专利名称：预热器壳体温度调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及热处理设备，例如用于热处理水泥生料的预热器或者煅烧炉，所述热处理设备包括金属壳体限定的热处理隔室，其在内侧层具有耐火衬材料和隔热材料。
背景技术：
在如水泥制造工业中，上述类型的热处理设备是众所周知的。如水泥生料的该热处理过程通常与诸如S02、S03、HCL和H2S等的酸性气体的释放相关，该酸性气体可通过耐热和隔热材料到达金属壳体，其中如果温度降低则所述气体可冷凝在金属壳体的内侧，从而引起腐蚀的问题。该腐蚀问题可简单地通过将金属壳体的温度增高至远超过临界露点温度而解决，从而酸将保持在气体状态且成为离开热处理设备的气流的一部分，或者将与设备中的反应物起反应。一种升高金属壳体温度的方法是使用隔热较少的内部隔热体。然而，·该方案的缺点是更多的能量损失。另一种方法是为热处理装置提供外部隔热体；然而该方案可能由于交替变化的温度和风情况，导致金属壳体的过热。此外，外侧隔热可在设备没有运行的情况下引起金属壳体的外侧的腐蚀。从美国专利第4，020，772还可了解，提供距加热设备的金属壳体短距离的墙构件，这样让周围气体经由金属壳体和墙构件之间的间隙被吸入通过，从而以控制的方式将金属壳体冷却。然而，该系统的实际使用中在保持金属壳体的适当温度方面存在较大问题，实际上金属壳体在底部分冷却过多引起严重的腐蚀问题，而在顶部份冷却过少而导致金属壳体的过热。本发明的目的是提供热处理设备，从而消除或者至少显著地减轻上述缺点。
发明内容
根据本发明，这通过在介绍中提到的这种设备而实现，且特征在于所述金属壳体被设置有外隔热体，其包括最内隔热层和至少一个外隔热层，各隔热层包括具有顶端和底端的多个护罩构件，其中所述隔热层被配置成位于距所述金属壳体不同距离处，从而在所述最内隔热层和所述金属壳体之间提供内空气空间，以及在所述最内隔热层与外隔热层之间提供至少一个外空气空间，其中所述金属壳体还被设置有底部构件，其连接至所述金属壳体并在所述最内隔热层的所述底端下方的一定距离处从所述金属壳体向外延伸，从而在所述内和外空气空间之间提供开口，其中所述外隔热层的至少一个在其底端连接至所述底部构件。因此，可得到热处理设备，其可较好地内部隔热以减少能量损失，同时可调节金属壳体温度以避免过热和腐蚀问题。通过在气体进入内空气空间之前预热外空气空间中的气体，从而保证金属壳体温度被保持在临界露点温度以上而避免腐蚀问题，其中酸不会冷凝在金属壳体的内侧上而会作为离开热处理设备的气流的一部分，从而通过在内空气空间中流动的加热气与外空气空间中流动的气体之间的热交换而避免金属壳体的过热，其中外空气空间中流动的气体被预热。
由于在特定情况下流过空气空间的气流可能过快或过慢，从而比所要求的更多或更少地冷却金属壳体，优选设备包括用于调节通过空气空间的气流的装置。可以任何合适的方式制造所述装置，该装置用于调节通过空气空间的气流，从而调节空气空间中的温度。因此，在一个实施方式中，调节装置是可调节的，该装置可被制成提供改变空气空间的宽度的可能性，如通过改变护罩机构和金属壳体之间的距离，而在另一个实施方式中，可将气流调节装置装配在空气空间中或者其端部中的一个上。在两个实施方式中，可调节空气空间中的气流速度且从而调节温度。该可调节气流调节装置可包括铰接的挡板，其角度位置可通过适合的致动器或执行装置单独地或共同地调节，从而调节通过空气空间的气流。在优选的实施方式中，该铰接的挡板被安装在空气空间的顶端和相应的护罩构件上。
可通过外部装置驱动致动器或执行装置，或者其可以是具有在气缸中的活塞的温度控制类型，其中由温度确定的内部压力控制活塞的实际位置。该致动器还可以是双金属类型，从而由于温度变化弓I起的相对膨胀执行移动。隔热材料的护罩构件可以由任何合适的材料和形式制成，其保证必要的隔热和耐用程度以承受天气情况的变化。在优选的实施方式中，护罩构件由铝或不锈钢板制成，其优选地具有波纹以增强其强度。由任何适当的距离构件将该独立的隔热层设置成距金属壳体适当的距离，从而在最内隔热层和金属壳体之间提供空气空间，和在最内隔热层与外隔热层之间提供空气空间。该距离构件可以任何适合的方式被牢固地固定至金属壳体或者固定至朝内部相邻的隔热层，例如通过焊接、拴接等。类似地，隔热层的护罩构件可以任何合适的方式紧固地固定至距离构件，而优选螺钉连接以便于替换。
现在将参考示意的附图更具体地说明本发明；在其中示出了图I是根据本发明的具有外隔热部的煅烧炉的剖视图，图2是根据本发明的外隔热部的优选实施方式的剖视图，其中可调节的气流调节铰接挡板处于关闭位置，和图3是图2相同的实施方式，但可调节气流调节铰接挡板处于完全打开位置。
具体实施例方式在图I中示出了煅烧炉I的形式的热处理设备的剖视图，以对水泥生料进行热处理。该煅烧炉I包括内部耐火炉衬3、内部隔热层4和金属壳体5。当操作煅烧炉I以煅烧水泥生料时,通常形成释放的酸性气体,如S02、S03、HCL和H2S,该气体可通过该耐火和隔热材料3、4到达金属壳体5，其中如果温度低则所述气体可在金属壳体5的内侧上冷凝，从而弓I起腐蚀问题。为了避免腐蚀问题发生而不引起严重的能量损失或者金属壳体5的过热，根据本发明的热处理设备设置有外隔热部6，其包括最内隔热层6a和外隔热层6b形式的两层隔热层，各隔热层6a、6b包括具有顶端8和底端9的多个护罩构件7。该隔热层6a和6b通过距离构件15而被设置成距金属壳体5的不同距离处，从而在最内隔热层6a与金属壳体5之间提供内空气空间11，以及在最内隔热层6a与外隔热层6b之间提供外空气空间10。此外，金属壳体5还被设置有底部构件17，其连接至金属壳体5并且在最内隔热层6a的底端9之下的一定距离处从金属壳体5向外延伸，从而在内和外空气空间11、10之间提供开口 18。该外隔热层6b在底端9处连接至底部构件17，以避免环境气体在该处进入。该设备包括装置12，以调节通过空气空间10和11的气流，且从而调节空气空间10和11中的温度。所示实施方式中的气流调节装置包括挡板12，其被保持成以铰链13固定至金属壳体5并且被安装在空气空间10和11以及相应的隔热层6a和6b的顶端。在所示的实施方式中，利用气缸形式中的活塞的致动器调节挡板12的角度，从而调节通过空气空间10和11的气流。该挡板12可在关闭位置和完全打开位置之间可变地移动，其中在所述关闭位置，进入所述空气空间10的气流被阻挡，且由于在较热的金属壳体5和较冷的外隔热层6a之间的温度差使得空气空间10和11中的气体如箭头所示地循环同时交替地在空气空间11中加热和在空气空间10中冷却，而在所示完全打开位置，周围气体被吸入并向下通过空气空间10同时由于与空气空间11的间接热交换而预热，且接着被向上吸引通过空气空间11同时一方面被热金属壳体5加热而另一方面由于与空气空间10中的气体的间 接热交换而冷却，其中来自空气空间11的加热气体在空气空间11的顶部排出至大气中。因此，在运行中，当外隔热部6的一部分之后的金属壳体的一段的温度升高时，向完全打开位置的方向调节挡板12，参见图3，其中当温度降低时向相反的方向调节挡板12，参见图2。这样将金属壳体的温度保持在窄的温度范围。
权利要求
1.一种热处理设备，例如用于热处理水泥生料的预热器或者煅烧炉(1)，所述热处理设备包括由金属壳体(5)限定的热处理隔室，其特征在于，所述金属壳体(5)设置有外隔热部(6),其包括最内隔热层(6a)和至少一个外隔热层(6b),各隔热层(6a, 6b)包括具有顶端(8)和底端(9)的多个护罩构件(7)，其中所述隔热层被配置成位于距所述金属壳体(5)不同距离处，从而在所述最内隔热层(6a)和所述金属壳体(5)之间提供内空气空间(11)，以及在所述最内隔热层(6a)与外隔热层(6b)之间提供至少一个外空气空间(10)，其中所述金属壳体(5)还设置有底部构件(17)，其连接至所述金属壳体(5)并在所述最内隔热层(6a)的所述底端(9)下方一距离处从所述金属壳体(5)向外延伸，从而在所述内和外空气空间(11，1 0)之间提供开口(18)，其中所述外隔热层中的至少一个在其底端(9)处连接至所述底部构件(17)。
2.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于调节通过所述空气空间(10，11)的气流的装置(12)。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，调节气流的装置(12)被装配在所述空气空间(10，11)中或者其端部(8，9)之一处。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述调节气流的装置(12)包括铰接的挡板(12)，该挡板(12)的角度位置可通过适当的致动器(14)或者执行装置单独地或者共同地调节，以调节通过所述空气空间(10，11)的气流。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述铰接的挡板(12)被安装在所述空气空间(10，11)的顶端(8)和相应的护罩构件(7)上。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述致动器(14)或执行装置是温度控制型，具有在气缸中的活塞，其中由温度决定的内部压力控制所述活塞的实际位置。
7.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述护罩构件(7)由铝或者不锈钢板制成。
8.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述护罩构件(7)是波纹形的。
9.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述护罩构件(7)通过距离构件(15)被设置成距所述金属壳体(5)适当的距离。
全文摘要
一种热处理设备，例如用于热处理水泥生料的预热器或者煅烧炉(1)，其特征在于金属壳体(5)设置有外隔热部(6)，其包括最内隔热层(6a)和至少一个外隔热层(6b)，各隔热层(6a，6b)包括具有顶端(8)和底端(9)的多个护罩构件(7)，其中隔热层配置成位于距金属壳体(5)不同距离处，从而在最内隔热层(6a)和金属壳体(5)之间提供内空气空间(11)，在最内隔热层(6a)与外隔热层(6b)之间提供至少一个外空气空间(10)，其中金属壳体(5)还设置有底部构件(17)，其连接至金属壳体(5)并在最内隔热层(6a)的底端(9)下方一距离处从金属壳体(5)向外延伸，从而在内和外空气空间(11，10)之间提供开口(18)，其中外隔热层的至少一个在其底端(9)连接至底部构件(17)。因此可获得热处理设备，其可较好地内部隔热以减少能量损失，同时可调节金属壳体温度以避免过热和腐蚀问题。
文档编号F27D9/00GK102947662SQ201180031061
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者N.A.克里斯坦森, L.S.詹森, K.斯特龙伯格 申请人:Fl史密斯公司