专利名称：陶瓷窑炉余热回收利用系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷行业的节能环保技术领域，尤其涉及一种陶瓷窑炉余热回收利用系统。
背景技术：
陶瓷要在1200°C的温度下烧制成形，长长的陶瓷窑炉从入口到出口具有很多辊棒，陶瓷毛坯在辊棒上缓慢移动，到达出口时即烧成。窑炉里的空气热能完全可以进行回收利用，目前具有两种窑炉余热的回收方式。一种是回收热风，例如授权公告号为CN201152691Y的中国实用新型专利，其采用引风机抽取窑炉热风进行坯件干燥。另一种是热水回收，例如申请公布号为CN102313455A的发明专利申请，在窑炉缓冷后段的顶部安装若干个水箱代替窑顶，即可以减少窑炉制造的材料，又能够回收热水作为日常生活用水。上述回收方式各有千秋，但余热的利用效率显然都不高。采用抽取热风的方式原本热交换效率就不高，空气的蓄热能力不强。采用热水回收的方式没有将余热利用在陶瓷制造工艺中。陶瓷制造整个工艺流程中需要用到热量的地方并不多，之所以不能充分利用很容易回收的窑炉余热，是因为本领域人员的惯性思维认为热水无法在其他工艺步骤中充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种陶瓷窑炉余热回收利用系统，其热回收效率高。为达到上述目的，提供如下的技术方案。一种陶瓷窑炉余热回收利用系统，包括陶瓷窑炉、水管、板式热交换器和浆料管，所述水管的加热段安装在所述·陶瓷窑炉的缓冷段的辊棒的下方，以蛇形往复穿过所述陶瓷窑炉，并将露在所述陶瓷窑炉外部的管路部分用保温层包裹；所述水管的换热段在所述板式热交换器处与浆料管进行换热；所述水管和板式热交换器逆流换热；所述浆料管在进入板式热交换器之前设置有两级筛，第一级为40 60目筛,第二级为80 100目筛；所述板式热交换器的板间距为1.5-3.5mm，所述板式热交换器的不锈钢换热板的厚度为
0.5-1.5mm。所述板式热交换器的板间距为2_3mm，所述板式热交换器的换热板的厚度为0.5-1.0mm0所述板式热交换器的换热板的板间距为3_，所述板式热交换器的换热板的厚度为 0.7mm η所述板式热交换器的浆料管内的压力为6-9公斤力。所述水管的流出所述陶瓷窑炉的用于出水的供热水管为内径Φ50-80πιπι的水管，所述水管的流入所述陶瓷窑炉的用于回水的回冷水管为内径Φ100-150_的水管。所述供热水管设置有热水罐，所述回冷水管设置有回水罐。所述热水罐和回水罐之间有管路连通，该管路上设置有阀门。
所述浆料管为球磨工序之后输出陶瓷原料的浆料管。所述浆料管的经过除铁机之后的管段依次连通于除铁机、大圆筛、中转罐和喷雾塔。优选的，包括至少两个所述陶瓷窑炉和至少两套由所述板式热交换器、除铁机、大圆筛、中转罐和喷雾塔构成的浆料处理系统，每个所述陶瓷窑炉的水管汇总为一根供热水管后连通于所述热水罐；与每套所述浆料处理系统进行热交换后的水管汇总为一根回冷水管后连通于所述回水罐。本发明解决了利用窑炉余热加热浆料的技术难题，板式热交换器由于板间距很小，换热面很大，而且在水和浆料的流动过程中具有充分的扰动，换热效率极高使窑炉余热充分利用于陶瓷制造工艺中，克服了本领域人员的技术偏见。
图1是本发明的一个实施例的板式热交换器的外形结构图。图2是本发明的一个实施例的板式热交换器的内部结构示意图。图3是本发明的一个实施例的水管和陶瓷窑炉的结构示意图。图4是本发明的一个实施例的系统图。附图标记:陶瓷窑炉1、辊棒11、水管2、板式热交换器3、保护板31、连接棒32、换热板33、水管入口 35、水管出口 36、浆料管入口 37、浆料管出口 38、浆料管4、供热水管21、回冷水管22、热水罐23、回水罐24、除铁机5、大圆筛6、中转罐7、喷雾塔8、换热板33的厚度m、板间距η。
具体实施例方式下面结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案。板式热交换器3是由冲压成形的凹凸不锈钢换热板33组成，热水和浆料分别在换热板33的两侧，相邻的换热板33之间的凹凸纹路成180度相对组合，因此换热板33之间的凹凸脊线形成了交错的接触点，这些交错的流通结构使得板式热交换器3内的冷热流体产生强烈紊流而达到高换热效果。板式热交换器3是一种工业上常用的换热器，但从未有人将其应用于陶瓷浆料的加热工艺中。陶瓷粉料是由原料经过球磨、除铁、过筛和喷雾等工序形成的。在喷雾步骤中，力口热后的浆料由喷雾塔喷下，高温空气向上吹拂，将浆料中的水分蒸发，从而留下干燥的粉料。喷雾塔中浆料的温度非常重要，现有技术中采用常规的加热水的方式进行加热。由于浆料内的陶瓷粉料是非常细腻的粉体，从未有人考虑过利用板式热交换器对浆料进行加热，唯恐浆料中的粉体沉积后堵塞板式热交换器的通道。本实施例的陶瓷窑炉余热回收利用系统，如图1-4所示，包括陶瓷窑炉1、水管2、板式热交换器3和浆料管4，所述水管2的加热段安装在所述陶瓷窑炉I的缓冷段的辊棒11的下方，以蛇形往复穿过所述陶瓷窑炉1，并将露在所述陶瓷窑炉I外部的管路部分用保温层包裹；所述水管2的换热段在所述板式热交换器3处与浆料管4进行换热；所述水管2和板式热交换器3逆流换热；所述浆料管4在进入板式热交换器3之前设置有两级筛，第一级为40 60目筛,第二级为80 100目筛；所述板式热交换器3的板间距η为1.5-3.5mm,所述板式热交换器3的不锈钢换热板的厚度m为0.5-1.5mm。本实施例中板式热交换器3的换热板33也是波纹形(为表达清晰起见，图2中并未画出换热板33的波纹形)，但由于浆料在进入板式热交换器3之间的通道前已进行了二级过筛(一级过40 60目筛，二级过80 100目筛)，且浆料在板式换热器3经过加热后，流动性提高了 2倍左右，这样就可以避免堵塞沉积。如图1和图2的板式热交换器3，解决了利用窑炉余热加热浆料的技术难题，板式热交换器3由于板间距η很小，换热面很大，而且在水和浆料的流动过程中具有充分的扰动，换热效率极高使窑炉余热充分利用于陶瓷制造工艺中，克服了本领域人员的技术偏见。优选的，所述板式热交换器3的板间距为2-3_，所述板式热交换器3的换热板的厚度为0.5-1.0_。进一步优选的，所述板式热交换器3的换热板的板间距为3_，所述板式热交换器3的换热板的厚度为0.7_。所述板式热交换器3的衆料管4内的压力为6-9公斤力。经过多次测试，上述尺寸和压力能够最大效率地利用窑炉余热，具有较高的利用效率。所述水管2的流出所述陶瓷窑炉I的用于出水的供热水管21为内径3英寸的水管，所述水管2的流入所述陶瓷窑炉I的用于回水的回冷水管22为内径6英寸的水管。为什么供热水管21要设置为Φ50-80ι πι呢？原因在于:1、水管2在陶瓷窑炉I内加热，应该设置在陶瓷窑炉I的缓冷区(陶瓷窑炉I内依次分为预热区、烧成区、急冷区、缓冷区、强冷区)。对陶瓷窑炉I来说，从急冷区之后的窑炉余热是没有作用的了，如果供热水管设在急冷区，是会造成对产品的变形、甚至开裂；而强冷区的长度较短(只有20米左右)，且温度在200°C以下，热空气和水的热交换效率太低，不能满热水的温度要求。
2、180米长的窑炉，缓冷区长度40米左右，而温度在500°C至250°C之间，热空气和水在此处加热对生产没影响，根据需加热的浆量和温度、窑内维修空间和热能公式计算，选用供热水管21为Φ50-80πιπι，水在此处加热也容易满足水温要求，事实使用证明也是正确的。为什么回冷水管22要设为Φ100-150ι πι呢？因为回冷水管22是汇总管,汇总管
再分多支水管去多个陶瓷窑炉I处加热，按流量计算是合理的。所述供热水管21设置有热水罐23，所述回冷水管22设置有回水罐24。所述热水罐23和回水罐24之间有管路连通，该管路上设置有阀门。便于将多个陶瓷窑炉I的供热水管21集中在一起在板式热交换器3进行加热浆料管4的工作。热水罐23和回水罐24作为水泵的中转水罐，能够稳定水泵的压力和流量；热水罐23和回水罐24的中间要有连通管道和阀门的作用是可采用人工调节加热浆料的热水温度，使浆料处于正常温度范围70 90。。。所述浆料管4为球磨工序之后输出陶瓷原料的浆料管4。所述浆料管4的经过除铁机5之后的管段依次连通于除铁机5、大圆筛6、中转罐7和喷雾塔8。这些设置工序的好处是:1、浆料加热后最终目的是给喷雾塔8用的，为了喷雾塔8能得到温度较高的浆料，热交换设备要尽量设在喷雾塔旁边；
2、浆料在板式热交换器3里被热水加热，要有压力才行，这是为了避免浆料堵塞于板式热交换器3里；3、浆料管4的浆料过了除铁机5之后是失去压力了，但在中转罐7之后又被柱塞泵加压去喷雾塔8里雾化烘干；4、浆料管4的浆料经加热之后，再去除铁机5，是为了更容易除去浆料里的铁质，使广品找不出铁杂质(黑点)的缺陷；而热的楽 料过筛更容易，效率更闻，进一步提闻楽 料细腻度和减少杂质；5、浆料管4的浆料要到中转罐7就为了喷雾塔8得到压力和雾化效果恒定的浆料。本实施例包括至少两个所述陶瓷窑炉I和至少两套由所述板式热交换器3、除铁机5、大圆筛6、中转罐7和喷雾塔8构成的浆料处理系统，每个所述陶瓷窑炉I的水管2汇总为一根供热水管2后连通于所述热水罐23 ;与每套所述浆料处理系统进行热交换后的水管2汇总为一根回冷水管22后连通于所述回水罐24。水管2汇总为一根供热水管2后连通于所述热水罐23，能够节省管道材料和便于布局管道。以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式
，这些方式都将落入本发明的保护范围 之内。
权利要求
1.一种陶瓷窑炉余热回收利用系统，其特征在于:包括陶瓷窑炉、水管、板式热交换器和浆料管，所述水管的加热段安装在所述陶瓷窑炉的缓冷段的辊棒的下方，以蛇形往复穿过所述陶瓷窑炉，并将露在所述陶瓷窑炉外部的管路部分用保温层包裹；所述水管的换热段在所述板式热交换器处与浆料管进行换热；所述水管和板式热交换器逆流换热；所述浆料管在进入板式热交换器之前设置有两级筛，第一级为40 60目筛,第二级为80 100目筛；所述板式热交换器的板间距为1.5-3.5_，所述板式热交换器的不锈钢换热板的厚度为 0.5-1.5mm。
2.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉余热回收利用系统，其特征在于:所述板式热交换器的板间距为2-3mm,所述板式热交换器的换热板的厚度为0.5-1.0_。
3.根据权利要求1所述的陶瓷窑 炉余热回收利用系统，其特征在于:所述板式热交换器的浆料管内的压力为6-9公斤力。
4.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉余热回收利用系统，其特征在于:所述热交换器的供热水管内径为Φ50-80ι πι,所述热交换器的回冷水管内径为Φ100-150ι πι。
5.根据权利要求4所述的陶瓷窑炉余热回收利用系统，其特征在于:所述供热水管设置有热水罐，所述回冷水管设置有回水罐，所述热水罐和回水罐之间有管路连通，管路上设置有阀门。
6.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉余热回收利用系统，其特征在于:所述浆料管经过除铁机之后的管段依次连通于除铁机、大圆筛、中转罐和喷雾塔。
7.根据权利要求6所述的陶瓷窑炉余热回收利用系统，其特征在于:包括至少两个所述陶瓷窑炉和至少两套由所述板式热交换器、除铁机、大圆筛、中转罐和喷雾塔构成的浆料处理系统，每个所述陶瓷窑炉的水管汇总为一根供热水管后连通于所述热水罐；与每套所述浆料处理系统进行热交换后的水管汇总为一根回冷水管后连通于所述回水罐。
全文摘要
一种陶瓷窑炉余热回收利用系统，包括陶瓷窑炉、水管、板式热交换器和浆料管，所述水管的加热段安装在所述陶瓷窑炉的缓冷段的辊棒下方，以蛇形往复穿过所述陶瓷窑炉，并将露在所述陶瓷窑炉外部的管路部分用保温层包裹；所述水管的换热段在所述板式热交换器处与浆料管进行换热；所述水管和板式热交换器逆流换热；所述板式热交换器的板间距为1.5-3.5mm，所述板式热交换器的不锈钢换热板的厚度为0.5-1.5mm。本发明解决了利用窑炉余热加热浆料的技术难题，板式热交换器由于板间距很小，换热面很大，而且在水和浆料的流动过程中具有充分的扰动，换热效率极高使窑炉余热充分利用于陶瓷制造工艺中。
文档编号F27D17/00GK103245197SQ20131016185
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月3日 优先权日2013年5月3日
发明者王业豪, 邝志均, 陈苏松, 周燕 申请人:广东东鹏陶瓷股份有限公司, 广东东鹏控股股份有限公司, 清远纳福娜陶瓷有限公司, 佛山市东鹏陶瓷有限公司