本实用新型涉及窑炉技术领域，尤其涉及一种节能型窑炉。
背景技术：
窑炉在产品烧成热处理过程中各温区有大量高温废气，废气排出综合温度约500度左右；高温废气排出前通过配适量冷风，将废气温度下降至约250度用后经排气风机通管道排出室外，热能浪费严重，且对周围环境造成热污染。
另外，窑炉在高温状态热处理产品时，同时各温区要打入高纯度惰性气体保护产品不会被氧化，打入炉膛内保护气约10度左右，低温下保护气进入800度高温炉膛后吸热，增加设备产品热处理时产生能耗。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供有利于节省产品生产所消耗的能量，同时减少能量的浪费，减少热污染的一种节能型窑炉。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种节能型窑炉，包括窑炉本体和气体供应装置，所述窑炉本体包括加热段和冷却段，所述加热段和所述冷却段均设有若干个废气出口和进气口，所述气体供应装置通过连接管与所述加热段和冷却段的进气口连通，还包括热交换装置，所述热交换装置包括保温排气管和传热管，所述传热管穿设于所述保温排气管中，所述保温排气管与所述废气出口连通，所述传热管的一端通过连接管与所述气体供应装置连接，所述传热管的另一端通过连接管与加热段的进气口连接。
本技术方案的进一步改进为，所述连接管依次通过第一控制阀和浮子流量计与加热段和冷却段的进气口连接。
本技术方案的进一步改进为，所述保温排气管设有用于排出废气的排气孔，该排气孔连接有排气风机。
本技术方案的进一步改进为，所述气体供应装置的出气端连接的连接管沿出气方向依次安装有总控制阀、过滤器、减压阀和气体流量计，所述减压阀的进气端和出气端分别连接有用于气体测量的压力表。
本技术方案的进一步改进为，所述保温排气管和传热管同轴安装，所述保温排气管和传热管的管径比为(1～1.2):(5～5.3)。
本实用新型具有以下技术效果：
本实用新型结构简单，将窑炉本体分成加热段和冷却段，同时在加热段设置热交换装置，气体供应装置向窑炉本体供应保护气体，进入加热段的保护气体经过热交换装置时，使加热段的废气出口排出的高温废气通过热交换装置将热量传递到进入加热段的保护气体，使保护气体温度升高，减少了保护气体在加热段吸收的热量，降低了加热段的能量损耗，且降低了设备排出的废热，减少对环境的污染，同时，冷却段照常通入低温状态的保护气体，与冷却段的冷却装置协同对窑炉加工的产品的进行冷却，提高冷却效率，进一步减少了窑炉生产的能耗。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例的节能型窑炉的结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例中热交换装置的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1和2所示，本实用新型优选实施例提供一种节能型窑炉，包括窑炉本体1和气体供应装置2，窑炉本体1包括加热段11和冷却段12，加热段11和冷却段12均设有若干个废气出口和进气口，气体供应装置2通过连接管3与加热段11和冷却段12的进气口连通，还包括热交换装置4，热交换装置4与加热段11的废气出口连接，热交换装置4包括保温排气管41和传热管42，传热管42穿设于保温排气管41中，保温排气管41与废气出口连通，传热管42的一端通过连接管3与气体供应装置2连接，传热管42的另一端通过连接管3与加热段11的进气口连接。
本实用新型结构简单，将窑炉本体1分成加热段11和冷却段12，同时在加热段11设置热交换装置4，气体供应装置2向窑炉本体1供应保护气体，进入加热段11的保护气体经过热交换装置4时，使加热段11的废气出口排出的高温废气通过热交换装置4将热量传递到进入加热段11的保护气体，使保护气体温度升高，减少了保护气体在加热段11吸收的热量，降低了加热段11的能量损耗，且降低了设备排出的废热，减少对环境的污染，同时，冷却段12照常通入低温状态的保护气体，与冷却段12的冷却装置协同对窑炉加工的产品的进行冷却，提高冷却效率，进一步减少了窑炉生产的能耗。
在本实施例中，连接管3依次通过第一控制阀5和浮子流量计6与加热段11和冷却段12的进气口连接，由于不同的产品在窑炉中加热的时间不同，即需要保护气体进行保护的区域会根据不同的产品有所区别，此时通过第一控制阀5进行控制不同区域通入保护气体的量，起到节约能源，提高能源利用率的效果，同时，浮子流量计6对通入保护气体的量进行计算，进一步量化了通入气体量的控制，便于控制保护气体的通入量。
本实施例中，可以理解的是，保温排气管41设有用于排出废气的排气孔，第一方面，该排气孔连接有排气风机7，加强了废气排出的效率，第二方面，起到抽取窑炉本体1内的废气的作用，防止窑炉本体1在加工完产品后废气残留，对后续的产品加工造成影响，有利于提高产品质量，第三方面，可通过排气风机7加快废气排出的效率，使保护气体通入传热管42时吸收更多的热量，进一步提高保护气体通入加热段11的温度，降低加热段11的能耗。
进一步的，本实施例气体供应装置2的出气端连接的连接管3沿出气方向依次安装有总控制阀21、过滤器22、减压阀23和气体流量计24，减压阀23的进气端和出气端分别连接有用于气体测量的压力表25，通过总控制阀21进行控制气体供应装置2的开关，方便控制保护气体的通入，另外，过滤器22对通入的保护气体进行杂质的过滤，提高窑炉加工产品的稳定性，通入的保护气体通过减压阀23降低其通入的速度，充分利用资源，防止保护气体流失过快，最后，通过气体流量计24加强保护气体通入量的控制，合理利用保护气体。
在本实施例中，保温排气管41和传热管42同轴安装，使传热管42在保温排气管41内的受热更均匀，同时提高高温废气热量的转移率，保温排气管41和传热管42的管径比为(1～1.2):(5～5.3)，使通入保护气体的量与高温废气排出的量更合理，提高高温废气热量的利用率。
可选的，在本实施例中，保护气体选用氮气，此时，氮气使用为100M3/HR时,将氮气从10度预加热到约75度，需要吸热约46534277.1焦耳(J)＝12.9261881千瓦·时(kW·h)；
计算式如下：
根据理想气体状态方程PV＝nRT，n＝PV/RT＝0.6×10^6*×100/(8.314×293)计算出100立方是24630.5mol。在计算加热需要的热量，由于没有体积的膨胀，所以加热全部用来升温了，用公式Q＝Cm△t＝1.0380741×24630.5×28×(75-10)＝46534277.1J，其中，C是比热容。
由上述可知，在选用氮气作为保护气体时，结合本实用新型，将100立方的氮气从10度预加热到75度，需要消耗46534277.1焦耳(J)的热量，由此可见，本实用新型在高温废气的热量利用上，一方面，节省了大量的能量的同时，减少了废热的排放，减少对环境的热污染，另一方面，氮气的化学性质较为稳定，且大气中的氮气含量较高，获取难度较低，进一步降低了加工的成本。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。