格柵可控制過量氣流；調節主供風翻 板氣流控制閥保證冷卻所需的基本風量；尤其採用了具有一個或多個貫穿殼 面上部及下部的開孔的閥殼及可沿閥殼內的中心軸上下浮動的浮動板構成的連續操作自動氣流調節閥，對應水泥熟料層因厚度變化或大小粒度分布不均 勻產生的差壓的增加或減少給冷卻過程提供增多的或減少的空氣量，將冷卻 氣流量連續調整到最適宜狀態，確保穩定的水泥熟料處理，並節約熱能消耗
提高熱能利用率，確保獲得最佳的熱交換效果，達到穩定操作，低燃料消耗； 低電能消耗；低C02及NOx發散，使水泥熟料溫度均勻降低到常溫。實踐證明， 本發明裝置節能效果顯著，產量為2500tpd的水泥窯爐當採用本發明的氣流控 制裝置對冷卻機進行改進後，會節約10"30Kcal/Kg水泥熟料。當使用熱值為 5500kcal/kg的煤時，將會節煤約25-30tpd。冷卻機一般空氣用量為3kg空^/Kg 水泥熟料，當使用本發明提供的氣流控制裝置時，所需的冷卻空氣量將減少 10-15%。實際使用中，空氣的綜合能耗kw/h可節約達6-10y。。本發明克服了 現有技術中釆用開關閥控制氣流的缺陷，不僅氣流穩定還實現了調節速度快 及對氣流量實現精細控制。


圖l是本發明的整體結構示意圖2是圖1的A-A剖視圖3是翻板氣流控制閥的主視圖4是翻板氣流控制閥的俯視圖(全閉狀態)；
圖5是連續自動氣流調節閥的主視圖6是連續自動氣流調節閥的B-B剖視圖7是連續自動氣流調節閥的俯視圖8是本發明的應用示意圖9是由單個本發明裝置控制多個水泥熟料蓖板供氣量的結構示意圖。
以下結合附圖和實施例對本發明詳細說明。
具體實施例方式
圖l是本發明的整體結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖，如圖1-圖2 所示，是一種水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，包括控制提供給置於 篦板上的水泥熟料冷卻氣流的控制閥，其特徵在於還設有基板1，基板1上面罩 有頂部設有開度可調的氣流格柵3的罩殼5，罩殼5內固定設有將罩殼5與基 板1包容的空間分割成兩個獨立室的隔板3-3，所述的氣流控制閥為分別設置 於兩個獨立室內的主供風翻板氣流控制閥6和連續自動氣流調節閥4,一個或 多個連續自動氣流調節閥4對應氣流格柵3安裝在基板1上面，翻板氣流控制 閥6對應氣流格柵3安裝在基板1底面。如圖1所示，隔板3-3將罩殼5與基
板1包容的空間分割成兩個獨立室，本實施例中，採用一個連續自動氣流調節
閥4安裝在右側獨立室內，翻板氣流控制閥6安裝在左側獨立室內。
圖3是翻板氣流控制閥6的主視圖；圖4是翻板氣流控制閥6在全閉狀態下 的俯視圖。結合圖2、圖3、圖4可以看出，上述的翻板氣流控制閥6是由殼體 6-1、中間開有孔6-2的環形翻板閥芯6-3及手動閥門調節器組成，所述的手動 闊門調節器由可鎖定調節臂6-6及標度尺6-7構成。翻板氣流控制閥6提供了 水泥熟料冷卻所需的主要冷卻空氣量，在實際製造中，翻板氣流控制閥6的殼 體6-1為圓筒形，中間開有孔6-2的環形翻板閥芯6-3沿徑向邊緣處設有兩鉸 軸6-4，分別插入殼體6-1對應設置的鉸軸套6-5中，手動的可鎖定調節臂6-6 與鉸軸6-4固定連接，用可鎖定調節臂6-6通過標度尺6-7手動設定環形翻板 閥芯6-3的旋轉角度，控制進氣量。當翻板閥芯6-3處於殼體6-1徑向平面時， 為翻板閥芯6-3全閉狀態；當翻板閥芯6-3的板面處於殼體軸向位置時，為翻板 閥芯6-3全開狀態；翻板閥芯6-3的開孔6-2在設計上應保證在翻板閥芯6-3 全閉狀態，從翻板氣流控制閥6中通過的冷卻氣流量約為風機提供的冷卻氣流 量的50%;在翻板閥芯6-3全開狀態，應保證從翻板氣流控制閥6通過的冷卻氣 流量約為風機提供的冷卻氣流量的75°/ ，以此保證冷卻過程的正常進行。
圖5是連續自動氣流調節閥的主視圖；圖6是連續自動氣流調節閥的B-B 剖視圖；圖7是連續自動氣流調節閥的俯視圖。結合圖2、圖5-圖7可以看 出，上述的連續自動氣流調節閥4是由具有一個或多個貫穿殼面上部及下部 的開孔的閥殼4-l，設於岡殼4-1內的中心軸4-3及套裝在中心軸4-3上並 與中心軸4-3及閥殼4-1均為滑動配合的浮動板4-5構成，中心軸4-3通過 閥殼4-1頂部及底部設置的橫梁4-4固定；上述的閥殼4-1為圓筒形或方 筒形，本例中採用了圓筒形；上述的閥殼4-1上設置了一個貫穿殼面上部及 下部的螺旋形開孔4-2;在浮動板4-5上設有配重4-6,配重的作用是保證浮 動板4-5的上下浮動靈敏性，變換配重4-6的重量可對供氣壓力進行調節。 在實際製造中j艮據不同的應用場合及工藝配置，上述閥殼4-1的直徑和高 度、開孔4-2的幾何形狀及大小、開孔的數量及浮動板的配重均可變化調整。 由圖1-圖2可以看出，上述的開度可調氣流格柵3由罩殼頂部固定格柵板 3-l與其上部具有相同格柵結構的帶手動調節柄2的滑動格柵板3-2以柵條 平行疊置構成，氣流格柵3的開度為0-100%。
在實際使用中，本發明提供的水泥熟料冷卻機用連續自動氣^l空制裝置14 以翻板閥端靠近爐窯窯頭罩8的方位安裝在蓖板10下部，並隨著氮板10的
傾斜或水平進行置位。根據對氣流控制的精細度，可一個篦板配置一個本
發明裝置，或多個篦板共同配置一個本發明裝置，圖8示出一個本發明提供的 連續自動氣流控制裝置14配置給一個篦板10,圖9是由單個本發明裝置14 控制多個水泥熟料蒐板10供氣量的結構示意圖。圖中在有多根支柱16的 公共氣室15中，一個連續自動氣流控制裝置14控制多個篦板10的冷卻氣
流流量。
本發明的工作原理如下如圖8所示，旋轉爐窯7內已融化的溫度高達 1 3 0 0-14 0 0 °C的水泥熟刺-/人爐窯7出口經由窯頭罩8卸;故到冷卻機11內的蓖 板10上，當從冷卻機的入口向出口移動時，進行冷卻。冷卻空氣通過本發明 提供的連續自動氣流控制裝置14通過每個篦板10進入水泥熟料層。冷卻空 氣量通過本發明提供的裝置依據水泥熟料層不同厚度或不同粒度顆粒料分布 變化產生的壓差的變化被連續控制。通過翻板氣流控制閥與連續自動氣流調 節閥的氣流分別通過兩個獨立室經氣流格柵3提供給水泥熟料使其冷卻。翻 板氣流控制閥6為主供風閥，提供的最大冷卻氣流量為風機提供的冷卻氣流 量的75%;連續自動氣流調節閥4對提供給水泥熟料層的冷卻空氣流量進行了 自動連續調節，由於在閥殼4-1上設有一個貫穿殼面上部及下部的螺旋形開 孔4-2，當處於水泥熟料層變厚或顆粒料粒度小的區域，阻力加大，差壓上升， 此時浮動板4-5上升，由於浮動板4-5的上升，其下部螺旋形開孔4-2露出部 分加大，通過該閥體進入水泥熟料層中的氣流量增大；當處於水泥熟料層變薄 或顆粒料粒度粗大的區域，阻力減小，差壓下降,此時浮動板4-5下降，由於浮 動板4-5的下降，其下部螺旋形開孔4-2露出部分減小，通過該閥體進入水泥 熟料層中的氣流量減小，由此將冷卻空氣量連續調整到設定狀態，確保穩定 的熟料處理，並節約熱能消耗提高熱能利用率，確保獲得最佳的熱交換效果， 達到穩定操作，低燃料消耗；低電能消耗；低C02及N0x發散，使水泥熟料溫度 均勻降低到常溫。為提供進一步的調整，本發明還附加了一個將基板的主要 部件都裝入其中的罩殼5，該罩殼5帶有用手動臂2才喿作的氣流格柵3，其主 要作用是形成對過量氣流的阻力。氣流格柵3在氣流控制裝置投入使用時設 置，如圖1所示，圖中箭頭為滑動格柵板3-2的手動調節柄2的滑動方向；通 過滑動手動調節柄2改變滑動格柵板3-2與罩殼頂部固定格柵板3-1的相對 位置調節氣流格柵3的開度，在正常工作條件下，該氣流格柵3可以通過手 動調節柄2置於0-100°/。開度的任意位置，以通過適當氣流，確保本發明的氣 流控制閥正常操作。
權利要求
1、一種水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，包括控制提供給置於篦板上的水泥熟料冷卻氣流的控制閥，其特徵在於還設有基板，基板上面罩有頂部設有開度可調的氣流格柵的罩殼，罩殼內固定設有將罩殼與基板包容的空間分割成兩個獨立室的隔板，所述的氣流控制閥為分別設置於兩個獨立室內的主供風翻板氣流控制閥和連續自動氣流調節閥，一個或多個連續自動氣流調節閥對應氣流格柵安裝在基板上面，翻板氣流控制閥對應氣流格柵安裝在基板底面。
2、 根據權利要求l所述的水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，其 特徵在於所述的翻板氣流控制閥是由殼體、中間開孔的環形翻板閥芯及手動 閥芯調節器組成。
3、 根據權利要求2所述的水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，其 特徵在於所述的手動閥芯調節器由可鎖定調節臂及標度尺構成。
4、 根據權利要求1所述的水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，其 特徵在於所述的連續自動氣流調節閥是由具有一個或多個貫穿殼面上部及下 部的開孔的閥殼，設於閥殼內的中心軸及套裝在中心軸上並與中心軸及閥殼 均為滑動配合的浮動板構成。
5、 根據權利要求4所述的水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，其 特徵在於所述的閥殼為圓筒形或方筒形。
6、 根據權利要求4或5所述的水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置， 其特徵在於所述的貫穿殼面上部及下部的開孔為螺旋形孔。
7、 根據權利要求4所述的水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，其 特徵在於所述的浮動板上設有配重。
8、 根據權利要求1所述的水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，其 特徵在於所述的開度可調的氣流格柵是由罩殼頂部固定格柵板與其上部具有 相同格柵結構的帶手動調節柄的滑動格柵板以柵條平行疊置構成，氣流格柵 的開度為0-100%。
全文摘要
本發明涉及一種水泥熟料冷卻機用連續自動氣流控制裝置，包括控制提供給置於篦板上的水泥熟料冷卻氣流的控制閥，其特徵在於還設有基板，基板上面罩有頂部設有開度可調的氣流格柵的罩殼，罩殼與基板包容的空間分割成兩個獨立室，所述的氣流控制閥為分別設置於兩個獨立室內的主供風翻板氣流控制閥和連續自動氣流調節閥，一個或多個連續自動氣流調節閥對應氣流格柵安裝在基板上面，翻板氣流控制閥對應氣流格柵安裝在基板底面。本發明的有益效果是通過連續自動的氣流控制，對厚度及粒度分布不均勻的水泥熟料層提供相應的冷卻空氣流量，獲得最佳的熱交換效果，低燃料消耗；低電能消耗；低CO2及NOX發散，使水泥熟料溫度均勻降低到常溫。
文檔編號C04B7/00GK101195523SQ200710150679
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月3日 優先權日2007年12月3日
發明者奧立沃·彥森 申請人:富陽水泥裝備(天津)有限公司