CN102735043B - 高效节能多温区烘道 - Google Patents

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Abstract

一种高效节能多温区烘道,它包括设置有多个温区的加热炉、为多温区烘道提供热源气体的第一燃烧机、用于各温区的分区进气管分别与所述的第一燃烧机的排气管进行热交换的多个串联设置的上游余热回收单元、用于感应多个温区内部的温度变化进而控制第一燃料机排气管内气体传输方向的温度反馈单元以及串联在第一燃烧机排气管上用于与空调系统冬季供暖管路进行热交换的下游余热回收单元;本发明可循环利用各个温区内的排气管余热,并可将第一燃烧机排气管内的气体热量逐层回收利用,可充分利用生产过程中排放的余热资源;后续排出室外的气体温度低于50°C,若大量推广使用可有效减少地球变暖的问题恶化,是一种节能环保的新技术。

Description

高效节能多温区烘道
技术领域
[0001] 本发明属于涂装流水线设备领域,特别涉及一种用于对喷涂产品进行烘干的节能环保加热炉。
背景技术
[0002] 现有技术中,涂装流水线的末端通常会设置烘道,对喷涂产品上的油漆进行固化。常见的烘道通常不分区,其通过在烘道外部或者内部放置加热室,里面放一只不锈钢内胆,燃烧器往内胆里喷出柴油与空气混合物在不锈钢内胆内部燃烧,将不锈钢内胆烧热,然后在出风口利用风机带动叶轮,将与内胆外壁接触的已被加热的空气带进风管风带,再通过风管风带将烘道、烘道内部加热。所以在加热过程中,由燃烧器产生热量到烘道、烘箱升温要进行二次热交换,一次发生在加热室内部,一次发生在烘道烘箱内。这种加热方式技术成熟,安全实用,是目前工业涂装设备中通用的加热方式。但是该种二次热交换加热方式在长时间连续工作时,由于大量的高温废气将由加热室排烟口直接排出,不仅造成了一定的能源损耗,能源利用率低,而且大量温室气体排放会污染环境。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种能够充分利用废气余热的高效节能环保多温区烘道。
[0004] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0005] 一种高效节能多温区烘道,它包括
[0006] 加热炉,内部具有多个温区,各所述的温区的温度不同,且各所述的温区均具有分区进气管和分区排气管;
[0007] 第一燃烧机,为所述的烘道提供热源气体,所述的第一燃烧机具有排气管和分别与各分区的排气管相连的进气管;
[0008]多个串联设置的上游余热回收单元,用于各温区的进气管分别与所述的第一燃烧机的排气管进行热交换,所述的上游余热回收单元包括并联设置在所述的第一燃烧机的排气管上的热气体管和热交换器,所述的热气体管和其中一个温区的进气管分别有部分穿过所述的热交换器,多个所述的上游余热回收单元按照与其相连的温区的温度由高到低依次排布在所述的第一燃烧机的排气管上;
[0009] 温度反馈单元,包括设置在各所述的温区内的热传感器、与所述的热传感器信号相连的温度调节计;
[0010] 所述的第一燃烧机的排气管上串联设置有多个第一电动调风阀,各所述的上游余热回收单元的热气体管上串联有第二电动调风阀,且所述的热气体管并联在所述的第一电动调风阀的两端,所述的温度调节计分别与所述的第一电动调风阀和第二电动调风阀信号连接;
[0011] 当所述的温区内的温度在设定温度范围内时,所述的温度调节计开启所述的第一电动调风阀,关闭所述的第二电动调风阀;当所述的温区内的温度低于设定温度范围时,所述的温度调节计开启所述的第二电动调风阀,关闭所述的第一电动调风阀。
[0012] 优选方案中,所述的加热炉包括三个温区。
[0013] 优选方案中,所述的高效节能多温区烘道还包括设置在所述的加热炉上游的预热炉以及第二燃烧机,所述的预热炉具有第一进风管和第一排风管,所述的预热炉的第一进风管和第一排风管分别与所述的第二燃烧机的第二排风管和第二进风管相连。
[0014] 优选方案中,所述的第一燃烧机的排气管上还串联有用于与空调系统冬季供暖管路进行热交换的下游余热回收单元,所述的下游余热回收单元位于所述的上游回收单元的下游。
[0015] 上述技术方案中的有关内容解释如下:
[0016] 本发明工作原理是:
[0017] 喷涂产品在加热炉中进行油漆固化,炉内气体分成多区循环,各区温度从加热炉的入口至出口温度逐渐上升。加热炉内的热气体分别从各温区排气管内排出,排出后一部分气体通过上游余热回收单元内的热交换器,将气体的温度升高后重新输送到各温区进气管内,以保证各温区内的气体温度维持在各温区范围内,另一部分气体进入第一燃烧机内的进气管,经过燃烧后排出约390° C高温的气体。
[0018] 高温气体通过第一燃烧机的排气管向下游输送,并联在第一燃烧机排气管上的多个上游余热回收单元可选择性地将热气体引入热交换器中。加热炉的各个温区内均有热传感器,它将监控加热炉内各个温区的温度,并将温度信号实时的传输给温度反馈单元内的位于各个温区的温度调节计,温度调节计分别与各温区内的第一电动调风阀和第二电动调风阀信号连接;当温区内的温度低于设定温度范围时,温度调节计开启第二电动调风阀,关闭第一电动调风阀,使排气管内的高温气体通过对应温区上游余热回收单元内的热交换器并经过热交换后再进入下一温区的排气管内;当某一温区内的温度在设定温度范围内时,温度调节计开启第一电动调风阀,关闭第二电动调风阀,使排气管内的高温气体直接进入下一温区的排气管内。
[0019] 第一燃烧机上排气管内的高温气体依次由高温区(第三温区)传输到低温区(第一温区)进而完成热能的逐步消耗,当气体通过第一温区后仍有约125° C左右的余热,将此余热可以通过下游余热回收单元作进一步的利用,本发明还可以将余热利用在空调系统冬季供暖管路上,经过余热的回收利用后,最终排出室外的余热已经低于50° C。
[0020] 由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
[0021] 1、本发明可循环利用各个温区内的排气管余热,并缩短了气体热量在管道内传输的路程,从而节省气体在传输时的能量损耗;
[0022] 2、本发明将第一燃烧机上排气管内的气体热量逐层回收利用,利用温度调节计控制电动调风阀开关,从而调节各温区的温度,有效利用生产过程中排放的余热资源,降低了能量损失;
[0023] 3、本发明后续排出室外的气体温度低于50° C,能够充分利用余热,若大量推广使用可有效减少地球变暖的问题恶化,是一种节能环保的新技术。
附图说明
[0024] 附图1为本发明高效节能多温区烘道的加热原理图
[0025] 以上附图中:1、加热炉;11、第一温区;111、第一温区进气管;112、第一温区排气管;12、第二温区;121、第二温区进气管;122、第二温区排气管;13、第三温区;131、第三温区进气管;132、第三温区排气管;2、第一燃烧机;21、进气管;22、排气管;3、上游余热回收单元;31、热气体管;32、热交换器;41、热传感器;42、温度调节计;43、第一电动调风阀;44、第二电动调风阀;5、下游余热回收单元;6、预热炉;61、第一进风管;62、第一排风管;7、第二燃烧机;71、第二进风管;72、第二排风管;8、烟囱。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
[0027] 一种高效节能多温区烘道,参见附图1,其特征在于:它包括
[0028] 加热炉1,炉内具有多个温区,各温区的温度不同,本发明的加热炉I包含有三个温区,即温度维持在60-80° C的第一温区11、温度维持在80-120° C的第二温区12以及温度维持在100-140° C的第三温区13 ;三个温区分别具有第一温区进气管111、第二温区进气管121、第三温区进气管131以及相对应的第一温区排气管112、第二温区排气管122、第三温区排气管132,喷漆后待干燥的工件位于炉膛内,通过高温气体将其烘干;
[0029] 第一燃烧机2,为各温区提供热源气体,第一燃烧机2具有排气管22和分别与各分区排气管相连的进气管21,加热炉中排出的废气在第一燃烧机2中燃烧,燃烧后的气体可用于再次加热炉内气体;
[0030] 多个串联设置的上游余热回收单元3,用于第一温区进气管111、第二温区进气管121、第三温区进气管131分别与所述的第一燃烧机2的排气管22进行热交换,所述的上游余热回收单元3包括并联设置在第一燃烧机2的排气管22上的热气体管31和热交换器32,部分热气体管31分别和部分第一温区进气管111、部分第二温区进气管121以及部分第三温区进气管131穿过热交换器32,多个上游余热回收单元3按照与其相连的温区的温度由高到低,自上游向下游依次排布在第一燃烧机2的排气管22上,即参见附图1所示的第一燃烧机2的排气管22上游的第三温区的热量最高,远离第一燃烧机2的第二温区12、第一温区11的热量依次降低;
[0031] 温度反馈单元4,包括分别设置在第一温区11、第二温区12、第三温区13上的多个热传感器41以及与热传感器41信号相连的温度调节计42。
[0032] 各上游余热回收单元3还包括串联在第一燃烧机2的排气管22上的多个第一电动调风阀43、串联在各温区的热气体管31上的第二电动调风阀44,且热气体管31并联在第一电动调风阀43的两端,温度调节计42分别与第一电动调风阀43和第二电动调风阀44信号连接,控制其开启或关闭;
[0033] 第一燃烧机2的排气管22依次经过各个温区完成气体热量交换以后,会残留的热量,可以通过将其串联在用于与空调系统冬季供暖管路进行热交换的下游余热回收单元5进行余热的回收利用,最后通过烟囱8将最终无法再利用的余热排出室外。其中下游余热回收单元5位于上游回收单元3的下游。
[0034] 本发明的高效节能多温区烘道还包括设置在加热炉I上游的预热炉6以及第二燃烧机7,预热炉6具有第一进风管61和第一排风管62,预热炉6的第一进风管61和第一排风管62分别与第二燃烧机7的第二排风管72和第二进风管71相连。
[0035] 下面对本发明的工作过程进行说明,加热炉I按照炉内温度高低,顺序分成三个区域,加热炉I内的各温区的气体通过排风扇和排气管排出,以第三温区13的气体走向为例,气体从第三温区排气管132内排出,一部分气体进入第一燃烧机2内的进气管21,气体在第一燃烧机2内被加热,输出约390° C高温的气体,此高温气体通过第一燃烧机2内的排气管22向下游输送,同时为上游余热回收单元3提供交换热源;另一部分气体通过上游余热回收单元3内的热交换器32,与高温气体进行热交换,从而升温并重新输送到第三温区进气管131内,以保证第三温区13内的气体温度维持在100-140° C内。
[0036] 高温气体在上游余热回收单元3内,排气管22被分为两条传输支路,其中一条支路通过第二电动调风阀44进入热气体管31内,并通过热交换器32与第三温区排气管132内的低温气体热交换后降温到280° C左右,余热气体被传输到通向第二温区12的排气管22内;另一条支路通过第一电动调风阀43直接进入通向第二温区12的排气管22内。在加热炉I的各个温区内有热传感器41,它将监控加热炉I内各个温区的温度,并将温度信号实时的传输给温度反馈单元的位于各个温区的温度调节计42,温度调节计42分别与各个温区内的第一电动调风阀43和第二电动调风阀44信号连接;当温区内的温度低于设定温度范围时,温度调节计42开启第二电动调风阀44,关闭第一电动调风阀43,使热交换器对各温区的排气管进行加热;当某一温区内的温度在设定温度范围内时,温度调节计42开启第一电动调风阀43,关闭第二电动调风阀44,使排气管22内的高温气体不经过热交换直接进入下一温区的排气管22内。
[0037] 加热炉I内的第二温区12和第一温区11的气体热量传输原理与第三温区13相同,第一燃烧机2上排气管22内的高温气体依次由高温区(第三温区13)传输到低温区(第一温区11)进而完成热能的逐步消耗,当气体通过第一温区后仍有约125° C左右的余热,将此余热可以通过下游余热回收单元5作进一步的利用,本发明根据所在公司的实际需求将余热利用在空调系统冬季供暖管路上,经过余热的回收利用后,最终排出烟囱8的余热已经低于50° C。
[0038] 将第一燃烧机2上排气管22内的气体热量逐层回收利用,有效利用生产过程中排放的余热资源,降低了能源损失;另外利用此发明使得后续排出到室外的气体温度低于50° C,若大量推广使用可有效减少地球变暖的问题恶化,是一种节能环保的新技术。
[0039] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高效节能多温区烘道,其特征在于:它包括 加热炉,内部具有多个温区,各所述的温区的温度不同,且各所述的温区均具有温区进气管和温区排气管; 第一燃烧机,为所述的烘道提供热源气体,所述的第一燃烧机具有排气管和分别与各温区的排气管相连的进气管; 多个串联设置的上游余热回收单元,用于各温区的进气管分别与所述的第一燃烧机的排气管进行热交换,所述的上游余热回收单元包括并联设置在所述的第一燃烧机的排气管上的热气体管和热交换器,所述的热气体管和其中一个温区的进气管分别有部分穿过所述的热交换器,多个所述的上游余热回收单元按照与其相连的温区的温度由高到低依次排布在所述的第一燃烧机的排气管上; 温度反馈单元,包括设置在各所述的温区内的热传感器、与所述的热传感器信号相连的温度调节计; 所述的第一燃烧机的排气管上串联设置有多个第一电动调风阀,各所述的上游余热回收单元的热气体管上串联有第二电动调风阀,且所述的热气体管并联在所述的第一电动调风阀的两端,所述的温度调节计分别与所述的第一电动调风阀和第二电动调风阀信号连接; 当所述的温区内的温度在设定温度范围内时,所述的温度调节计开启所述的第一电动调风阀,关闭所述的第二电动调风阀;当所述的温区内的温度低于设定温度范围时,所述的温度调节计开启所述的第二电动调风阀,关闭所述的第一电动调风阀; 所述的加热炉内的热气体分别从各温区排气管内排出后,一部分气体通过上游余热回收单元内的热交换器,将气体的温度升高后重新输送到各温区进气管内,另一部分气体进入第一燃烧机内的进气管燃烧,所述的各温区排气管、温区进气管以及第一燃烧机的进气管上分别具有调风阀。
2.根据权利要求1所述的高效节能多温区烘道,其特征在于:所述的加热炉包括三个温区O
3.根据权利要求1所述的高效节能多温区烘道,其特征在于:它还包括设置在所述的加热炉上游的预热炉以及第二燃烧机,所述的预热炉具有第一进风管和第一排风管,所述的预热炉的第一进风管和第一排风管分别与所述的第二燃烧机的第二排风管和第二进风管相连。
4.根据权利要求1所述的高效节能多温区烘道,其特征在于:所述的第一燃烧机的排气管上还串联有用于与空调系统冬季供暖管路进行热交换的下游余热回收单元,所述的下游余热回收单元位于所述的上游回收单元的下游。
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