一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统

摘要

本发明公开了一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，其包括热风炉，与热风炉连通的筒式烘干、煅烧窑，筒式烘干、煅烧窑通过轮带支承在滚动支承装置上且由窑体回转变频电机驱动，设置在筒式烘干、煅烧窑前端的生料输入机和连接在生料输入机上端上的原料处理机，依次设置在筒式烘干、煅烧窑后端的出料输送机、除尘器和引风机，所述与热风炉连通的筒式烘干、煅烧窑之间以及筒式烘干、煅烧窑与除尘器之间分别设有热流控制器。可引导热气流以螺旋方式流动，使热气流在窑内产生龙卷风式流动的换热效应，产生快速掠过换热的效果，从而延缓了热流的出炉时间，降低了气流的出炉温度，节约了能源，大大提高了换热效率。

权利要求

1.一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，包括热风炉，与热风炉连通的筒式烘干煅烧窑，筒式烘干煅烧窑通过轮带支承在滚动支承装置上且由窑体回转变频电机驱动，设置在筒式烘干煅烧窑前端的生料输入机和连接在生料输入机上端上的原料处理机，依次设置在筒式烘干煅烧窑后端的出料输送机、除尘器和引风机，其特征在于：所述与热风炉(4)连通的筒式烘干煅烧窑(5)之间以及筒式烘干煅烧窑与除尘器(8)之间分别设有第一和第二热流控制器(3)。

2.根据权利要求1所述的一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，其特征在于：所述第一和第二热流控制器(3)都由伺服电机、筒体、导流板、调整圈、调整轮和支架滚轮构成；伺服电机(301)和调整圈(306)设置在筒体(304)的外圆上，六块导流板(305)通过导流板轴呈经向均距设置在筒体内，导流板轴与设置在筒体内的芯轴活动连接，导流板的一端伸出筒体外分别与设置在筒体上的第二调整轮(308)固定连接，筒体外缘与调整圈内缘之间由支架滚轮组(309)支撑；伺服电机的动力输出端固接有与调整圈(306)齿合的第一调整轮。

3.根据权利要求2所述的一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，其特征在于：所述第一和第二热流控制器(3)中的筒体(304)圆周上设有绝热层(307)。

4.根据权利要求2所述的一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，其特征在于：所述导流板(305)上设有限位装置。

5.根据权利要求1所述的一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，其特征在于：所述回转式化学石膏烘干与煅烧系统设有智能跟踪控制装置。

6.根据权利要求5所述的一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，其特征在于：所述智能跟踪控制装置由可编程逻辑控制器(PLC)和与可编程逻辑控制器电连接的第一和第二热流控制器(3)中的伺服电机、生料输入机(2)中的变频电机、引风机(9)中的变频电机和窑体回转变频电机(10)以及设置在第一和第二热流控制器(3)上与IC温度传感器(303)连接的控制模块(302)、设置在筒式烘干煅烧窑(5)出料口处的温湿照度一体化传感器构成。

说明书

一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石膏烘干与煅烧系统，特别是一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统。

背景技术

[0002] 化学石膏，是指工业副产物或排放物中以硫酸钙为主要成分的物体，统称为化学石膏。主要有脱硫石膏、磷石膏、钛石膏、镍石膏，氟石膏等，都是工业废弃物。每年排放量多达上亿吨，如不及时开发利用，会对土壤、水源、空气产生严重污染，破坏人类的生态环境和生存条件。因此，开发利用化学石膏资源的意义不仅在于可以取代天然石膏，而且缓解了固体废渣的排放污染，降低了固体废渣昂贵的填埋费用。烘干与煅烧出的石膏可做很多品种的墙体材料，如纸面石膏板，自保温石膏砌块，石膏墙板等。是固体废弃物综合利用的典范，符合国家节能减排，可循环经济和可持续发展的政策。

[0003] 由于化学石膏的初始排放物为含水率较高的砂粉状或泥浆状，故必须要经过烘干或煅烧后才能使用。目前，用于化学石膏烘干与煅烧系统，由于温度难以控制或控制不够准确，而化学石膏在烘干与煅烧过程中却对温度十分敏感，变化多端，直接影响石膏的相变，因此，往往使烘干与煅烧出的石膏产品质量很不稳定，品质难以提高，直接影响下游产品的质量；同时，由于在现有的烘干与煅烧系统中，热风入炉的流动状况是平流的，而气流总是向空旷区域和风阻较小的地方流动(请见图6)，热气流大都从空旷区(即图中A区)流走了，带走了大量的热量，致使出炉的风流温度较高，热量利用率较低；而右边集料区需要热量的地方由于物料的阻力，风流反而少了，热气流未充分与冷物料换热便流走了，热量利用率较低，造成浪费，而且耗能较大。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种不仅能够确保产品质量和品质高度稳定，且具有节约能源，提高生产效率的回转式化学石膏烘干与煅烧系统。

[0005] 其技术方案是：一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，包括热风炉，与热风炉连通的筒式烘干、煅烧窑，筒式烘干、煅烧窑通过轮带支承在滚动支承装置上且由窑体回转变频电机驱动，设置在筒式烘干、煅烧窑前端的生料输入机和连接在生料输入机上端的原料处理机，依次设置在筒式烘干、煅烧窑后端的出料输送机、除尘器和引风机，其特征在于：所述与热风炉连通的筒式烘干、煅烧窑之间以及筒式烘干、煅烧窑和除尘器之间分别设有第一和第二热流控制器。

[0006] 其有益效果是：由于在与热风炉连通的筒式烘干、煅烧窑之间以及筒式烘干、煅烧窑和除尘器之间分别设有热流控制器，故二者相互协调配合，可引导热气流以螺旋方式流动，使热气流在烘干、煅烧窑内能够产生龙卷风式的旋流，利用旋风动力使热气流在物料跌落过程中就充分钻入物料中去，且龙卷风式流动的换热效应能充分扬起炉内的物料，可以产生高效率的掠过换热效应；又因热气流是以螺旋方式流动的，还可以延长热气流在窑内的滞留时间，使热气流与冷物料达到充分换热，从而延缓了热流的出窑时间，降低了气流的出窑温度，节约了能源，大大提高了换热效率，取得了更好的换热效果。

附图说明

[0007] 图1是本发明的结构示意图；

[0008] 图2是图1的俯视图；

[0009] 图3是本发明的电控连接示意图；

[0010] 图4是热流控制器结构示意图；

[0011] 图5是图4的侧视图；

[0012] 图6是传统的窑内热气流与物料平流状态截面示意图；

[0013] 图7是改进后窑内热气流与物料旋流状态截面示意图；

具体实施方式

[0014] 如图1-2所示，一种节能型化学石膏烘干与煅烧系统，包括热风炉4，与热风炉连通的筒式烘干、煅烧窑5，筒式烘干、煅烧窑通过轮带支承在滚动支承装置上且由窑体回转变频电机10驱动，设置在筒式烘干、煅烧窑前端的生料输入机2和连接在生料输入机上端上的原料处理机1(原料处理机内部设有物料打散和均化装置)，依次设置在筒式烘干、煅烧窑后端的出料输送机6、除尘器8和引风机9。所述烘干、煅烧窑5与热风炉4之间以及筒式烘干、煅烧窑5与除尘器8之间设有第一和第二热流控制器3。

[0015] 所述第一和第二热流控制器3分别由伺服电机、筒体、导流板、调整圈、调整轮和支架滚轮组构成(见图4、5)。伺服电机301和调整圈306设置在筒体304的外圆上，六块导流板305通过导流板轴呈径向均距设置在筒体内，导流板轴与设置在筒体304内的芯轴活动连接，导流板的一端伸出筒体外分别与设置在筒体上的第二调整轮308固定连接，筒体外缘与调整圈内缘之间由支架滚轮组309支撑；伺服电机的动力输出端固接有与调整圈306齿合的第一调整轮(图中未示)。伺服电机通过第一调整轮带动调整圈306转动，调整圈306带动导流板一端的第二调整轮308转动，从而带动六个导流板按照设定的0-70度范围内任意角度的同步旋转，导流板旋转角度越大热流的螺旋角越小(导程越小)，热流在窑内的流程越长，热流在窑内滞留的时间也越长，故第一和第二热流控制器相互协调配合，可引导热气流以螺旋方式流动，使热气流在烘干、煅烧窑内能够产生龙卷风式流动的换热效应(见图7)，利用旋风动力使热气流在物料跌落过程中就充分钻入物料中去，且龙卷风式流动的换热效应能充分扬起炉内的物料，可以产生高效率的掠过换热效应；又因热气流是以螺旋方式流动的，还可以延长热气流在窑内的滞留时间，使热气流与冷物料达到充分换热，从而延缓了热流的出窑时间，降低了气流的出窑温度，节约了能源，大大提高了换热效率，取得了更好的换热效果。

[0016] 上述热流控制器3中的筒体304圆周上设有绝热层307，其作用是隔绝筒体内的热量不得向外散发，不得使热量浪费和保证筒外的机械和电气不受温度干扰能正常运转。

[0017] 上述导流板305上设有限位装置(图中未示)，可限制导流板在筒体内部从轴向零度向逆时针方向旋转至70度的范围内任意角度由伺服电机控制旋转。

[0018] 为了提高该系统的智能化管理水平，进一步确保产品质量和品质高度稳定，本系统还设有智能跟踪控制装置(见图3)，智能跟踪控制装置由可编程逻辑控制器PLC和与可编程逻辑控制器电连接的上述第一和第二热流控制器3中的伺服电机、生料输入机2中的变频电机、引风机9中的变频电机和窑体回转变频电机10以及设置在第一和第二热流控制器3上与IC温度传感器303连接的控制模块302、设置在筒式烘干、煅烧窑5出料口处的PH-C2温湿照度一体化传感器构成，形成网络控制系统，可编程逻辑控制器PLC设置在总控室内，以便于监控和调整使用。

[0019] 设置在第一和第二热流控制器3上的IC温度传感器303将测得的热气流入窑温度与出窑温度的数据分别传递给温控模块302，温控模块将数据转换成电信号输出至可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器根据设定的温度，分别对第一和第二热流控制器3中的伺服电机发出控制指令，以控制热流控制器中的导流板旋转角度，通过改变热气流的旋流螺旋角度来实现热气流在窑内滞留时间的调整，从而实现热气流与物料在窑内进行热交换的最大值，控制和降低热气流的出窑温度，达到节能与提高生产效率的目的；与此同时，可编程逻辑控制器根据PH-C2温湿照度一体化传感器所测得的出窑物料的湿度数据，分别对生料输入机2中的变频电机和窑体回转变频电机10以及引风机9中的变频电机发出控制指令，以调整物料入窑的速度和物料在窑内流动的速度以及物料出窑的速度，从而实现全系统整体智能化控制，以实现最佳节能效果和最大化地提高生产效率。