隧道窑的制作方法_2

文档序号:10034560阅读:来源:国知局
通,该低温热风管道2上设有低温热风流量计21。本隧道窑中,将缓冷段内热风按温度不同实现分级回收,从而可分级利用,实现产品热量的高效回收利用。一般地,分级越多,热量利用效果越好,但同时设备造价高;本实施例中,可分为2?3级进行回收,即采用一级高温热风回收结构和一级或两级低温热风回收结构,或者,采用一级低温热风回收结构和一级或两级高温热风回收结构。其中,各高温热风回收结构的热风进口与急冷段的距离在4?1m范围内;各低温热量回收结构的热风进口与炉体I产品出口的距离在6?15米范围内。
[0027]接续上述隧道窑,上述各热风回收结构回收的热风可多用途综合利用,优选地,将这些分级回收的热风送至预热段给入炉产品进行预热,可有效节约能源,降低预热段燃气消耗。具体地,采用如下结构:所述预热段内具有高温预热区和低温预热区,所述低温预热区靠近所述产品进口,所述高温预热区靠近所述加热段;各所述高温热风回收结构的热风出口均设于所述高温预热区内,各所述低温热风回收结构的热风出口均设于所述低温预热区内,各所述热风出口按热风温度由低至高的顺序在所述预热段内沿产品运行方向依次间隔布置。即将分级回收的热风按热风温度高低在预热段内分级利用,实现回收热风的高效利用。其中,各低温热风回收结构的热风出口与炉体I产品进口的距离在6?1m范围内,各高温热风回收结构的热风出口与加热段的距离在4?8m范围内。
[0028]进一步优化上述隧道窑的结构,各热风回收结构的热风出口均包括多个热风喷口(图中未示出),每个热风出口的多个热风喷口沿产品运行方向间隔设置;设置多个热风喷口将回收的热风喷入预热段内,可提高热风的弥散效果,提高热风分布的均匀性,进而提高预热段上下温度的均匀性。一般地,每个热风出口包括4?10个热风喷口,可根据实际预热效果进行调整。优选地,由于热风的密度低于冷风的密度,因此,可将各热风出口均设于预热段的底部,即在预热段内由下往上吹风,可提高热风与产品的接触几率,提高换热效果。进一步地,为提高预热段内各区上下温度的均匀性,所述预热段内还设有气体搅拌机构,所述气体搅拌机构包括多台搅拌风机26,各所述搅拌风机26沿产品运行方向间隔布置在所述预热段内的两侧炉壁上,各所述搅拌风机26的抽风口均位于所述预热段上部,出风口均位于所述预热段下部。即各搅拌风机26从预热段炉内上部吸风,从炉内下部喷出,搅拌预热段内空气,使上部热空气与下部冷空气均匀混合,从而提高炉内上下温度均匀性,提高产品的预热效果。
[0029]接续上述隧道窑的结构,预热段还需设有废气排放机构,将预热段内的与产品换热后的废气排出预热段。该废气排放机构包括废气排放风机4,该废气排放风机4的抽风口位于上述低温预热区和高温预热区之间,优选为位于炉体I底部或侧下部,将与产品换热后的冷空气逐渐抽出预热段;废气排放风机4与抽风口之间设有废气流量计3,控制高温热风、低温热风及由产品进口吸入的冷风总量与废气排放风量相适应,质量流量进出尽量相等。另外,如图1所示,上述各搅拌风机26安装于废气抽风口附近的炉体I两侧,并根据搅拌需要向左右两侧延伸布置;各搅拌风机26均采用高温风机,数量根据实际需要确定,本实施例中采用8?12台,相邻两搅拌风机26之间的间距为I?3米。根据上述结构确定的预热段总长度在16?30米范围内,最终预热温度在650?850°C范围内。
[0030]进一步优化上述隧道窑的结构,陶瓷生产过程中需对陶瓷产品进行急冷,即设置急冷段,急冷段连接有急冷风供应机构,急冷风供应机构包括急冷风机18、供风管路和急冷风喷口,急冷风机18带有过滤器,急冷风喷口设于急冷段炉内,通过管道与急冷风机18的出风口连通,将急冷风喷出对产品进行急冷,急冷风喷口应尽量多,以便对产品进行均匀冷却;在急冷风机18与急冷风喷口之间设有急冷风流量计17。所述缓冷段内还形成有缓冷段中温区,所述缓冷段中温区位于所述缓冷段高温区与所述缓冷段低温区之间;所述供风管路与所述急冷风机18的进风口连通,所述供风管路包括常温空气供应管和回收热风供应管,所述回收热风供应管的入口端位于所述缓冷段中温区内。即急冷风由常温空气和炉内回收的热空气两部分组成,就近将缓冷段中温区回收的热风用于急冷,可降低急冷空气的用量,降低能耗。但热风用于急冷,会导致风量需求增大,从缓冷段抽吸的热风较多,产品缓冷段冷却加快,易造成产品开裂。如果产品缓冷段足够长,可以解决此问题,即急冷风中的热风加入量必须与缓冷段的长度相适应,以控制缓冷段内缓冷速度低于4°C /分钟为宜。可在所述常温空气供应管及所述回收热风供应管上均设置流量控制阀,控制热风抽吸量,当缓冷段内的缓冷速度较快时,可减小或关闭回收热风供应管上的流量控制阀的通过流量,适当增大常温空气的抽吸量。
[0031]另外,本隧道窑还设有检测控制系统,具体包括:(I)各段及各段内各区的温度检测控制;(2)预热段:控制废气排放风量与高温和低温热风及炉体I产品进口吸入的冷风总量相适应,质量流量进出尽量相等;(3)加热段:蓄热式烧嘴23的切换和点火控制;采用烧嘴前燃气开关控制温度;燃气流量的检测及控制,燃气流量控制实现减少烧嘴前燃气开关次数,使炉温波动最小;另外,控制加热系统的助燃空气与排烟的流量相适应,质量流量进出尽量相等;(4)急冷段:控制急冷风量与高温热量回收的热风相适应,避免缓冷段冷却速度过快;允许有1/10?1/4的急冷空气流入加热段;(5)所有风机风量检测控制;除搅拌风机26外,其它风机均采用变频控制。该检测控制系统采用PLC和上位机的控制模式,无需另外编程。
[0032]本实施例提供的陶瓷隧道窑采用蓄热式烧嘴23,按热风温度不同多级回收缓冷段内的热风,并送至预热段多级利用,以及送至急冷段作为急冷风源之一,可实现热风热量的综合回收利用,实现隧道窑热量的高效利用,相比于普通隧道窑,可以节约燃气20?40%。
[0033]实施例二
[0034]如图1,本实施例提供一种蓄热式烧嘴,可用于实施例一中的加热段内。该蓄热式烧嘴包括燃烧室101、蓄热室104、燃气喷管106和点火喷管105,所述燃烧室101 —端开口形成喷口(图中未示出),另一端与所述蓄热室104连通,所述蓄热室104远离所述燃烧室101的一侧设有助燃空气入口 107,所述蓄热室104内设有蓄热体103 ;所述燃气喷管106套设于所述点火喷管105外,所述燃气喷管106和所述点火喷管105均穿设于所述蓄热室104上,且均伸入所述燃烧室101内;所述燃气喷管106上设有燃气入口 110和燃气出口(图中未示出),所述点火喷管105上设有点火气入口 111、点火气出口(图中未示出)和点火器108,所述燃气出口和所述点火气出口均位于所述燃烧室101内,所述燃气入口 110、所述点火气入口 111及所述点火器108均位于所述蓄热室104之外,且所述点火器108位于所述点火气入口 111与所述蓄热室104之间。其中,喷口也作为燃烧烟气入口,助燃空气入口 107也作为燃烧烟气出口 ;燃烧室101和蓄热室104都优选为圆柱体形或长方体形腔室,二者同轴拼接;燃气喷管106与点火喷管105同轴套装,且沿蓄热室104的中轴线穿过蓄热体103。蓄热体103优选为采用陶瓷蜂窝体,蓄热体103的垂直于气体流通方向的截面形状为圆形或矩形,且截面尺寸与蓄热室104的截面尺寸匹配,从而蓄热体103嵌装于蓄热室104内。所述蓄热室104优选为具有空气腔和蓄热腔,所述空气腔和所述蓄热腔沿气体流通方向依次设置且互相连通,所述蓄热体103设于所述蓄热腔内,所述助燃空气入口 107设于所述空气腔对应的蓄热室104壁面上;在蓄热室104内留有空气腔可提高蓄热室104内空气的流通速度。上述燃气入口 110、点火气入口 111及点火器108均位于蓄热室104之外,指的是位于蓄热室104远离燃烧室101 —侧的室外,即点火器108位于常温区域;该点火器108可采用火花塞。点
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