本发明公开了一种烟气余热回收利用之固体物料换热装置，包括主体、翻转换热装置，所述的主体为柱体锥底结构，所述的翻转换热装置包括沿主体中心纵轴线设置的芯轴和沿轴向均布的翻转板架，翻转板架上沿圆周呈放射状均布翻转换热板，芯轴上设置与翻转板架相对应的拨齿杆，拨齿杆与翻转换热板上的齿盘相配合；主体顶部设置进料口，在芯轴上相应地设置布料器。本发明采用多层设置组合翼片式翻转换热板，实现了固体物料和低温烟气的热量交换，不仅有效回收了回转窑尾部的低温烟气并捕收部分烟尘，同时对进入回转窑的物料进行预热，达到了节能减排的双重目的。本发明结构简单，操作简便，工艺运行稳定可靠，投资省，热能直接利用效率可提高20％以上。
1.一种烟气余热回收利用之固体物料换热装置，包括主体（1）、翻转换热装置，所述的主体（1）为柱体锥底结构，其特征是：所述的翻转换热装置包括沿主体（1）中心纵轴线设置的芯轴（2）和沿轴向均布的翻转板架（6），翻转板架（6）上沿圆周呈放射状均布翻转换热板（8），芯轴（2）上设置与翻转板架（6）相对应的拨齿杆（7），拨齿杆（7）与翻转换热板（8）上的齿盘（84）相配合；主体（1）顶部设置进料口（5），在芯轴（2）上设置与进料口（5）相对应的布料器（4）；所述的翻转板架（6）设置于主体（1）内壁上，翻转板架（6）包括外环（61）和内环（62），所述的翻转换热板（8）通过翻转轴（86）与外环（61）、内环（62）上的V形槽动配合；
所述的翻转换热板（8）之截面形状为翼片式空心多边体，翻转换热板（8）轴向投影形状为矩形或梯形；所述的翻转换热板（8）之空心轴（83）两端设置翻转轴（86），沿空心轴（83）圆周均布换热翼片（81），所述的翻转换热板（8）上与内环（62）配合的一端设置齿盘（84），齿盘（84）与芯轴（2）上设置的拨齿杆（7）相配合；所述的翻转换热板（8）上的换热翼片（81）数量为3~10个；所述的换热翼片（81）间料槽（87）底面形状为V形或U形。
2.如权利要求1所述的烟气余热回收利用之固体物料换热装置，其特征是：所述的主体（1）之直径/高度为0.5~0.75；所述的外环（61）与主体（1）之直径比为0.95~0.97；所述的内环（62）直径为芯轴（2）直径的1.5~2.5倍。
3.如权利要求1所述的烟气余热回收利用之固体物料换热装置，其特征是：所述的翻转板架（6）之内环（62）上的V形槽较外环（61）上的V形槽高，以保证翻转换热板（8）轴线与水平面的夹角在3~6°之间。
4.如权利要求1所述的烟气余热回收利用之固体物料换热装置，其特征是：所述的翻转板架（6）的纵向设置间距为翻转换热板（8）之换热翼片（81）最大宽度的1.1~1.2倍。
5.如权利要求1所述的烟气余热回收利用之固体物料换热装置，其特征是：所述的翻转板架（6）上、下层之间沿主体（1）径向相互错位45°设置。
6.如权利要求1所述的烟气余热回收利用之固体物料换热装置，其特征是：所述的布料器（4）为料钟式布料器，布料器（4）与芯轴（2）驱动配合，并与芯轴（2）同步旋转且上下移动，实现对物料进料的控制和布料。
7.如权利要求1所述的烟气余热回收利用之固体物料换热装置，其特征是：所述的换热翼片（81）两端设置挡料板（82）。
一种烟气余热回收利用之固体物料换热装置
技术领域
[0001] 本发明属于有色金属冶炼技术领域，进一步属于烟气余热利用技术领域，具体涉及一种冶炼烟气余热通过与固体物料热交换实现余热回收利用的烟气余热回收利用之固体物料换热装置。
背景技术
[0002] 现有的铅锡冶炼行业中还大量使用回转窑，回转窑尾端的低温烟气的温度一般高达300~350℃甚至更高，需要降温后才送入布袋收尘装置进行收尘处理。现有降温技术主要采取表冷方式进行冷却，造成了热能的浪费。现有技术回收余热的方式通常是采用余热锅炉发电或者产蒸汽，但是用于发电时不但设备投资较高，对操作者的要求也较高，而且热能转换效率较低。更重要的是按照当前的产业政策，企业的小自备发电站要并入电网，手续十分复杂比较难办理。另一方面，大多数冶炼企业生产工艺不需要蒸汽，余热锅炉生产的蒸汽也不好利用，仍然不适用于这些企业。特别是针对回转窑尾部的这类低温烟气如何更有效地回收利用，需要开发一种投资较小，操作简单，余热回收效率高的实用装置。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种结构简单，工作稳定可靠的，适合于回转窑低温烟气余热利用的烟气余热回收利用之固体物料换热装置。
[0004] 本发明的目的是这样实现的，包括主体、翻转换热装置，所述的主体为柱体锥底结构，所述的翻转换热装置包括沿主体中心纵轴线设置的芯轴和沿轴向均布的翻转板架，翻转板架上沿圆周呈放射状均布翻转换热板，芯轴上设置与每层翻转板架相对应的拨齿杆，拨齿杆与翻转换热板上的齿盘相配合；所述的主体顶部设置进料口，在芯轴上设置与进料口相对应的布料器。
[0005] 本发明采用多层设置组合翼片式翻转换热板，实现了固体物料和低温烟气的热量交换，不仅有效回收了回转窑尾部的低温烟气并捕收部分烟尘，同时对进入回转窑的物料进行预热，达到了节能减排的双重目的。本发明结构简单，操作简便，工艺运行稳定可靠，投资较低。可部分替代现有技术对回转窑尾部低温烟气表冷、甚至取消表冷装置，热能直接利用效率可提高20％以上。
附图说明
[0006] 图1为本发明整体结构半剖视图；
[0007] 图2为图1之AA向视图；
[0008] 图3为图1中C层翻料板及支架俯视图；
[0009] 图4为图1中D层翻料板及支架俯视图；
[0010] 图5为本发明内环之局部放大视图；
[0011] 图6为本发明之翻料换热板一实施例整体结构示意图；
[0012] 图7为图6之左视图；
[0013] 图8为本发明之翻料换热板另一实施例整体结构示意图；
[0014] 图9为图8之左视图；
[0015] 图10为图8之DD向视图；
[0016] 图11为拨杆、芯轴与翻转换热板工作关系说明图。
[0017] 图中：1-主体，2-芯轴支撑架，3-顶盖，4-布料器，5-进料口，6-翻转板架，61-外环，62-内环，621-翻转板轴承槽，622-耐磨轴套，7-拨齿杆，8-翻料换热板；81-散热片，82-挡料板，83-空心轴，84-齿盘，85-料槽，86-翻转轴，87-加强筋；9-支撑座，10-出烟道，11-进烟道。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
[0019] 如图1~图4所示，本发明包括主体1、翻转换热装置，所述的主体1为柱体锥底结构，所述的翻转换热装置包括沿主体1中心纵轴线设置的芯轴2和沿轴向均布的翻转板架6，翻转板架6上沿圆周呈放射状均布翻转换热板8，芯轴2上设置与每层翻转板架6相对应的拨齿杆7，拨齿杆7与翻转换热板8上的齿盘84相配合；所述的主体1顶部设置进料口，在芯轴2上设置与进料口5相对应的布料器4。
[0020] 所述的翻转板架6设置于主体1内壁上，翻转板架6包括外环61和内环62，所述的翻转换热板8通过翻转轴86与外环61、内环62上的V形槽动配合。所述的翻转板架6通过支撑座9设置于主体1之内壁上。
[0021] 所述的主体1之直径/高度为0.5~0.75；所述的外环61与主体1之直径比为0.95~0.97；所述的内环62直径为芯轴2直径的1.5~2.5倍。
[0022] 如图5所示，所述的内环62上均布翻转轴承槽621，呈V形。
[0023] 所述的V形翻转轴承槽621底部呈方形，以便装置耐磨套622。
[0024] 所述的耐磨套622为陶瓷保护套耐磨。
[0025] 所述的翻转板架6之内环62上的V形槽较外环61上的V形槽高，以保证翻转换热板8轴线与水平面的夹角在3~6°之间。
[0026] 所述的翻转板架6的纵向设置间距为翻转换热板8之换热翼片81最大宽度的1.1~1.2倍。
[0027] 所述的翻转板架6上、下层之间沿主体1径向相互错位45°设置。
[0028] 所述的翻转板架6的每一层上放置翻转换热板8的数量为16~28块。
[0029] 所述的布料器4为料钟式布料器，料钟式布料器与芯轴2驱动配合，并与芯轴2同步旋转且上下移动，实现对物料进料的控制和布料。
[0030] 所述的主体1圆柱体立面上至少设置一个检修门；所述的主体之顶盖为整体可拆装结构，并至少设置一个检修门。
[0031] 所述的芯轴2转速为1~6 r/min，转速低，有利于延长物料的换热时间，提高换热效率。
[0032] 图6、7示出了本发明翻转换热板8的一种实施例，所述的翻转换热板8之截面形状为翼片式空心多边体，翻转换热板8轴向投影形状为矩形或梯形；所述的翻转换热板8之空心轴83两端设置翻转轴86，沿空心轴83圆周均布换热翼片81，所述的翻转换热板8上与内环62配合的一端设置齿盘84，齿盘84与芯轴2上设置的拨齿杆7相配合。 [0033] 所述的换热翼片81两端设置挡料板82。
[0034] 所述的空心轴83内部设置料槽85底部加强筋87。
[0035] 所述的翻转换热板8上的换热翼片81数量为3~10个；所述的换热翼片81间料槽87底面形状为V形或U形。
[0036] 图8~图10示出了翻转换热板8的另一实施例结构，其与前一实施例不同之处在于翻转轴86为通轴，两端设置挡料板82。
[0037] 所述的翻转换热板8上的换热翼片数量为3~10个；所述的换热翼片81料槽底面形状为V形或U形，其他截面的料槽同样可以实现本发明的目的。
[0038] 图11示出了本发明拨齿杆7与芯轴2、翻转换热板8之间的工作关系。所述的拨齿杆7穿设于芯轴2上，且每层错位45°安装。
[0039] 所述的拨齿杆7为两段固接旋转高度可调式结构，有助于拨齿杆7前端拨齿高度位置的调整，方便与翻转换热板8之齿盘84配合。
[0040] 本发明的工作原理和工作过程：
[0041] 来自回转窑尾部的低温烟气（300~350℃）通过低温烟道引入本发明装置，因为本发明装置的直径突然增大，烟气速度突然降低，烟气中直径较大的烟尘因为重力的作用被沉降下来。冷湿物料经过料钟式布料器将物料分布在本发明装置内分层以中心呈放射状布置的翻转换热装置上，冷湿物料与上升的热烟气中直径较小的烟尘相遇后，附着在冷湿物料上被冷湿物料捕获，又随同物料下降停留在本发明装置中，减少了出口的烟尘量。芯轴2旋转带动轴上拨动杆7拨动翻转换热板8旋转一定角度，将上层翻转换热板8上的物料翻到下层翻转换热板8上，依次重复，通过翻转换热板和热烟气对物料的传质传热过程，物料被预热到100~150℃左右，最后通过本发明装置底部进入低温料仓，完成预热的过程，烟气出口温度被降低到200℃左右，通过重力沉降室后可以直接进入布袋收尘器。本发明装置内部空间大有利于减缓内部热气流上升的速度；也有利于增加分层布置翻转板架层数，以增大总换热面积，提高系统的换热容量。
