一种工业窑炉余热回收装置的制作方法

[0001]
本发明涉及余热回收技术领域，更具体地说，涉及一种工业窑炉余热回收装置。


背景技术：

[0002]
窑炉是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备，是陶艺成型中的必备设施。人类上万年的陶瓷烧造历史，积累了丰富的造窑样式和经验。从原始社会的地上露天堆烧、挖坑筑烧到馒头状升焰圆窑、半倒焰马蹄形窑、半坡龙窑、鸭蛋形窑，再到现今的室内气窑、电窑，窑炉科技在不断改良发展中。
[0003]
余热是指受历史、技术、理念等的局限性，在已投运的工业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热，它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。
[0004]
窑炉的内部加热温度一般都在一千多度，排出的废气中含有较高余热，一般都是直接排放到空气中，这样就浪费了很多的资源，生产成本增大。另外，窑炉尾气中往往含有大量的烟尘，如果直接将这些废气排入空气中，易对环境造成污染。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工业窑炉余热回收装置，它可以通过水溶液与废气之间进行热交换，将加热后的水溶液导出至待加热设备中使用，最大化的对废气中的热量进行回收利用，且降低了排放至环境中的废气温度，有效减小对环境的污染，同时辅助吸热件的设置一方面能够加快水溶液的升温，另一方面能够在水溶液的更换过程中继续完成对废气热量的吸附，通过将第二导热管引入工业窑炉中，提高了窑炉的热效率，节省燃料能耗，通过净化室的设置，除去废气中含有的有害气体。
[0006]
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
[0007]
一种工业窑炉余热回收装置，包括工业窑炉和余热回收箱，工业窑炉和余热回收箱之间连接有第一导热管，余热回收箱，上端安装有控制器，余热回收箱上箱面连接有带有第一电动阀的进液管，进液管底端贯穿余热回收箱上箱面并延伸至余热回收箱内，进液管位于控制器侧边，余热回收箱侧箱面的下部连接有带有第二电动阀的出液管，出液管贯穿余热回收箱右箱面，余热回收箱内，上箱面与右箱面的内壁之间固定连接有阻隔板，阻隔板、上箱面与右箱面之间形成净化室，阻隔板侧端开凿有流通孔，余热回收箱侧箱面的上部连接有第二导热管，第二导热管位于出液管的上侧，且第二导热管与净化室相连通，余热回收箱内部注射有水溶液，余热回收箱内壁固定连接有多个均匀分布的辅助吸热件。可以通过水溶液与废气之间进行热交换，将加热后的水溶液导出至待加热设备中使用，最大化的对废气中的热量进行回收利用，且降低了排放至环境中的废气温度，有效减小对环境的污染，同时辅助吸热件的设置一方面能够加快水溶液的升温，另一方面能够在水溶液的更换过程中继续完成对废气热量的吸附，通过将第二导热管引入工业窑炉中，提高了窑炉的热效率，节省燃料能耗，通过净化室的设置，除去废气中含有的有害气体。
[0008]
进一步的，辅助吸热件为与余热回收箱内壁相连接的吸热块，吸热块内部为容纳腔，容纳腔内填充有导热油，当余热回收箱内的水溶液温度达到一定值时，水溶液经出液管排出至需要被加热的场合使用，水溶液排出后补充新水的过程中，辅助吸热件对废气中的部分热量进行吸收，导热油在受热后温度升高，当新水注入余热回收箱内后，在后续废气的热量和导热油的作用下，新水温度升高过程加快，从而使得热量回收效率更高，所述吸热块外端开凿有多个均匀分布的导水孔，水溶液经出液管排出时，导水孔的设置使得水溶液不易被吸热块阻挡而无法全部流出，吸热块为中空圆台结构，且吸热块由导热材料制成，使废气与吸热块接触时，其热量能够较好的传递给导热油，同时使得导热油温度升高时的热量能够传递给水溶液。
[0009]
进一步的，所述余热回收箱内设有传热结构，传热结构包括连接管、通过连接管与第一导热管相连的环形传热管、固设并均与分布于环形传热管上的主传热管、固设于主传热管上的至少一个以上的辅助传热管，环形传热管与连接管相连通，主传热管与环形传热管相连通，辅助传热管与主传热管相连通，主传热管朝向吸热块，辅助传热管的为u型或v型。主传热管远离环形传热管的开口端朝向吸热块，辅助传热管的下开口端相对于主传热管呈倾斜向上设置，辅助传热管的下开口端相对于主传热管呈倾斜向下设置，辅助传热管的特殊形状的设置可加速进入主传热管内的热废气的输送速度，传热结构的设置可将第一导热管内出来的热废气更快的导入余热回收箱内，使热废气先与辅助吸热件反应使辅助吸热件升温，具体的操作为热废气经连接管、环形传热管被送入主传热管内，进入主传热管内的热废气在辅助传热管的作用下加速输出的速度，再与水溶液反应，在辅助吸热件的导向作用下热废气逐渐向靠近水溶液的中心部位移动。
[0010]
进一步的，上下每相邻的两个所述吸热块之间固设有至少一个导热部，使得传热结构迅速将热量传递给位于下侧的辅助吸热件时，通过导热部的设置，位于上侧的其他辅助吸热件能够吸收下侧的辅助吸热件的热量而迅速升温。
[0011]
进一步的，余热回收箱底端固定连接有电动机，电动机与控制器电性连接，电动机的输出端贯穿并延伸至余热回收箱内，电动机的输出端连接有螺旋叶片，螺旋叶片位于吸热块内部，使用过程中，启动电动机，电动机带动螺旋叶片转动，从而加快余热回收箱内水溶液的流动，使水溶液与废气之间的热交换效率更高。
[0012]
进一步的，净化室包括多个活性炭吸附层，所述活性炭吸附层上下两端分别与余热回收箱和阻隔板相卡接，通过活性炭吸附层来吸附进入净化室内的废气中所含有的有害气体，使排出的废气为较为干净的废气。
[0013]
进一步的，所述余热回收箱左内壁固定连接有温度传感器，所述温度传感器位于其中两个吸热块之间，温度传感器与控制器电性连接，预先设定温度传感器的临界温度，并将该临界温度存储在控制器内，当水溶液温度达到临界温度时，温度传感器将感应到的温度信号传递至控制器，控制器控制第二电动阀开启，从而使水溶液经出液管排出。
[0014]
进一步的，所述余热回收箱外端固定连接有液位传感器，液位传感器与控制器电性连接，液位传感器与余热回收箱内底端位于同一水平面上，将达到临界温度的水溶液经出液管排出时，当水溶液完全排出时，液位传感器未检测到水液面时，将信号传递至控制器，控制器控制第一电动阀开启，通过进液管向余热回收箱内注入新水。
[0015]
进一步的，所述水溶液的水平液面始终低于流通孔内底端所在的水平面，使水溶
液液面不易因过高而从流通孔流入净化室，经净化室流出，流通孔上下两内壁之间固定连接有滤网，将废气中含有的颗粒杂质拦截。
[0016]
进一步的，所述第一导热管外端固定连接有隔热层，使工业窑炉内的热废气中的热量经第一导热管导入余热回收箱内时，因隔热层的设置，使该热量不易散发至外界环境中。
[0017]
相比于现有技术，本发明的优点在于：
[0018]
(1)本方案可以通过水溶液与废气之间进行热交换，将加热后的水溶液导出至待加热设备中使用，最大化的对废气中的热量进行回收利用，且降低了排放至环境中的废气温度，有效减小对环境的污染，同时辅助吸热件的设置一方面能够加快水溶液的升温，另一方面能够在水溶液的更换过程中继续完成对废气热量的吸附，通过将第二导热管引入工业窑炉中，提高了窑炉的热效率，节省燃料能耗，通过净化室的设置，除去废气中含有的有害气体。
[0019]
(2)辅助吸热件包括吸热块，吸热块与余热回收箱内壁相连接，吸热块内部开凿有容纳腔，容纳腔内填充有导热油，当余热回收箱内的水溶液温度达到一定值时，水溶液经出液管排出至需要被加热的场合使用，水溶液排出后补充新水的过程中，辅助吸热件对废气中的部分热量进行吸收，导热油在受热后温度升高，当新水注入余热回收箱内后，在后续废气的热量和导热油的作用下，新水温度升高过程加快，从而使得热量回收效率更高，吸热块外端开凿有多个均匀分布的导水孔，水溶液经出液管排出时，导水孔的设置使得水溶液不易被吸热块阻挡而无法全部流出，吸热块为中空圆台结构，且吸热块由导热材料制成，使废气与吸热块接触时，其热量能够较好的传递给导热油，同时使得导热油温度升高时的热量能够传递给水溶液。
[0020]
(3)余热回收箱内设有传热结构，传热结构包括螺纹连接于第一导热管内的连接管、固设有连接管远离第一导热管的一端的环形传热管、固设有环形传热管上部的多个均匀分布的主传热管和固设于主传热管外壁的至少一个辅助传热管，环形传热管与连接管相连通，主传热管与环形传热管相连通，辅助传热管与主传热管相连通，主传热管远离环形传热管的开口端朝向吸热块，辅助传热管的下开口端相对于主传热管呈倾斜向上设置，辅助传热管的下开口端相对于主传热管呈倾斜向下设置，辅助传热管的特殊形状的设置可加速进入主传热管内的热废气的输送速度，传热结构的设置可将第一导热管内出来的热废气更快的导入余热回收箱内，使热废气先与辅助吸热件反应使辅助吸热件升温，具体的操作为热废气经连接管、环形传热管被送入主传热管内，进入主传热管内的热废气在辅助传热管的作用下加速输出的速度，再与水溶液反应，在辅助吸热件的导向作用下热废气逐渐向靠近水溶液的中心部位移动。
[0021]
(4)上下每相邻的两个吸热块之间固设有至少一个导热部，使得传热结构迅速将热量传递给位于下侧的辅助吸热件时，通过导热部的设置，位于上侧的其他辅助吸热件能够吸收下侧的辅助吸热件的热量而迅速升温。
[0022]
(5)余热回收箱底端固定连接有电动机，电动机与控制器电性连接，电动机的输出端贯穿并延伸至余热回收箱内，电动机的输出端连接有螺旋叶片，螺旋叶片位于吸热块内部，使用过程中，启动电动机，电动机带动螺旋叶片转动，从而加快余热回收箱内水溶液的流动，使水溶液与废气之间的热交换效率更高。
[0023]
(6)净化室包括多个活性炭吸附层，活性炭吸附层上下两端分别与余热回收箱和阻隔板相卡接，通过活性炭吸附层来吸附进入净化室内的废气中所含有的有害气体，使排出的废气为较为干净的废气。
[0024]
(7)余热回收箱左内壁固定连接有温度传感器，温度传感器与其中两个吸热块之间，温度传感器与控制器电性连接，预先设定温度传感器的临界温度，并将该临界温度存储在控制器内，当水溶液温度达到临界温度时，温度传感器将感应到的温度信号传递至控制器，控制器控制第二电动阀开启，从而使水溶液经出液管排出。
[0025]
(8)余热回收箱外端固定连接有液位传感器，液位传感器与控制器电性连接，液位传感器与余热回收箱内底端位于同一水平面上，将达到临界温度的水溶液经出液管排出时，当水溶液完全排出时，液位传感器未检测到水液面时，将信号传递至控制器，控制器控制第一电动阀开启，通过进液管向余热回收箱内注入新水。
[0026]
(9)水溶液的水平液面始终低于流通孔内底端所在的水平面，使水溶液液面不易因过高而从流通孔流入净化室，经净化室流出，流通孔上下两内壁之间固定连接有滤网，将废气中含有的颗粒杂质拦截。
[0027]
(10)第一导热管外端固定连接有隔热层，使工业窑炉内的热废气中的热量经第一导热管导入余热回收箱内时，因隔热层的设置，使该热量不易散发至外界环境中。
附图说明
[0028]
图1为本发明的正面结构示意图；
[0029]
图2为本发明的余热回收箱部分的剖面结构示意图；
[0030]
图3为图2中a处的结构示意图；
[0031]
图4为本发明的传热结构部分的立体结构示意图；
[0032]
图5为本发明的净化室部分的结构示意图；
[0033]
图6为本发明的吸热块部分的立体结构示意图；
[0034]
图7为本发明的部分模块图。
[0035]
图中标号说明：
[0036]
11第一导热管、12隔热层、21余热回收箱、22进液管、23第二导热管、241阻隔板、242流通孔、243滤网、25出液管、26电动机、27螺旋叶片、31吸热块、32导热油、33容纳腔、34导水孔、4温度传感器、5液位传感器、6导热部、7传热结构、71连接管、72环形传热管、73辅助传热管、74主传热管、8是工业窑炉、9是控制器、10是净化室、13是水溶液、14是活性炭吸附层。
具体实施方式
[0037]
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
[0038]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]
实施例1：
[0041]
请参阅图1-7的一种工业窑炉8余热回收装置，它包括工业窑炉8和余热回收箱21，工业窑炉8和余热回收箱21之间连接有第一导热管11，第一导热管11外端固定连接有隔热层12，使工业窑炉8内的热废气中的热量经第一导热管11导入余热回收箱21内时，因隔热层12的设置，使该热量不易散发至外界环境中，具体实施中，可在第一导热管11内合适位置处安装初级过滤结构，使废气进入余热回收箱21前先进行预过滤操作，配合净化室过滤，可更加有效的去除废气中的有害气体。
[0042]
余热回收箱21上端安装有控制器9，余热回收箱21上端连接有带有第一电动阀的进液管22，进液管22与外界水箱相连接，第一电动阀与控制器9电性连接，进液管22底端贯穿余热回收箱21内顶端并延伸至余热回收箱21内，进液管22和控制器9在余热回收箱21上箱面上的具体位置视安装情况而定，图1中进液管22位于控制器9的左侧，余热回收箱21右端连接有带有第二电动阀的出液管25，出液管25与外界待加热设备相连接，第二电动阀与控制器9电性连接，出液管25贯穿余热回收箱21右内壁，余热回收箱21内顶端和右内壁之间固定连接有阻隔板241，阻隔板241和余热回收箱21右内壁之间形成净化室10，阻隔板241左端开凿有流通孔242，余热回收箱21右端连接有第二导热管23，第二导热管23位于出液管25的上侧，且第二导热管23与净化室10相连通，第二导热管23可与工业窑炉8连接，提高工业窑炉8的加热效率，减少能耗，余热回收箱21内部注射有水溶液13，水溶液13的水平液面始终低于流通孔242内底端所在的水平面，使水溶液13液面不易因过高而从流通孔242流入净化室10，经净化室10流出，余热回收箱21内壁固定连接有多个均匀分布的辅助吸热件。
[0043]
请参阅图3，辅助吸热件包括吸热块31，吸热块31与余热回收箱21内壁相连接，吸热块31内部开凿有容纳腔33，容纳腔33内填充有导热油32，当余热回收箱21内的水溶液13温度达到一定值时，水溶液13经出液管25排出至需要被加热的场合使用，水溶液13排出后补充新水的过程中，辅助吸热件对废气中的部分热量进行吸收，导热油32在受热后温度升高，当新水注入余热回收箱21内后，在后续废气的热量和导热油32的作用下，新水温度升高过程加快，从而使得热量回收效率更高。
[0044]
余热回收箱21内设有传热结构7，传热结构7包括螺纹连接于第一导热管11内的连接管71、固设有连接管71远离第一导热管11的一端的环形传热管72、固设有环形传热管72上部的多个均匀分布的主传热管74和固设于主传热管74外壁的至少一个辅助传热管73，环形传热管72与连接管71相连通，主传热管74与环形传热管72相连通，辅助传热管73与主传热管74相连通，主传热管74远离环形传热管72的开口端朝向吸热块31，辅助传热管73的下开口端相对于主传热管74呈倾斜向上设置，辅助传热管73的下开口端相对于主传热管74呈
倾斜向下设置，辅助传热管73的特殊形状的设置可加速进入主传热管74内的热废气的输送速度，传热结构7的设置可将第一导热管11内出来的热废气更快的导入余热回收箱21内，使热废气先与辅助吸热件反应使辅助吸热件升温，具体的操作为热废气经连接管71、环形传热管72被送入主传热管74内，进入主传热管74内的热废气在辅助传热管73的作用下加速输出的速度，再与水溶液13反应，在辅助吸热件的导向作用下热废气逐渐向靠近水溶液13的中心部位移动。
[0045]
上下每相邻的两个吸热块31之间固设有至少一个导热部6，使得传热结构7迅速将热量传递给位于下侧的辅助吸热件时，通过导热部6的设置，位于上侧的其他辅助吸热件能够吸收下侧的辅助吸热件的热量而迅速升温。
[0046]
请参阅图2，余热回收箱21底端固定连接有电动机26，电动机26与控制器9电性连接，电动机26的输出端贯穿并延伸至余热回收箱21内，电动机26的输出端连接有螺旋叶片27，螺旋叶片27位于吸热块31内部，使用过程中，启动电动机26，电动机26带动螺旋叶片27转动，从而加快余热回收箱21内水溶液13的流动，使水溶液13与废气之间的热交换效率更高。
[0047]
请参阅图4，流通孔242上下两内壁之间固定连接有滤网243，将废气中含有的颗粒杂质拦截，净化室10包括多个活性炭吸附层14，活性炭吸附层14上下两端分别与余热回收箱21和阻隔板241相卡接，通过活性炭吸附层14来吸附进入净化室10内的废气中所含有的有害气体，使排出的废气为较为干净的废气。
[0048]
请参阅图5，吸热块31为中空圆台结构，且吸热块31由导热材料制成，使废气与吸热块31接触时，其热量能够较好的传递给导热油32，同时使得导热油32温度升高时的热量能够传递给水溶液13，吸热块31外端开凿有多个均匀分布的导水孔34，水溶液13经出液管25排出时，导水孔34的设置使得水溶液13不易被吸热块31阻挡而无法全部流出。
[0049]
请参阅图2和图6，余热回收箱21左内壁固定连接有温度传感器4，温度传感器4位于其中两个吸热块31之间，温度传感器4与控制器9电性连接，预先设定温度传感器4的临界温度，并将该临界温度存储在控制器9内，当水溶液13温度达到临界温度时，温度传感器4将感应到的温度信号传递至控制器9，控制器9控制第二电动阀开启，从而使水溶液13经出液管25排出。
[0050]
请参阅图1和图6，余热回收箱21外端固定连接有液位传感器5，液位传感器5与控制器9电性连接，液位传感器5与余热回收箱21内底端位于同一水平面上，将达到临界温度的水溶液13经出液管25排出时，当水溶液13完全排出时，液位传感器5未检测到水液面时，将信号传递至控制器9，控制器9控制第一电动阀开启，通过进液管22向余热回收箱21内注入新水。
[0051]
使用过程中，工业窑炉8内加热产生的热废气经第一导热管11和传热结构7进入余热回收箱21内，热废气先与吸热块31接触而将热浪传递给导热油32，导热油32的温度逐渐升高，有助于水溶液13的升温，吸热块31的设置还可对热废气起到一个导向作用，使废气向靠近水溶液13的中心部位移动，然后再与水溶液13接触而将热量传递给水溶液13，此过程中可启动电动机26，使电动机26带动螺旋叶片27旋转，加快余热回收箱21内水溶液13的流动，使水溶液13与废气之间的热交换效率更高，预先设定温度传感器4的临界温度，并将该临界温度存储在控制器9内，当水溶液13温度达到临界温度时，温度传感器4将感应到的温
度信号传递至控制器9，控制器9控制第二电动阀开启，从而使水溶液13经出液管25排出，当水溶液13完全排出，且液位传感器5未检测到水液面时，液位传感器5将信号传递至控制器9，控制器9控制第一电动阀开启，通过进液管22向余热回收箱21内注入新水，进行新一轮的废气余热回收操作，可以通过水溶液13与废气之间进行热交换，将加热后的水溶液13导出至待加热设备中使用，最大化的对废气中的热量进行回收利用，且降低了排放至环境中的废气温度，有效减小对环境的污染，同时辅助吸热件的设置一方面能够加快水溶液13的升温，另一方面能够在水溶液13的更换过程中继续完成对废气热量的吸附，通过将第二导热管23引入工业窑炉8中，提高了窑炉的热效率，节省燃料能耗，通过净化室10的设置，除去废气中含有的有害气体。
[0052]
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。