CN104654810A - 一种工业流体热能蓄热式回收利用器 - Google Patents

一种工业流体热能蓄热式回收利用器 Download PDF

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李建民
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Abstract

本发明的目的是提供一种用于窑炉排出物高温回收所需要的蓄热器，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的回收窑炉的高温余热，并适合于10-1500度的温度的蓄热。本发明包括一种工业流体和一个容器，容器内设置有至少二个腔体，一个为换热腔体，另外一个为蓄热腔体，容器内部设置有蓄热材料，容器的外部有保温材料；工业流体进入到换热腔体采用换热装置将热能交换给蓄热腔室内的蓄热材料，将热能储存在腔体内的蓄热材料中；当需要利用容器中的热能时，将温度低于蓄热材料的流体从蓄热材料腔室进口流入，流体与蓄热材料换热后经出口流出，流体通过换热装置与蓄热材料进行换热；实现工业流体热能的回收以及利用。

Description

一种工业流体热能蓄热式回收利用器
技术领域
本发明涉及热能利用，特别是利用蓄热体回收窑炉高温余热的方法。 
背景技术
工业窑炉有很多排出物，如炼钢厂的钢渣，其存在大量的余热，但是现有技术无法对其余热进行回收利用。从烟道内排出的大量气体，虽然已经回收的，但其排放温度仍然可以达到100-150度，因而仍然具备回收的价值。 
对于发电厂的为乏汽，包括冷凝水，具备很高的温度和价值，因而也具备回收的价值。 
工业窑炉的排出物钢渣等，以及各种矿山开发所形成的尾矿，已经堆积如上，并且存在危险隐患，如何有效经济利用，将是一个非常的需要解决的问题。 
发明内容
本发明的目的是提供一种用于窑炉排出物高温回收所需要的蓄热器，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的回收窑炉的高温余热，并适合于10-1500度的温度的蓄热。本发明采用将窑炉排出物放入到第一容器内，同时将蓄热粒块与排出物一起放入并混合，实现将第一蓄热器的热能与蓄热块进行交换后，将蓄热粒块与排出物进行分离，然后将蓄热粒块装入到第二容器内，利用流体实现对热能的传递一利用。 
  
具体发明内容如下：
一种工业流体热能蓄热式回收利用器，包括窑炉，烟气，容器，流体，保温材料，其特征是：一种工业流体，由工业或者民用具有一定温度的流体构成；一个容器，容器内设置有至少二个腔体，一个为换热腔体，另外一个为蓄热腔体，以及至少设置由二组进口与出口，容器内部设置有蓄热材料，容器的外部有保温材料；工业流体进入到换热腔体采用换热装置将热能交换给蓄热腔室内的蓄热材料，将热能储存在腔体内的蓄热材料中；容器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区；当需要利用容器中的热能时，将温度低于蓄热材料的流体从蓄热材料腔室进口流入，流体与蓄热材料换热后经出口流出，流体通过换热装置与蓄热材料进行换热；实现工业流体热能的回收以及利用。
所述的换热装置选自下列一种： 
A、螺旋管；
B、管道的内部或者和外壁设置有换热翅片的金属管；
C、弯曲的管道；
D、其直径可以变化的管道；
E、重力热管；
F、由不同的金属复合而成的管道；
G、循环热管。
流体液体、气体、熔融盐、液态金属、纳米流体、等离子体、超临界流体中的一种或多种。 
所述的工业流体为锅炉、中或高频炉炉、钢铁厂以及化工厂的窑炉所排放的烟气，或者发电机组所排放的乏汽，或者在管道内流动的具有一定可以利用的热能的流体。 
所述的蓄热材料选择下列一种或多种： 
蓄热材料、液态金属、混凝土、熔融盐、液体、气体、相变材料、化学蓄热材料。
所述的蓄热材料为下列一种或多种：钢渣、铁渣、尾矿粉、导热水泥、陶瓷、石墨。 
容器的外部壳体上设置有保温材料，在保温材料外部还设置有另外的壳体。 
在容器上设置有滚轮或轮胎，或者用于吊装的挂钩，用于移动或者吊装。 
  
采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果：
1、本发明采用蓄热体实现了对高温尾气及发电厂乏汽的回收；
2、本发明可以有效的利用尾矿及钢渣实现蓄热材料的生产，使得资源可以被有效的利用。
3、本发明可以应用于移动蓄热，可以将余热进行回收后运输到需要的区域后进行利用。 
附图说明
图1是流体换热利用器示意图。 
图2是热管换热利用器示意图。 
  
图中标号含义：
1：蓄热材料，2：换热腔体，3：换热腔体进口，4：换热腔体出口，5：蓄热腔体，6：蓄热容器进口，7：蓄热容器出口，8：热管，9：容器内的连接管道，10：排出物。
具体实施方式
实施例1、流体换热利用器 
图1所示的流体换热利用器，由工业电厂发电所形成的烟道尾气，具有120度，此工业流体进入到容器的换热腔体2，容器内设置有二个腔体，一个为换热腔体2，其进口3与出口4，蓄热腔体5进口6与出口7，蓄热腔体内设置有蓄热材料1，容器的外部有保温材料；工业流体进入到换热腔体采用换热装置换热管道将热能交换给蓄热腔室内的蓄热材料，将热能储存在腔体内的蓄热材料中；
容器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区；当需要利用容器中的热能时，将温度低于蓄热材料的流体从蓄热材料腔室进口流入，流体与蓄热材料换热后经出口流出，流体通过换热装置与蓄热材料进行换热；实现工业流体热能的回收以及利用。
蓄热材料由钢厂钢渣70%，铜矿粉20%，石墨粉3%，三氧化二铝7%组成，将其混合后成型。 
  
实施例2、热管换热利用器
图2是由煤窑炉要到尾气，具有150度，此工业流体进入到容器的换热腔体2，容器内设置有二个腔体，一个为换热腔体2，其进口3与出口4，蓄热腔体5进口6与出口7，蓄热腔体内设置有蓄热材料1，容器的外部有保温材料；工业流体进入到换热腔体采用换热装置重力热管将热能交换给蓄热腔室内的蓄热材料，将热能储存在腔体内的蓄热材料中；
容器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区；当需要利用容器中的热能时，将温度低于蓄热材料的流体从蓄热材料腔室进口流入，流体与蓄热材料换热后经出口流出，流体通过换热装置与蓄热材料进行换热；实现工业流体热能的回收以及利用。
蓄热材料为电厂煤灰30%，金矿尾矿粉65%，石墨粉5%组成，将其混合后成型，并对其进行1200度的加热后成型。 
  
    根据本发明的原理及结构，可以设计其他的实施案例，只要符合本发明的原理及结构，都属于本发明的实施。

Claims (8)

1.一种工业流体热能蓄热式回收利用器，包括窑炉，烟气，容器，流体，保温材料，其特征是：一种工业流体，由工业或者民用具有一定温度的流体构成；一个容器，容器内设置有至少二个腔体，一个为换热腔体，另外一个为蓄热腔体，以及至少设置由二组进口与出口，容器内部设置有蓄热材料，容器的外部有保温材料；工业流体进入到换热腔体采用换热装置将热能交换给蓄热腔室内的蓄热材料，将热能储存在腔体内的蓄热材料中；容器可以用于在当地蓄热或被移动到需要的地区；当需要利用容器中的热能时，将温度低于蓄热材料的流体从蓄热材料腔室进口流入，流体与蓄热材料换热后经出口流出，流体通过换热装置与蓄热材料进行换热；实现工业流体热能的回收以及利用。
2.根据权利要求1所述的一种工业流体热能蓄热式回收利用器，其特征是：所述的换热装置选自下列一种：
A、螺旋管；
B、管道的内部或者和外壁设置有换热翅片的金属管；
C、弯曲的管道；
D、其直径可以变化的管道；
E、重力热管；
F、由不同的金属复合而成的管道；
G、循环热管。
3.根据权利要求1所述的一种工业流体热能蓄热式回收利用器，其特征是：流体为液体、气体、熔融盐、液态金属、纳米流体、等离子体、超临界流体中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种工业流体热能蓄热式回收利用器，其特征是：所述的工业流体为锅炉、中或高频炉炉、钢铁厂以及化工厂的窑炉所排放的烟气，或者发电机组所排放的乏汽，或者在管道内流动的具有一定可以利用的热能的流体。
5.根据权利要求1所述的一种工业流体热能蓄热式回收利用器，其特征是：所述的蓄热材料选择下列一种或多种：固体粒块、液态金属、混凝土、熔融盐、液体、气体、相变材料、化学蓄热材料。
6.根据权利要求1所述的一种工业流体热能蓄热式回收利用器，其特征是：所述的蓄热材料为下列一种或多种：钢渣、铁渣、尾矿粉、导热水泥、陶瓷、石墨。
7.根据权利要求1所述的一种工业流体热能蓄热式回收利用器，其特征是：
容器的外部壳体上设置有保温材料，在保温材料外部还设置有另外的壳体。
8.根据权利要求1所述的一种工业流体热能蓄热式回收利用器，其特征是：在容器上设置有滚轮或轮胎，或者用于吊装的挂钩，用于移动或者吊装。
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