一种余热回收系统及余热回收方法与流程

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种余热回收系统及余热回收方法。

背景技术：

在水玻璃(又称：泡花碱)生产过程中，从水玻璃窑烧出的水玻璃成熔融态，温度在1100℃左右，按工艺要求，熔融态水玻璃需由1100℃降至300℃过程要冷塑成一定的形状，降温过程要求缓慢，不能与水接触，降至300℃左右后，进入溶解釜内溶解。目前，熔融态水玻璃采用静置的方式降温，余热被释放到车间内，不仅不利于工人健康，而且造成能源浪费。而且，除了熔融态水玻璃之外，对于其他高温物体的降温同样存在上述问题。

技术实现要素：

本发明提供一种余热回收系统及余热回收方法，用于对传送带上的高温物体所释放的热量进行回收。

第一方面，本发明实施例提供一种余热回收系统，所述系统用于回收传送机上传送的高温物体所释放的热能，所述系统包括：风箱，所述风箱的相对的第一侧壁和第二侧壁上开设有孔，所述传送机通过所述第一侧壁上的孔以及所述第二侧壁上的孔从所述风箱中穿过；送风管道，所述送风管道的一端连接所述风箱的进风口，所述送风管道的另一端连接所述风箱的出风口；送风机，设置在所述送风管道上，用于向所述送风管道内输入气体，以使所述气体流经所述风箱，获得所述传送机上的所述高温物体释放的热能；热交换器，设置在所述送风管道上，所述热交换器包括换热体，所述换热体用于从所述送风管道内气体获得热能，以实现对所述高温物体释放的热能的回收。

本实现方式中，不仅使得高温物体释放的大量热量能够被有效利用，节约了能源。而且，高温物体与气体热交换的过程发生在相对封闭的风箱内，对环境的影响较小，不会对工人的身体造成损害，且制成的产品也会得到提高。再者，高温物体在与气体进行热交换的过程中，一直在传送机上朝下一步工序所在的设备传输移动，而不是静止降温，减少了产品的生产周期，提高了生产效率。

在一种可选的实现方式中，所述风箱的所述出风口处设置有一组导风板，所述导风板用于将所述风箱内的气体导向所述出风口，使得与高温物体热交换的气体能够尽快从出风口回到送风管道并与送风管道内设置得热交换器进行热交换，提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在一种可选的实现方式中，所述风箱的所述进风口处设置有一组导风板，所述导风板用于将所述进风口处流入的气体分散导入所述风箱的不同区域，以便于高温物体在风箱内运动时，无论其处在哪个位置，均能与气体充分接触，提高余热回收系统对高温物体的热量的回收能力。

在一种可选的实现方式中，所述送风管道内设置有至少一个导流叶，所述导流叶用于引导所述气体在所述送风管道内流动，以提高气体在送风管道内流动的速度，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在一种可选的实现方式中，所述热交换器为管壳式热交换器，包括外壳以及设置于所述外壳围成的空腔内的内管，所述内管包含所述换热体，所述外壳与所述送风管道耦接；其中，气体从所述出风口流入所述送风管道的第一部分，从所述送风管道的第一部分进入所述外壳围成的空腔，并在与所述内管内的换热体进行热交换后，经由所述管壳式热交换器进入所述送风管道的第二部分，并从所述进风口进入所述风箱。

在一种可选的实现方式中，所述内管包括入口以及出口，所述换热体为液体，所述换热体从所述入口进入所述内管，并在从所述空腔内的气体获得热能后从所述出口流出所述内管。

在一种可选的实现方式中，所述热交换器设置在所述送风机与所述进风口之间的位置，以使使得流经热交换器的风具有较高的风压，能够克服热交换器的较大的风阻，提高余热回收系统中风的流通速度，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在一种可选的实现方式中，热交换器设置在送风机与出风口之间，便于热交换器从气体中获得更多的热量，提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在一种可选的实现方式中，所述送风机的高度高于所述风箱，以便于送风机在风箱与送风管道形成的环路中施加更大的风压，克服风箱不可避免的漏风的影响，使得余热回收系统中风的流通速度更快，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在一种可选的实现方式中，所述出风口的高度高于所述进风口，使得与高温物体进行热交换后的气体能够更快地从较高位置的出风口流出，使得余热回收系统中风的流通速度更快，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在一种可选的实现方式中，所述传送机上的高温物体为熔融态水玻璃。

第二方面，本发明实施例提供一种余热回收方法，该方法包括如下步骤：将高温物体引导至传输机；将所述传输机从第一方面所述系统的所述风箱中穿过，以使所述系统对所述高温物体释放的热量进行回收；将所述传输机上的从所述风箱中穿过的所述高温物体引导至溶解釜。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

上述技术方案中，一方面，通过送风机向风箱以及送风管道形成的环路输送气体，使得气体在该环路中循环流动。另一方面，高温物体被放置在传送机上，从风箱的第一侧壁进入风箱，并随着传送机的传动在风箱内从第一侧壁向第二侧壁移动。在高温物体在风箱内移动的过程中，高温物体将与风箱内流动的气体接触并进行热交换，热交换的结果为高温物体的温度降低，而气体的温度升高，气体携带有从高温物体处获得的热量。然后，获得热量的气体从出风口回到送风管道，并流经热交换器，与热交换器交换热量后，气体温度降低，并从进风口回到风箱，继续与风箱内的位于传送机上的高温物体进行热交换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中余热回收系统的示意图；

图2为本发明实施例中风箱的进风口处设置的导风板的示意图；

图3为本发明实施例中风箱的出风口处设置的导风板的示意图；

图4为本发明实施例中送风管道内设置的导流叶的示意图；

图5为本发明实施例中热交换器的示意图；

图6为本发明实施例中余热回收方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种余热回收系统，该系统用于回收传送机上传送的高温物体所释放的热能，该高温物体可以为高温烧结物、高温熔融态物体，等等，本发明实施例以下内容以熔融态水玻璃为例，对本发明实施例提供的技术方案予以说明。

图1为余热回收系统的示意图，余热回收系统包括：风箱10、送风管道20、送风机30以及热交换器40。

其中，风箱10相对的第一侧壁11与第二侧壁12上开设有孔，传送机50穿过第一侧壁11与第二侧壁12上开设的孔，实现从风箱10中穿过。在传送机50传动的过程中，传送机50上放置的高温物体从第一侧壁11上的孔进入风箱10，并从第二侧壁12上的孔离开风箱10。

风箱10还包括进风口13以及出风口14，进风口13以及出风口14均连接送风管道20，形成一个风流通的环路，即送风管道20内的风从进风口13进入风箱10，从出风口14离开风箱10回到送风管道20。需要说明的是，图1所示进风口13、出风口14的位置仅在于举例说明，实际情况中，进风口13、出风口14可以分别设置在第一侧壁11以及第二侧壁12上，进风口13、出风口14也可以分别设置在风箱10的除第一侧壁11以及第二侧壁12之外的其他侧壁上，进风口13、出风口14还可以分别设置在风箱10的底部以及顶部。

送风机30设置在送风管道20上，用于向送风管道20内输入气体，为送风管道20施加风压，驱动送风管道20内的气体在送风管道20与风箱10形成的环路内流动。其中，送风机30输入的气体可以为环境中的空气，也可以为惰性气体或不与高温物体发生化学反应的气体。可选的，送风机30输入的气体为低温气体。

热交换器40设置在送风管道20上，其作用为与送风管道20内流经热交换器40的气体进行热交换，热交换后气体的一部分热量被热交换器40获得，气体的温度降低，并继续在送风管道20内向风箱10的进风口13的方向流动。其中，热交换器40从气体获得热能可以被热交换器40以热能的形式输出，或者被热交换器40转化为其他形式的能量(如电能、化学能等)输出或储存起来。

上述技术方案中，一方面，通过送风机30向风箱10以及送风管道20形成的环路输送气体，使得气体在该环路中循环流动。另一方面，高温物体被放置在传送机50上，从风箱10的第一侧壁11进入风箱10，并随着传送机50的传动在风箱10内从第一侧壁11向第二侧壁12移动。在高温物体在风箱10内移动的过程中，高温物体将与风箱10内流动的气体接触并进行热交换，热交换的结果为高温物体的温度降低，而气体的温度升高，气体携带有从高温物体处获得的热量。然后，获得热量的气体从出风口14回到送风管道20，并流经热交换器40，与热交换器40交换热量后，气体温度降低，并从进风口13回到风箱10，继续与风箱10内的位于传送机50上的高温物体进行热交换。

上述过程的结果为，高温物体在风箱10内移动的过程中，高温物体的大量热量被风箱10内循环流动的气体获得，高温物体的温度降低，实现对其降温的目的，而气体从高问题获得热量又被热交换器40获得，被热交换器40输出或存储，进而使得高温物体释放的大量热量能够被有效利用，节约了能源。不仅如此，高温物体与气体热交换的过程发生在相对封闭的风箱10内，对环境的影响较小，不会对工人的身体造成损害，且由高温物体制成的产品质量也会得到提高。再者，高温物体在与气体进行热交换的过程中，一直在传送机50上朝下一步工序所在的设备传输移动，而不是静止降温，减少了产品的生产周期，提高了生产效率。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，参照图2，风箱10的进风口13处设置有一组导风板15，导风板15的作用为将进风口13处流入的气体分散导入风箱10的不同区域，以便于高温物体在风箱10内运动时，无论其处在哪个位置，均能与气体充分接触，提高余热回收系统对高温物体的热量的回收能力。

在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，参照图3，风箱10的出风口14处设置有一组导风板16，导风板16的作用为将风箱10内的气体导向出风口14，使得与高温物体热交换的气体能够尽快从出风口14回到送风管道20并与送风管道20内设置得热交换器40进行热交换，提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在本发明实施例的又一种可能的实现方式中，参照图4，送风管道20内设置有至少一个导流叶21，导流叶21用于引导气体在送风管道20内流动，提高气体在送风管道20内流动的速度，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在本发明实施例的又一种可能的实现方式中，参照图1以及图5，热交换器40为管壳式热交换器，热交换器40包括外壳41以及设置于外壳围成的空腔内的内管42，内管包含换热体，外壳41与送风管道20耦接；其中，气体从出风口14流入送风管道20的第一部分，所谓送风管道20的第一部分指的是送风管道20的位于出风口14与热交换器40之间的部分，对应的，送风管道20的第二部分指的是送风管道20的位于进风口13与热交换器40之间的部分。从出风口14流出的风从送风管道20的第一部分进入热交换器40的外壳41围成的空腔，与内管42内的换热体进行热交换，并在与内管42内的换热体进行热交换后，进入送风管道20的第二部分，并从进风口13回到风箱10。

在本实现方式中，从风箱10流出的气体进入管壳式热交换器，与管壳式热交换器得而内管内的换热体进行热交换，实现将高温物体的热量传输至热交换器40中的换热体，实现对高温物体释放热量的回收。

结合上述热交换器40为管壳式热交换器的实现方式，在本发明实施例的另一实现方式中，内管42包括入口421以及出口422，换热体为液体，换热体从入口421进入内管，并在从空腔内的气体获得热能后从出口422流出内管，实现对高温物体释放热量的回收。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，热交换器40设置在送风机30与进风口13之间，换言之，热交换器40设置在送风管道20内的位于送风机30、送风管道20的与进风口连接的端口之间的位置。本实施例中，由出风口14流出的风先流经送风机30，在从送风机30处获得风压后，再流经热交换器40与之进行热交换，使得流经热交换器40的风具有较高的风压，能够克服热交换器40的较大的风阻，提高余热回收系统中风的流通速度，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，热交换器40还可以设置在送风机30与出风口14之间，换言之，热交换器40设置在送风管道20内的位于送风机30、送风管道20的与出风口14连接的端口之间的位置。在本实现方式中，由出风口14流出的风先进入热交换器40，便于热交换器40从气体中获得更多的热量，提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，送风机30的高度高于风箱10，以便于送风机30在风箱10与送风管道20形成的环路中施加更大的风压，克服风箱10不可避免的漏风的影响，使得余热回收系统中风的流通速度更快，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，出风口14的高度高于进风口13的高度，使得与高温物体进行热交换后的气体能够更快地从较高位置的出风口14流出，使得余热回收系统中风的流通速度更快，进而提高余热回收系统对高温物体的热量的回收效率。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，传送机上的高温物体为熔融态水玻璃。

本发明实施例还提供一种余热回收方法，参照图1以及图6，以对熔融态水玻璃降温过程中的余热回收为例，对本发明实施例提供的余热回收方法予以说明。该方法包括如下步骤：

步骤801：将水玻璃窑60制成的熔融态水玻璃引导至传送机50；

步骤802：将传送机50从风箱10中穿过，以使由风箱10、送风管道20、送风机30以及热交换器40组成的余热回收系统对熔融态水玻璃释放的热量进行回收；

步骤803：将传送机50上的从风箱10中穿过的熔融态水玻璃引导至溶解釜70。

通过上述方法，不仅使得熔融态水玻璃释放的大量热量能够被有效利用，节约了能源。而且，熔融态水玻璃与气体热交换的过程发生在相对封闭的风箱10内，对环境的影响较小，不会对工人的身体造成损害，且制成的水玻璃质量也会得到提高。再者，熔融态水玻璃在与气体进行热交换的过程中，一直在传送机50上朝溶解釜70传输移动，而不是静止降温，减少了产品的生产周期，提高了生产效率。

需要说明的是，上述步骤801至步骤803还可以适用于水玻璃之外的其他高温物体的余热回收。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

上述技术方案中，一方面，通过送风机30向风箱10以及送风管道20形成的环路输送气体，使得气体在该环路中循环流动。另一方面，高温物体被放置在传送机50上，从风箱10的第一侧壁11进入风箱10，并随着传送机50的传动在风箱10内从第一侧壁11向第二侧壁12移动。在高温物体在风箱10内移动的过程中，高温物体将与风箱10内流动的气体接触并进行热交换，热交换的结果为高温物体的温度降低，而气体的温度升高，气体携带有从高温物体处获得的热量。然后，获得热量的气体从出风口14回到送风管道20，并流经热交换器40，与热交换器40交换热量后，气体温度降低，并从进风口13回到风箱10，继续与风箱10内的位于传送机50上的高温物体进行热交换。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。