CN101101179A - 一种废气热回收装置及带有废气热回收装置的拉幅定形机 - Google Patents

Abstract

一种废气热回收装置，包括热回收箱体(10)，热交换器(20)连接在热回收箱体(10)内的下部，上部留有容纳废气的空腔(11)，该热交换器(20)内设有进行热交换的高温废气通道和新鲜空气通道，高温废气通道的废气降温、净化后通过排风管、排风机排放到外界；新鲜空气通道的空气吸收废气的热量后经送风通道(70)送到废气热回收装置下方的烘箱。带有上述的废气热回收装置的拉幅定形机，包括多个烘箱(200)，在其中至少一个烘箱(200)的顶部设有所述的废气热回收装置(100)。上述定形机及其废气热回收装置是对拉幅定形机所排放的废气中的热量进行回收利用，节省了能源，净化了废气，降低了排放的废气温度，保护了环境。

Description

一种废气热回收装置及带有废气热回收装置的拉幅定形机

技术领域

本发明涉及纺织机械，尤其是涉及一种拉幅定形机的废气热回收装置，以及带有该废气热回收装置的拉幅定型机。

背景技术

拉幅定形机是一种纺织机械，是用来对织物进行脱水、整理、烘干、焙烘、热定形的主要设备。通过热油、热蒸气、燃气、电等方式把烘箱中的空气加热，由循环风机把热风抽出通过上下喷嘴喷向织物表面。冷却后的空气被再次进行加热，如此循环。烘箱中产生的废气通过排风机和排风管排入大气，烘箱通过两端的空隙补充一定的室温空气，维持烘箱的气压平衡。现有技术的拉幅定形机采用上述原理，这种拉幅定形机存在两个问题：1、排风机排出的废气温度很高，不仅浪费了较多热量，也使环境升温；2、排出的废气是一种混合气体，其中含有一些油气、蜡、水蒸汽、挥发性成分，以及灰尘、线毛等，直接排入大气后污染了空气。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用废气余热对送入烘箱的新鲜空气进行加热、同时降低废气排放温度的废气热回收装置，本发明还提供一种带有上述废气热回收装置的拉幅定形机。

为解决上述问题，本发明提供一种废气热回收装置，其特征在于，它包括热回收箱体，热交换器，高温废气进口，排风管，排风机，新鲜空气送风机、送风通道，其中，所述热交换器连接在热回收箱体内的下部，上部留有容纳废气的空腔，该热交换器内设有相互隔离但相邻、进行热交换的高温废气通道和新鲜空气通道，高温废气通道一端与热回收箱体下部的废气进口相通，另一端与所述空腔相通；热回收箱体后侧设有与所述空腔连通的排风管，该排风管上连接一个将废气排出的排风机；新鲜空气送风机设于热回收箱体外侧，并与所述热交换器内的新鲜空气通道相通，在热回收箱体外、与送风机相对的另一侧设有送风通道，所述送风通道一端与热交换器内的新鲜空气通道相通，另一端与废气热回收装置下方的烘箱连通。

所述高温废气进口的下方还设有废物收集盘，所述空腔下部设有导污管，该导污管的出污口在废物收集盘上方。

所述热交换器为一个由四周的内封板可拆卸连接在支架上形成的四周密封的箱体，箱体内设有多个可拆卸的连接在所述支架上的热交换模块，所述热交换模块是在两块上、下相对的连接板上设有相对应的若干通孔，相对应的通孔内竖直地并行插接着换热管，所述换热管内是所述高温废气通道，而换热管之间的间隙是所述新鲜空气通道，在热交换模块的前后两端则设有密封板。

所述换热管是截面为圆形的薄壁铝管，连接板为铝板。

所述热交换器内设有并行的8个热交换模块，所述8个热交换模块通过上下两组汽缸夹紧机构夹紧，所述汽缸夹紧机构设在所述支架上靠近送风通道的一端，它是有一个与所述热交换器支架连接的固定座，该固定座两端分别连接着一个汽缸，且两个汽缸之间通过一个角钢连接，两个汽缸的活塞杆前端连接着一个用以推动热交换模块的推杆。

所述热回收箱体由四周的外封板和可开启的上盖密封连接在箱体支架上、并通过箱体支架密封地连接在烘箱顶部而形成。

在所述热回收箱体的四周于所述高温废气进口，排风管口，新鲜空气送风机的新鲜空气进口、送风通道口分别设有温度探头。

本发明还提供一种带有权利要求1所述的废气热回收装置的拉幅定形机，包括烘箱，其特征在于，在其中至少一个烘箱的顶部设有所述的废气热回收装置。

所述的拉幅定形机烘箱为四至六个，所述热回收装置布置在与织物移动的相反方向数起的第三烘箱，各烘箱内的高温废气通过所述热回收装置的高温废气进口进入热交换器，所述新鲜空气送风通道连通到与织物移动的相反方向数起的第一个烘箱，且该烘箱的末端设有与新鲜空气送风通道连通的缓冲区风道，该缓冲区风道与所述的烘箱排列的长度方向垂直。

所述的拉幅定形机烘箱有七个以上，所述热回收装置布置在与织物移动相同方向数起的正数第三烘箱和与织物移动的相反方向数起的倒数第三烘箱的顶部，烘箱内的高温废气通过高温废气进口进入热交换器，一个热回收装置的新鲜空气送风通道与从织物移动相同方向数起的正数第一烘箱连通，另一个热回收装置的新鲜空气送风通道与从织物移动的相反方向数起的倒数第一烘箱连通，正数第一烘箱的首端和倒数第一烘箱的尾端分别设有与新鲜空气送风通道连通的缓冲区风道，该缓冲区风道与所述的烘箱排列的长度方向垂直。

本发明的有益效果如下所述：

本发明的废气热回收装置是对拉幅定形机所排放的废气中的热量进行回收利用的一种装置，它一方面节省能源，另一方面净化了排放到外界的废气。本发明的废气热回收装置通过热交换器将烘箱内的高温废气的热量传递给新鲜空气再输回烘箱，从而节省了加热送入烘箱内的新鲜空气所需的能源如煤、燃气、电等；同时降低了排放到外界的废气的温度，减少对环境的危害，当废气温度降低时，废气中的一些挥发性成分凝结后不再排入大气，从而净化了所排放的气体，保护了环境。

本发明能有效利用废气中的热量，热能源消耗量降低18％以上。新鲜空气经热交换器加热后直接送回箱体内，效果直接；另外，所述的热回收装置与拉幅定形机的烘箱一体结构，不占用地面位置。

进一步的技术方案中，废物收集盘的设计，使得有害物质更加不会随意排放到烘箱中，且在进一步的技术方案中，热回收箱体以及热交换器均由封板和支架可拆卸连接而成，便于拆装，热回收箱体有可开启的上盖，且其内热交换器由热交换模块可拆卸连接在支架上，可以取出清洁，维护容易。换热管采用薄壁铝管，热交换速度快、效能高。换热管竖直布置，使得可以通过重力分离沉积物，从而保证少的沉积物附着于管内。温度探头的设计使得使用者可通过温度直接判断热回收箱体的工作状况、节能效果，而且能自动提醒对热交换模块是否需要进行清洁。

可以在新的拉幅定形机上直接配置废气热回收装置，也可对正在使用的旧拉幅定形机加装此装置，很容易实现。带有本发明废气热回收装置的拉幅定形机，能耗降低，废气得到净化。它既符合我们国家所倡导的“节能、环保、循环经济”的理念，也能给客户带来显著的经济效益。进一步技术方案中，与新鲜空气送风通道连通的缓冲区风道的设置可以平衡烘箱内气体压力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明的废气热回收装置安装在拉幅定形机烘箱上的立体示意图。

图2是本发明的废气热回收装置的部件分解立体图。

图3是本发明的废气热回收装置去除热回收箱体的上盖后的俯视图。

图4是图3的A-A剖视示意图。

图5是热交换模块立体图。

图6是夹紧热交换模块的汽缸机构立体图。

图7a是八箱拉幅定形机的风道示意图；图7b是八箱拉幅定形机的废气热回收装置布置以及气体流向示意图。

图8是本发明的废气热回收原理示意图。

具体实施方式

参阅图1～4所示，其中图1所示是本发明的废气热回收装置安装在拉幅拉幅定形机烘箱顶部的立体示意图，为便于看到内部的换热管211，图中去掉了前面的封板12。本发明的废气热回收装置有一个热回收箱体10，该热回收箱体10由四周的外封板12和可开启的上盖13密封连接在箱体支架14上、并通过箱体支架14密封地连接在烘箱顶部而形成，该箱体后方连通着一个排风管40，而该排风管则与一个排风机50连通，正是通过该排风机将最后的废气排到外界，在箱体的左侧，连通着一个新鲜空气送风机60，将新鲜空气送入热回收箱体，进行热交换，取得高温废气的热量，在箱体外相对的另一侧则设置一个长方管状的送风通道70，该送风通道70通往烘箱，将经过热回收箱体吸收了废气热量的新鲜空气送入烘箱。

所述的热回收箱体10内的下部设有一个前后左右四周密封的热交换器20，如图4所示，在箱体内、热交换器上方以及后方是一个空腔11，容纳从热交换器排出来的废气，上述排风管40正是与该空腔11连通而排废气的，所述的热交换器是一个由四周的内封板22可拆卸连接在支架23上形成的四周密封的箱体，箱体内设有8个并行的可拆卸连接在支架23上的热交换模块21，其连接通过连接钉215来实现，参见图5所示，所述热交换模块是在两块上、下相对的铝质连接板213上设有相对应的若干通孔2131，相对应的通孔内竖直地并行插接着薄壁铝管制成的圆形换热管211，热交换模块的前后两端设有密封板214。所述换热管211内形成高温废气通道，废气自烘箱从高温废气进口30进入换热管下端，再从换热管上端通往其上方的废气空腔11，而换热管211之间的间隙是新鲜空气通道，连通着新鲜空气送风机60和送风道70，当新鲜空气从送风机60经过换热管211之间的间隙212到达送风通道70的过程中，与换热管内的高温废气进行了热交换。

如图2所示，上述8个热交换模块定位在热交换器靠近新鲜空气送风机60那一端，而靠另一端的汽缸压紧机构24来压紧，即在靠近送风通道70的一端，在所述的支架23上，上下两边分别连接一个汽缸夹紧机构24。如图6所示，所述汽缸夹紧机构是有一个固定座242，该固定座侧面与所述热交换器支架23连接，该固定座242上面的两端分别连接着一个汽缸241，且两个汽缸之间通过一个角钢243连接，两个汽缸的活塞杆245前端连接着一个推杆244，两个汽缸夹紧机构共4个汽缸同步动作，使得4个活塞杆同步动作，带动前端的推杆压紧或放松热交换模块21，当压紧状态时，防止了各个热交换模块之间存有间隙，这样新鲜空气不会混入废气，废气也不会混入新鲜空气中。上下各有一套汽缸夹紧机构，对热交换模块上下同时压紧，这样力的分布均匀，能够更好的压紧而不留空隙。当需要把热交换模块从热交换器上拆卸下来，只需松开汽缸，活塞带动推杆脱离热交换模块，然后拔除连接钉215，将专用的工具插入密封板214上的装卸孔216，就可以将热交换模块整体取下。

本发明由于换热管竖直布置，可以通过重力分离沉积物，从而保证少的沉积物附着于管内；换热管采用非焊接管，具有光滑的内表面，便于气流流动和清洁沉积物；且该换热管可以采用直径较大的管，例如直径30mm，这样气流速度低，沉积物对气流的影响小，且大直径的管容易清洁其内部。

在所述高温废气进口30的下方还设有四个废物收集盘80，如图1和图4所示，所述空腔11下部设有导污管15，该导污管的出污口在废物收集盘80上方，这样可以收集高温废气降温凝结后的废物，而且该废物收集盘80可抽出清洁，如图1所示。该废物收集盘与高温废气进口之间有较大的距离，例如，废气收集盘只有50mm高，而高温废气进口到烘箱顶部却有320mm高，由于各个烘箱内部是相通的，这样废气热回收装置下方的烘箱内的高温废气从邻近的烘箱经废物收集盘的侧面流到废物收集盘上方，再进入高温废气进口，进入热交换器。

在所述热回收箱体10的四周于所述高温废气进口30，排风管40口，新鲜空气送风机60的新鲜空气进口、送风通道70口分别设有温度探头(图中未示出)，分别感应以上各处的温度，这不仅能直观地看到热回收装置的节能效果，而且能自动提醒对热交换模块的清洁。排风机50和新鲜空气送风机60采用变频控制，能维持在较佳的工作状态。

因为热回收箱体10的上盖13可以打开，热交换模块21也可从热交换器支架23上方便的拆卸下来，这样便于清洁本发明的废气热回收装置。根据不同的情况，对热交换模块21有不同的清洁方法。当换热管内沉积了干灰和布绒沉积物，可用刷子和标准的管清洁器进行清除。对于换热管内的油和蜡沉积物，则通过融化的方法清除，具体方法如下：在拉幅定形机没有生产时进行，采用下列条件：烘箱温度220℃，拉幅定形机链速10m/min，排风机转速为正常运行时排风机转速的30％，新鲜空气送风机停止，循环风机的转速为正常运行时循环风机转速的30％，(如图4所示，该循环风机201是为拉幅定形机烘箱内进行空气循环流动所设置的风机，)在这样的条件下，油和蜡变成液体流到下面的盘子里，整个清洁的过程大约30分钟。为了清除硬化的沉积物，热交换器模块必须取出(取出的方法如前所述)，然后置于清洗室中清洗，必要时采用清洁刷，甚至在特殊情况下可以采用压力清洗机进行清洗。

下面描述带有本发明废气热回收装置的拉幅定形机，当说到第几个烘箱时，所谓“正数”是指与织物移动的相同方向数起，而所谓“倒数”是指与织物移动的相反方向数起。

本发明的带有废气热回收装置的拉幅定形机，可以是拉幅定形机，废气热回收装置100设置在其烘箱200的顶部，所有烘箱内部气体是相通的，根据不同的烘箱个数，具有不同的布置方式，当烘箱个数为四到六个时，采用一套本发明的废气热回收装置100，且布置在倒数第三箱顶部，所有烘箱的高温废气均通过该高温废气进口30进入热交换器20，而废气热回收装置的送风通道70则通到倒数第一个烘箱内，且该倒数第一个烘箱的末端设有与新鲜空气送风通道70连通的缓冲区风道300，该缓冲区风道300的长度方向与所述的烘箱排列的长度方向垂直，即该缓冲区风道300与所述的烘箱呈L形。缓冲区风道的设置有利于烘箱内的温度分布和维持气压平衡。

当烘箱个数为七箱以上时，例如为八箱，参阅图7a、图7b所示，为便于描述，从正数第一到倒数第一依次编号为1～8，所有烘箱内部气体是相通的，八箱拉幅定形机采用两套本发明的废气热回收装置，分别布置在正数第三箱3和倒数第三箱6，烘箱的高温废气通过废气热回收装置的高温废气进口30进入热交换器20，一般来说第1～4烘箱的高温废气较多的进入正数第三箱3顶部热回收装置的高温废气进口，而第5～8烘箱的高温废气较多的进入倒数第三箱6的顶部的热回收装置的高温废气进口30；正数第三箱3顶部的热回收装置的新鲜空气送风通道70与正数第一烘箱1上的孔71连通，倒数第三箱顶部的热回收装置的新鲜空气送风通道70与倒数第一烘箱8上的孔71连通，正数第一烘箱1的首端和倒数第一烘箱8的尾端分别设有与对应的新鲜空气送风通道连通的缓冲区风道300，该缓冲区风道300与所述的烘箱排列的长度方向垂直。缓冲区风道的设置有利于烘箱内的温度分布和维持气压平衡。

结合图8叙述本发明的工作原理：在热交换器的热交换模块内部形成两种通道--高温废气通道和新鲜空气通道，换热管内部通过由排风机从烘箱200中抽出的高温废气，即形成高温废气通道，换热管外部间隙则通过由送风机60送入的室温新鲜空气，即形成新鲜空气通道。这样，高温废气把热量通过导热性好的薄壁铝管传给室温的新鲜空气后温度降低，同时所含的一些挥发性成分凝结后落入下方的废物收集盘80，降温并经过净化后的气体经排风管和排风机排入大气，而室温的新鲜空气加热后通过送风道70进入烘箱200。

Claims (10)

1、一种废气热回收装置，其特征在于，它包括热回收箱体(10)，热交换器(20)，高温废气进口(30)，排风管(40)，排风机(50)，新鲜空气送风机(60)、送风通道(70)，其中，所述热交换器(20)连接在热回收箱体(10)内的下部，上部留有容纳废气的空腔(11)，该热交换器(20)内设有相互隔离但相邻、进行热交换的高温废气通道和新鲜空气通道，高温废气通道一端与热回收箱体(10)下部的废气进口(30)相通，另一端与所述空腔(11)相通；热回收箱体后侧设有与所述空腔连通的排风管，该排风管上连接一个将废气排出的排风机；新鲜空气送风机(60)设于热回收箱体(10)外侧，并与所述热交换器内的新鲜空气通道相通，在热回收箱体外、与送风机相对的另一侧设有送风通道(70)，所述送风通道一端与热交换器内的新鲜空气通道相通，另一端与废气热回收装置下方的烘箱连通。

2、根据权利要求1所述的一种废气热回收装置，其特征在于，所述高温废气进口(30)的下方还设有废物收集盘(80)，所述空腔(11)下部设有导污管(15)，该导污管的出污口在废物收集盘(80)上方。

3、根据权利要求1所述的一种废气热回收装置，其特征在于，所述热交换器(20)为一个由四周的内封板(22)可拆卸连接在支架(23)上形成的四周密封的箱体，箱体内设有多个可拆卸的连接在所述支架上的热交换模块(21)，所述热交换模块是在两块上、下相对的连接板(213)上设有相对应的若干通孔(2131)，相对应的通孔内竖直地并行插接着换热管(211)，所述换热管内是所述高温废气通道，而换热管之间的间隙是所述新鲜空气通道，在热交换模块的前后两端设有密封板(214)。

4、根据权利要求3所述的一种废气热回收装置，其特征在于，所述换热管(211)是截面为圆形的薄壁铝管，连接板(213)为铝板。

5、根据权利要求3所述的一种废气热回收装置，其特征在于，所述热交换器(20)内设有并行的8个热交换模块(21)，所述8个热交换模块通过上下两组汽缸夹紧机构(24)夹紧，所述汽缸夹紧机构设在所述支架(23)上靠近送风通道(70)的一端，它是有一个与所述热交换器支架(23)连接的固定座(242)，该固定座(242)两端分别连接着一个汽缸(241)，且两个汽缸之间通过一个角钢(243)连接，两个汽缸的活塞杆(245)前端连接着一个用以推动热交换模块的推杆(244)。

6、根据权利要求1所述的一种废气热回收装置，其特征在于，所述热回收箱体(10)由四周的外封板(12)和可开启的上盖(13)密封连接在箱体支架(14)上、并通过箱体支架(14)密封地连接在烘箱顶部而形成。

7、根据权利要求1所述的一种废气热回收装置，其特征在于，在所述热回收箱体(10)的四周于所述高温废气进口(30)，排风管(40)口，新鲜空气送风机(60)的新鲜空气进口、送风通道(70)口分别设有温度探头。

8、一种带有权利要求1所述的废气热回收装置的拉幅定形机，包括烘箱(200)，其特征在于，在其中至少一个烘箱(200)的顶部设有所述的废气热回收装置(100)。

9、根据权利要求8所述的带有废气热回收装置的拉幅定形机，其特征在于，所述的拉幅定形机烘箱(200)为四至六个，所述热回收装置(100)布置在与织物移动的相反方向数起的第三烘箱，各烘箱内的高温废气通过所述热回收装置(100)的高温废气进口(30)进入热交换器(20)，所述新鲜空气送风通道(70)连通到与织物移动的相反方向数起的第一个烘箱，且该烘箱的末端设有与新鲜空气送风通道(70)连通的缓冲区风道(300)，该缓冲区风道(300)与所述的烘箱排列的长度方向垂直。

10、根据权利要求8所述的带有废气热回收装置的拉幅定形机，其特征在于，所述的拉幅定形机烘箱(200)有七个以上，所述热回收装置(100)布置在与织物移动相同方向数起的正数第三烘箱(3)和与织物移动的相反方向数起的倒数第三烘箱(6)的顶部，烘箱内的高温废气通过高温废气进口进入热交换器(20)，一个热回收装置的新鲜空气送风通道与从织物移动相同方向数起的正数第一烘箱(1)连通，另一个热回收装置的新鲜空气送风通道与从织物移动的相反方向数起的倒数第一烘箱(8)连通，正数第一烘箱的首端和倒数第一烘箱的尾端分别设有与新鲜空气送风通道连通的缓冲区风道(300)，该缓冲区风道(300)与所述的烘箱排列的长度方向垂直。

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