回转窑余热综合利用系统

权利要求书： 1.一种回转窑余热综合利用系统，包括多个用于支撑回转窑筒体(1)的支撑墩(11)，还包括集热机构(2)，集热机构(2)与热负载相连接；其特征在于：所述集热机构(2)包括转动支撑在相邻两个支撑墩(11)之间的支撑轴(21)，还包括铰接在支撑轴(21)上的两个集热板(22)；所述集热板(22)包括罩设在所述回转窑筒体(1)上的受热弧板(221)和与受热弧板(221)一体设置的控制弧板(222)，受热弧板(221)与回转窑筒体(1)之间设置有距离；所述控制弧板(222)上开设有多个缺口，同一所述支撑轴(21)上的两个集热板(22)相互交叉设置，且一个控制弧板(222)从另一个控制弧板(222)的缺口上伸出；所述集热机构(2)连接有能够使同一所述支撑轴(21)上的两个所述集热板(22)保持关于同一平面对称的平衡装置(3)；所述受热弧板(221)面向所述回转窑筒体(1)的面上设置有用于吸收热量的吸热管(4)；同一所述支撑轴(21)上的两个所述控制弧板(222)之间安装有能够控制受热弧板(221)开合程度的动力装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种回转窑余热综合利用系统，其特征在于：所述平衡装置(3)包括开设在所述支撑墩(11)上的水平槽(31)，还包括滑动配合在相邻两个水平槽(31)内的滑动杆(32)；所述平衡装置(3)还包括连接在所述控制弧板(222)与所述滑动杆(32)之间的平衡杆(33)，平衡杆(33)的一端铰接在控制弧板(222)上，另一端铰接在滑动杆(32)上。

3.根据权利要求1所述的一种回转窑余热综合利用系统，其特征在于：所述动力装置(5)包括设置在同一所述支撑轴(21)上的两个所述控制弧板(222)之间的液压缸(51)，液压缸(51)的一端铰接在一个控制弧板(222)上，另一端铰接在另一个控制弧板(222)上；所述动力装置(5)还包括设置在所述支撑墩(11)上的液压泵(52)，液压泵(52)通过控制油路与所述液压缸(51)相连接。

4.根据权利要求1?3任一所述的一种回转窑余热综合利用系统，其特征在于：所述吸热管(4)在所述受热弧板(221)上折弯多次；所述吸热管(4)包括折弯部(41)、连接部(42)和直管部(43)，折弯部(41)、连接部(42)和直管部(43)的两端均设置有螺纹接口(44)，折弯部(41)和连接部(42)均固定在所述受热弧板(221)上，直管部(43)通过螺纹接口(44)可拆卸连接在折弯部(41)和连接部(42)上。

5.根据权利要求1?3任一所述的一种回转窑余热综合利用系统，其特征在于：同一高度上相邻的两个所述吸热管(4)之间连接有软管(45)；位于回转窑端部的所述吸热管(4)通过软管(45)连接有增压泵(46)；单个所述吸热管(4)的两端之间连接有短接管(47)，短接管(47)上安装有节流阀(48)，吸热管(4)与短接管(47)连接的端部的内侧也安装有节流阀(48)。

6.根据权利要求3所述的一种回转窑余热综合利用系统，其特征在于：所述控制弧板(222)上固定设置有定位弧板(6)，定位弧板(6)上开设有多个定位孔(61)；同一所述支撑轴(21)上的两个所述控制弧板(222)上的两个定位弧板(6)之间相互对应，且两个定位弧板(6)对应的定位孔(61)内穿设有销子(62)。

7.根据权利要求4所述的一种回转窑余热综合利用系统，其特征在于：每个所述受热弧板(221)上均开设有多个散热孔(7)，散热孔(7)内安装有散热风扇(71)。

8.根据权利要求7所述的一种回转窑余热综合利用系统，其特征在于：位于所述支撑轴(21)上方的所述受热弧板(221)上的所述吸热管(4)的折弯次数，比位于支撑轴(21)下方的受热弧板(221)上的吸热管(4)的折弯次数少；位于所述支撑轴(21)上方的所述受热弧板(221)上的所述散热孔(7)的数量，比位于支撑轴(21)下方的受热弧板(221)上的散热孔(7)的数量少。

说明书： 一种回转窑余热综合利用系统技术领域[0001] 本发明涉及回转窑余热利用的技术领域，尤其是涉及一种回转窑余热综合利用系统。

背景技术[0002] 回转窑是水泥厂的重要设备，用于煅烧水泥熟料。回转窑一般由筒体，支承装置，带挡轮支承装置，传动装置，活动窑头，窑尾密封装置，喷煤管装置和加热装置等部件组成。

在水泥生产时，通过喷煤管装置将水泥生料送入窑内，加热装置将窑内温度加热至1000度

以上，动力传动装置带动筒体转动从而逐渐将窑内的生料煅烧为熟料。在生料的煅烧过程

中，回转窑筒体外壁会达到200度以上的高温，大量的热量辐射到了环境中。如果对这些热

量进行回收再利用，将产生可观的经济效益，并且有助于节能减排。

[0003] 现有的利用回转窑余热来产生热水的回收装置，其热负荷在冬季和夏季有较为明显的差异：冬季环境温度低，热水用量多，热负荷较大；夏季环境温度高，热水用量少，热负

荷较低。同时，冬夏两季回转窑的散热能力也是不同的：冬季环境温度低，回转窑散热更快；

夏季环境温度高，回转窑的散热速度较慢，而热量无法尽快散去对回转窑整体结构的稳定

性是不利的。根据季节调整回收装置对回转窑余热的回收能力，并同时调整回转窑外壁的

散热能力是余热回收装置设计时需要考虑的问题。

[0004] 目前，授权公告号为CN103471411B的专利文件公开了一种水泥回转窑外壁余热回收装置，包括水泥回转窑、集热器、进水管和出水管，集热器设置于水泥回转窑外部，集热器

与水泥回转窑间有距离，外部进水管和出水管分别与集热器两端连接。

[0005] 这种水泥回转窑外壁余热回收装置虽然能够对回转窑的余热进行回收利用，但是集热器与回转窑的相对位置是固定的，在冬夏两季集热器对回转窑的余热回收能力几乎是

相同的，无法根据季节性热负荷的变化对余热回收的量相应的做出调整，并且集热器包覆

在回转窑外壁，在夏季通常会对回转窑的散热能力产生很大的影响。

发明内容[0006] 针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种回转窑余热综合利用系统，其通过设置支撑轴和铰接在支撑轴上的两个集热板，并通过动力装置对集热板的开

合程度进行控制，以根据热负荷对回转窑筒体的热量进行收集，具有能够根据季节改变吸

热管对热量的收集能力、并改变回转窑的散热性能的效果。

[0007] 本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：[0008] 一种回转窑余热综合利用系统，包括多个用于支撑回转窑筒体的支撑墩，还包括集热机构，集热机构与热负载相连接；所述集热机构包括转动支撑在相邻两个支撑墩之间

的支撑轴，还包括铰接在支撑轴上的两个集热板；所述集热板包括罩设在所述回转窑筒体

上的受热弧板和与受热弧板一体设置的控制弧板，受热弧板与回转窑筒体之间设置有距

离；所述控制弧板上开设有多个缺口，同一所述支撑轴上的两个集热板相互交叉设置，且一

个控制弧板从另一个控制弧板的缺口上伸出；所述集热机构连接有能够使同一所述支撑轴

上的两个所述集热板保持关于同一平面对称的平衡装置；所述受热弧板面向所述回转窑筒

体的面上设置有用于吸收热量的吸热管；同一所述支撑轴上的两个所述控制弧板之间安装

有能够控制受热弧板开合程度的动力装置。

[0009] 通过采用上述技术方案，在冬季热负荷大且回转窑散热较好时，通过动力装置驱动吸热管使其与回转窑筒体靠得更近，可以使吸热管吸收更多的热量以满足热负荷；在夏

季热负荷小且回转窑散热能力不足时，通过动力装置驱动吸热管使其与回转窑之间离得更

远，吸热管吸收更少的热量即可满足热负荷，同时有利于使回转窑的热量散发到更大的空

间中，提高回转窑的散热性能。

[0010] 本发明的进一步设置为：所述平衡装置包括开设在所述支撑墩上的水平槽，还包括滑动配合在相邻两个水平槽内的滑动杆；所述平衡装置还包括连接在所述控制弧板与所

述滑动杆之间的平衡杆，平衡杆的一端铰接在控制弧板上，另一端铰接在滑动杆上。

[0011] 通过采用上述技术方案，集热板绕支撑轴转动时，平衡杆能够拉动滑动杆在水平槽内滑动，滑动杆的位置被限制为仅能在一维方向的滑动，从而滑动杆和平衡杆能够使两

个集热板始终保持在关于同一平面对称的位置，避免了集热板在重力作用下与回转窑筒体

发生碰撞。

[0012] 本发明的进一步设置为：所述动力装置包括设置在同一所述支撑轴上的两个所述控制弧板之间的液压缸，液压缸的一端铰接在一个控制弧板上，另一端铰接在另一个控制

弧板上；所述动力装置还包括设置在所述支撑墩上的液压泵，液压泵通过控制油路与所述

液压缸相连接。

[0013] 通过采用上述技术方案，使用液压泵能够驱动液压缸活塞杆伸缩，从而能够驱动两个控制弧板绕支撑轴转动，进而实现对受热弧板的驱动，使受热弧板能够绕支撑轴转动

以改变与回转窑筒体之间的距离。

[0014] 本发明的进一步设置为：所述吸热管在所述受热弧板上折弯多次；所述吸热管包括折弯部、连接部和直管部，折弯部、连接部和直管部的两端均设置有螺纹接口，折弯部和

连接部均固定在所述受热弧板上，直管部通过螺纹接口可拆卸连接在折弯部和连接部上。

[0015] 通过采用上述技术方案，吸热管在受热弧板上折弯多次，有利于增大吸热管整体的长度和吸热面积，提高吸热效果；直管部能够通过螺纹接口可拆卸连接在折弯部和连接

部上，当直管部发生损坏时，能够方便的对直管部进行更换。

[0016] 本发明的进一步设置为：同一高度上相邻的两个所述吸热管之间连接有软管；位于回转窑端部的所述吸热管通过软管连接有增压泵；单个所述吸热管的两端之间连接有短

接管，短接管上安装有节流阀，吸热管与短接管连接的端部的内侧也安装有节流阀。

[0017] 通过采用上述技术方案，当集热板绕支撑轴转动时，软管能够使同一高度的两组吸热管之间发生相对转动；增压泵能够改变水流在吸热管内的流动速度，从而调整吸热管

内水流吸热的效率以达到与热负荷相匹配的目的；通过改变节流阀对水流量的控制，能够

改变吸热管内的水流量和流速，进而调整不同吸热管吸热的效率，从而实现对余热回收装

置整体吸热效率的动态控制。

[0018] 本发明的进一步设置为：所述控制弧板上固定设置有定位弧板，定位弧板上开设有多个定位孔；同一所述支撑轴上的两个所述控制弧板上的两个定位弧板之间相互对应，

且两个定位弧板对应的定位孔内穿设有销子。

[0019] 通过采用上述技术方案，当调整好受热弧板与回转窑筒体之间的距离后，将销子穿入两个定位弧板对应的两个定位孔内，能够使两个集热板的位置保持固定，从而能够对

液压缸进行卸压，有利于避免液压缸长期承受压力造成损坏。

[0020] 本发明的进一步设置为：每个所述受热弧板上均开设有多个散热孔，散热孔内安装有散热风扇。

[0021] 通过采用上述技术方案，在夏季或者回转窑散热不良时，打开散热风扇能够增加回转窑筒体附近的气体流动速度，从而有利于提高回转窑的散热效率。

[0022] 本发明的进一步设置为：位于所述支撑轴上方的所述受热弧板上的所述吸热管的折弯次数，比位于支撑轴下方的受热弧板上的吸热管的折弯次数少；位于所述支撑轴上方

的所述受热弧板上的所述散热孔的数量，比位于支撑轴下方的受热弧板上的散热孔的数量

少。

[0023] 通过采用上述技术方案，由于回转窑内腔熔融状态的物料会在回转窑的下部聚集，所以回转窑筒体下部的温度高于回转窑筒体上部的温度，因此位于支撑轴上方的受热

弧板上的吸热管的折弯次数，比位于支撑轴下方的受热弧板上的吸热管的折弯次数少，有

利于充分利用回转窑筒体下部散发的热量；位于支撑轴上方的受热弧板上的散热孔的数

量，比位于支撑轴下方的受热弧板上的散热孔的数量少，有利于提高回转窑下部的散热效

率。

[0024] 综上所述，本发明的有益技术效果为：[0025] 1.在冬季热负荷大且回转窑散热较好时，通过动力装置驱动吸热管使其与回转窑筒体靠得更近，可以使吸热管吸收更多的热量以满足热负荷；在夏季热负荷小且回转窑

散热能力不足时，通过动力装置驱动吸热管使其与回转窑之间离得更远，吸热管吸收更少

的热量即可满足热负荷，同时有利于使回转窑的热量散发到更大的空间中，提高回转窑的

散热性能；

[0026] 2.通过滑动杆和平衡杆的设置，使两个集热板始终保持在关于同一平面对称的位置；液压泵对液压缸进行驱动，使受热弧板能够绕支撑轴转动以改变与回转窑筒体之间

的距离；吸热管在受热弧板上折弯多次，有利于增大吸热管整体的长度和吸热面积；直管部

可拆卸连接能够方便损坏时进行更换；

[0027] 3.增压泵、节流阀能够调整吸热管内水流吸热的效率以达到与热负荷相匹配的目的；销子和定位弧板相配合，使液压缸卸压，有利于避免液压缸长期承受压力造成损坏；

打开散热风扇有利于提高回转窑的散热效率；吸热管折弯次数和散热风扇数量，上部比下

部少，有利于充分利用回转窑筒体下部散发的热量，提高回转窑下部的散热效率。

附图说明[0028] 图1是本发明的整体结构示意图；[0029] 图2是图1中A部分的局部放大示意图；[0030] 图3是吸热管的结构示意图；[0031] 图4是图3中B部分的局部放大示意图。[0032] 图中，1、回转窑筒体；11、支撑墩；12、托轮机构；2、集热机构；21、支撑轴；22、集热板；221、受热弧板；222、控制弧板；3、平衡装置；31、水平槽；32、滑动杆；33、平衡杆；4、吸热

管；41、折弯部；42、连接部；43、直管部；44、螺纹接口；45、软管；46、增压泵；47、短接管；48、

节流阀；5、动力装置；51、液压缸；52、液压泵；6、定位弧板；61、定位孔；62、销子；7、散热孔；

71、散热风扇。

具体实施方式[0033] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。[0034] 参考图1和图2，为本发明公开的一种回转窑余热综合利用系统，包括多个用于支撑回转窑筒体1的支撑墩11，还包括用于吸收回转窑筒体1外壁余热的集热机构2，集热机构

2与需要使用热水的负载相连接；每个支撑墩11上均设置有用于支撑回转窑筒体1的托轮机

构12，单节回转窑筒体1支撑在相邻两个支撑墩11上的两组拖轮机构上；集热机构2包括转

动支撑在相邻两个支撑墩11之间的支撑轴21，每个回转窑筒体1的两侧均分别设置有一个

所述支撑轴21；集热机构2还包括铰接在支撑轴21上的两个集热板22，集热板22包括罩设在

回转窑筒体1上的受热弧板221和与受热弧板221一体设置的控制弧板222，控制弧板222的

折弯方向与受热弧板221的折弯方向相反，受热弧板221与回转窑筒体1之间设置有距离；控

制弧板222上开设有多个缺口，同一支撑轴21上的两个集热板22关于水平面相互交叉对称

设置，且一个控制弧板222从另一个控制弧板222的缺口上伸出；集热机构2连接有平衡装置

3，平衡装置3包括在每个支撑墩11上开设的水平槽31，水平槽31与支撑轴21的高度相同，相

邻的两个水平槽31内滑动配合有滑动杆32，滑动杆32与每个控制弧板222之间连接有平衡

杆33，平衡杆33的一端铰接在控制弧板222上，另一端铰接在滑动杆32上，滑动杆32和平衡

杆33能够使两个集热板22始终保持在关于水平面对称的位置。

[0035] 参考图1和图3，受热弧板221面向回转窑筒体1的面上固定设置有用于吸收热量的吸热管4，当水流经过吸热管4后，吸热管4能够将其吸收的热量传递给水流，从而将水加热；

同一支撑轴21上的两个控制弧板222之间安装有能够控制受热弧板221开合程度的动力装

置5，通过动力装置5驱动两个集热板22绕支撑轴21转动，能够改变受热弧板221与回转窑筒

体1外壁之间的距离，进而改变吸热管4与回转窑筒体1外壁之间的距离；结合图2，集热板22

绕支撑轴21转动时，平衡杆33能够拉动滑动杆32在水平槽31内滑动，维持两个集热板22位

置的对称性；因此，在冬季热负荷大且回转窑散热较好时，通过动力装置5驱动吸热管4使其

与回转窑筒体1靠得更近，可以使吸热管4吸收更多的热量以满足热负荷；在夏季热负荷小

且回转窑散热能力不足时，通过动力装置5驱动吸热管4使其与回转窑之间离得更远，吸热

管4吸收更少的热量即可满足热负荷，同时有利于使回转窑的热量散发到更大的空间中，提

高回转窑的散热性能。

[0036] 参考图1，动力装置5包括设置在控制弧板222上的液压缸51，液压缸51设置在同一支撑轴21上的两个控制弧板222之间，且液压缸51的一端铰接在一个控制弧板222上，另一

端铰接在另一个控制弧板222上；动力装置5还包括设置在支撑墩11上的液压泵52，液压泵

52通过控制油路与液压缸51相连接；使用液压泵52能够驱动液压缸51活塞杆伸缩，从而能

够驱动两个控制弧板222绕支撑轴21转动，进而实现对受热弧板221的驱动，使受热弧板221

能够绕支撑轴21转动以改变与回转窑筒体1之间的距离。

[0037] 参考图3和图4，吸热管4在受热弧板221上折弯多次，有利于增大吸热管4整体的长度和吸热面积，提高吸热效果；由于回转窑内腔熔融状态的物料会在回转窑的下部聚集，所

以回转窑筒体1下部的温度高于回转窑筒体1上部的温度，因此位于支撑轴21上方的受热弧

板221上的吸热管4的折弯次数，比位于支撑轴21下方的受热弧板221上的吸热管4的折弯次

数少，这有利于充分利用回转窑筒体1下部散发的热量；吸热管4包括折弯部41、连接部42和

直管部43，折弯部41、连接部42和直管部43的两端均设置有螺纹接口44，折弯部41和连接部

42均固定在受热弧板221上，直管部43能够通过螺纹接口44可拆卸连接在折弯部41和连接

部42上，当直管部43发生损坏时，能够方便的对直管部43进行更换。

[0038] 参考图3和图4，相邻的两个吸热管4之间连接有软管45，从而当集热板22绕支撑轴21转动时，同一高度的两组吸热管4之间能够发生相对转动；位于回转窑端部的吸热管4通

过软管45连接有增压泵46，增压泵46能够改变水流在吸热管4内的流动速度，从而调整吸热

管4内水流吸热的效率以达到与热负荷相匹配的目的；单个吸热管4的两端之间连接有短接

管47，短接管47上安装有节流阀48，吸热管4与短接管47连接的端部的内侧也安装有节流阀

48，通过改变节流阀48对水流量的控制，能够改变吸热管4内的水流量和流速，进而调整不

同吸热管4吸热的效率，从而实现对余热回收装置整体吸热效率的动态控制。

[0039] 参考图2，控制弧板222上固定设置有定位弧板6，定位弧板6上开设有多个定位孔61；同一支撑轴21上的两个控制弧板222上的两个定位弧板6之间相互对应，两个定位弧板6

对应的定位孔61内穿设有销子62；当调整好受热弧板221与回转窑筒体1之间的距离后，将

销子62穿入两个定位弧板6对应的两个定位孔61内，能够使两个集热板22的位置保持固定，

从而能够对液压缸51进行卸压，有利于避免液压缸51长期承受压力造成损坏。

[0040] 参考图1和图3，每个受热弧板221上均开设有多个散热孔7，散热孔7内安装有散热风扇71；在夏季，打开散热风扇71能够增加回转窑筒体1附近的气体流动速度，从而有利于

提高回转窑的散热效率；由于回转窑下部的温度高于回转窑上部的温度，因此位于支撑轴

21上方的受热弧板221上的散热孔7的数量，比位于支撑轴21下方的受热弧板221上的散热

孔7的数量少，这有利于提高回转窑下部的散热效率。

[0041] 本发明的工作原理是，在冬季热负荷大且回转窑散热较好时，通过动力装置5驱动吸热管4使其与回转窑筒体1靠得更近，可以使吸热管4吸收更多的热量以满足热负荷；在夏

季热负荷小且回转窑散热能力不足时，通过动力装置5驱动吸热管4使其与回转窑之间离得

更远，吸热管4吸收更少的热量即可满足热负荷，同时有利于使回转窑的热量散发到更大的

空间中，提高回转窑的散热性能。

[0042] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之

内。