CN105750489A - 覆膜砂回收利用系统 - Google Patents

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CN105750489A CN201610300316.1A CN201610300316A CN105750489A CN 105750489 A CN105750489 A CN 105750489A CN 201610300316 A CN201610300316 A CN 201610300316A CN 105750489 A CN105750489 A CN 105750489A
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Abstract

本发明公开了一种覆膜砂回收利用系统，其包括立式悬浮燃烧炉膛和卧式沸腾床；所述的卧式沸腾床床底采用下隔板隔成若干块均匀的底部布风仓，每块底部布风仓上设有热风口；所述卧式沸腾床上开设有用于排烟的排烟口；所述沸腾床上的排烟口通过烟道与排烟管道相连通，所述排烟管道的端部设有引风机，间壁冷却器设置在所述卧式沸腾床的布风仓的下方；间壁冷却器的顶端通过落砂管与卧式沸腾床连接；所述间壁冷却器的上方设有出风口，所述间壁冷却器的底部设有出砂口和进风口，所述出风口通过第一热风管与空气预热器相连；所述空气预热器的入口与第一热风管相连通，所述输气管道的出口通过第二热风管与布风仓的热风口相连通。

Description

覆膜砂回收利用系统
技术领域
本发明涉及覆膜砂回收系统，具体用于覆膜砂的回收利用。
背景技术
覆膜砂的回收利用中，常见为采用高温焙烧结构进行回收利用；现有技术中，整个回收系统过于简单，回收质量、效率均有待提升；尤其是整个回收过程涉及了加热过程和冷却过程，现有技术在加热和冷却过程的结构设计不合理，造成了能源浪费，增加了回收成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种覆膜砂回收利用系统，其能够高效且节能的实现覆膜砂回收再利用，有助于连续生产和自动化生产的实现。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
覆膜砂回收利用系统，包括立式悬浮燃烧炉膛和卧式沸腾床，立式悬浮燃烧炉膛垂直设置在卧式沸腾床上，并与卧式沸腾床连通；所述的立式悬浮燃烧炉膛的截面为正方形，并在该正方形炉膛上装有四个燃烧器，该燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆；所述的卧式沸腾床床底采用下隔板隔成若干块均匀的底部布风仓，每块底部布风仓上设有热风口；所述卧式沸腾床上开设有用于排烟的排烟口；
所述沸腾床上的排烟口通过烟道与排烟管道相连通，所述排烟管道的端部设有引风机，还包括间壁冷却器和空气预热器，所述间壁冷却器设置在所述卧式沸腾床的布风仓的下方；所述间壁冷却器的顶端通过落砂管与卧式沸腾床连接；
所述间壁冷却器的上方设有出风口，所述间壁冷却器的底部设有出砂口和进风口，所述进风口与鼓风机相连，所述出风口通过第一热风管与空气预热器相连；所述空气预热器由输气管道和输气管道外的腔体组成，所述输气管道的入口与第一热风管相连通，所述输气管道的出口通过第二热风管与布风仓的热风口相连通，所述烟道通过所述空气预热器的腔体与排烟管道相连。
所述立式悬浮燃烧炉膛顶部设置有加料斗。
本发明的优选实施方式和进一步的改进点如下：
(1)所述烟道、排烟管道与空气预热器连接处分别设有水冷盘管，所述水冷盘管通过循环水泵与水箱相连；所述空气预热器的底部设有与腔体相连通的灰斗；所述落砂管与间壁冷却器之间设有流量调节阀。
(2)所述加料斗上设有条形孔板；所述立式悬浮燃烧炉膛的内壁对应加料斗的位置设置有内固件；所述内固件为三角形或楔形。
所述间壁冷却器的数量为多个，每个间壁冷却器与一个布风仓的位置对应；所述布风仓内设置有布风板，所述落砂管的顶部贯通布风板。
(3)四个燃烧器的下方装有四个二次送风装置；所述的二次送风装置的送风口呈四角反切圆结构布置；燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆；所述的卧式沸腾床的床上方设有上隔板，该上隔板与底部布风仓上的上隔板错开设置。
(4)还包含为所述加料斗连续供料的送料系统；所述送料系统包含小车底座；小车底座上固定安装料斗架，料斗架的顶部安装用于封闭和打开不锈钢料斗的上盖，料斗架内部安装不锈钢料斗，不锈钢料斗底部的出料口处设置流量控制阀；
在料斗架内部正对不锈钢料斗下方设置螺旋轨道，螺旋轨道的外部套装不锈钢输送管道，螺旋轨道的底部安装转接轴，转接轴与电机的输出轴通过联轴器连接，电机固定安装在电机支架上，电机支架固定安装在料斗支架内部，小车底座的上方；
上述的螺旋轨道以及不锈钢输送管道向上延伸穿过料斗支架，在小车底座的边缘处，向上延伸安装输送管道支架，上述的不锈钢输送管道固定在该输送管道支架上，不锈钢输送管道继续向上延伸，在靠近不锈钢输送管道的顶部处安装预热器；
上述不锈钢输送管道的顶端竖直向下安装一出料小漏斗。
进一步的是：所述小车底座的底部安装带有锁止功能的万向轮；所述万向轮安装在小车底座的四周，一共四个；所述料斗架的侧面安装操作面板，操作面板设有显示不锈钢料斗内覆膜砂重量的显示面板；操作面板上还设置有控制流量控制阀开合程度的按钮。
进一步的是：所述上盖顶部设置有用于为不锈钢料斗供料的筛选组件，筛选组件包含依次连通设置的振动破碎机和强力磁选机。
进一步的是：所述间壁冷却器的出砂口还设置有冷却器；冷却器的出料口设置斗式提升机；斗式提升机的将再生砂提升至再生砂斗储存。
进一步的是：所述间壁冷却器的出砂口管路以及所述落砂管上设置有用于将热能传递至所述预热器的换热器；所述换热器通过热能回收管路连接至预热器。
本发明有益效果是：
本发明公开了覆膜砂回收利用系统，其包括立式悬浮燃烧炉膛和卧式沸腾床，立式悬浮燃烧炉膛垂直设置在卧式沸腾床上，并与卧式沸腾床连通；所述的立式悬浮燃烧炉膛的截面为正方形，并在该正方形炉膛上装有四个燃烧器，该燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆；所述的卧式沸腾床床底采用下隔板隔成若干块均匀的底部布风仓，每块底部布风仓上设有热风口；所述卧式沸腾床上开设有用于排烟的排烟口；立式悬浮燃烧炉膛截面为正方形，安装在炉膛上的燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆，射流火焰在炉膛截面上形成强旋流场，并且如螺旋般向下传送；自上而下送入的待焙烧的覆膜砂颗粒流，被旋流火焰卷吸，进行相互扰动和传热，四射流火焰间的相互冲刷，避免了火焰刚度达到前侧炉墙而冲刷和烧耐火材料，旧砂颗粒流的被旋流均匀散布并与烟气充分接触换热；因炉膛中存在过量的空气，高温下旧砂表面附着的酚醛树脂热解并达到着火点后即迅速燃烧；
本发明中，所述沸腾床上的排烟口通过烟道与排烟管道相连通，所述排烟管道的端部设有引风机，还包括间壁冷却器和空气预热器，所述间壁冷却器设置在所述卧式沸腾床的布风仓的下方；所述间壁冷却器的顶端通过落砂管与卧式沸腾床连接；所述间壁冷却器的上方设有出风口，所述间壁冷却器的底部设有出砂口和进风口，所述进风口与鼓风机相连，所述出风口通过第一热风管与空气预热器相连；所述空气预热器由输气管道和输气管道外的腔体组成，所述输气管道的入口与第一热风管相连通，所述输气管道的出口通过第二热风管与布风仓的热风口相连通，所述烟道通过所述空气预热器的腔体与排烟管道相连；本发明，回收了部分烟气余热；设置了间壁冷却器和空气预热器，对助燃空气进行一次预热和二次预热，实现了对再生覆膜砂余热的回收和烟气余热的回收，提高了能源转化率；水冷盘管保证了空气预热器的管壁不超温，防止管壁快速氧化。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明的条形孔板的结构示意图；
图3为本发明的一种优选实施方式的结构示意图；
图4为本发明的另一种优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1-上盖，2-操作面板，3-不锈钢料斗，4-流量控制阀，5-料斗架，6-小车底座，7-万向轮，8-电机，9-电机支架，10-转接轴，11-螺旋轨道，12-出料口，13-输送管道支架，14-不锈钢输送管道，15-预热器，16-出料小漏斗，17-强力磁选机，18-振动破碎机，19-排烟口，20-换热器，21-立式悬浮燃烧炉膛，22-卧式沸腾床，23-燃烧器，24-二次送风装置，25-下隔板，26-布风仓，28-热风口，29-上隔板，30-热能回收管路；
301-加料斗，302-内固件，306-落砂管，307-流量调节阀，308-间壁冷却器，309-出砂口，310-烟道，311-排烟管道，312-引风机，313-水冷盘管，314-循环水泵，315-空气预热器，316-第二热风管，317-第一热风管，318-鼓风机，322-条形孔板，324-水箱，325-灰斗。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
如图1～4所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明公开了覆膜砂回收利用系统，包括立式悬浮燃烧炉膛21和卧式沸腾床22，立式悬浮燃烧炉膛垂直设置在卧式沸腾床上，并与卧式沸腾床连通；所述的立式悬浮燃烧炉膛的截面为正方形，并在该正方形炉膛上装有四个燃烧器23，该燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆；所述的卧式沸腾床床底采用下隔板25隔成若干块均匀的底部布风仓26，每块底部布风仓上设有热风口28；所述卧式沸腾床上开设有用于排烟的排烟口19；
如图所示，所述沸腾床上的排烟口通过烟道310与排烟管道311相连通，所述排烟管道的端部设有引风机312，还包括间壁冷却器308和空气预热器315，所述间壁冷却器设置在所述卧式沸腾床的布风仓的下方；所述间壁冷却器的顶端通过落砂管306与卧式沸腾床连接；
如图所示，所述间壁冷却器的上方设有出风口，所述间壁冷却器的底部设有出砂口309和进风口，所述进风口与鼓风机318相连，所述出风口通过第一热风管317与空气预热器相连；所述空气预热器由输气管道和输气管道外的腔体组成，所述输气管道的入口与第一热风管相连通，所述输气管道的出口通过第二热风管与布风仓的热风口相连通，所述烟道通过所述空气预热器的腔体与排烟管道相连。
如图所示，所述立式悬浮燃烧炉膛顶部设置有加料斗301。
优选的，如图所示：所述烟道、排烟管道与空气预热器连接处分别设有水冷盘管313，所述水冷盘管通过循环水泵314与水箱324相连；所述空气预热器的底部设有与腔体相连通的灰斗325；所述落砂管与间壁冷却器之间设有流量调节阀307。水冷盘管保证了空气预热器的管壁不超温，防止管壁快速氧化；
优选的，如图所示：所述加料斗上设有条形孔板322；所述立式悬浮燃烧炉膛的内壁对应加料斗的位置设置有内固件302；所述内固件为三角形或楔形；内固件强化气固分离和颗粒回流，提高了烟气洁净度，保证了空气预热器处换热系数。
如图所示，所述间壁冷却器的数量为多个，每个间壁冷却器与一个布风仓的位置对应；所述布风仓内设置有布风板，所述落砂管的顶部贯通布风板。本实施例中，设置多个间壁冷却器能够实现更好的冷却效果；当然也可以将所有布风仓的出砂口位置连通后只设置一个间壁冷却器。
优选的，如图所示：四个燃烧器的下方装有四个二次送风装置24；所述的二次送风装置的送风口呈四角反切圆结构布置；燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆；所述的卧式沸腾床的床上方设有上隔板29，该上隔板与底部布风仓上的上隔板错开设置。；为了进一步延长旧砂颗粒在高温燃烧段的停留时间，保证酚醛树脂的充分燃烧，本发明在燃烧器下方螺旋流场有所减弱处采用了四角反切圆的二次风装置，二次风对下降的气固流再次旋流扰动，对砂颗粒重新分布和一定悬浮作用，从而延长了旧砂颗粒在高温区的停留时间，促进树脂的燃尽；高温烟气在炉尾引风机作用下，折流、继续沉降至沸腾床底部布风仓上，在流化风作用下表现为沸腾状态；覆膜砂颗粒在沸腾状态下被慢速向前输运，因底部布风仓隔板与沸腾床上部隔板交错，则底部隔板调节了砂子的迁移速度，上部隔板控制了烟气流动；砂粒流化升起过程中与扰流的热烟气接触并换热；上下两种隔板的结合使用，提高了气砂换热效率，保证了残余酚醛树脂的充分燃烧，降低了排烟温度，提高了砂的再生质量，减少了扬尘和黑烟。
优选的，如图所示：还包含为所述加料斗连续供料的送料系统；所述送料系统包含小车底座6；小车底座上固定安装料斗架5，料斗架的顶部安装用于封闭和打开不锈钢料斗的上盖1，料斗架内部安装不锈钢料斗3，不锈钢料斗底部的出料口处设置流量控制阀4；
如图3所示，在料斗架内部正对不锈钢料斗下方设置螺旋轨道11，螺旋轨道的外部套装不锈钢输送管道，螺旋轨道的底部安装转接轴10，转接轴与电机的输出轴通过联轴器连接，电机固定安装在电机支架9上，电机支架固定安装在料斗支架内部，小车底座的上方；
如图3所示，上述的螺旋轨道以及不锈钢输送管道向上延伸穿过料斗支架，在小车底座的边缘处，向上延伸安装输送管道支架，上述的不锈钢输送管道固定在该输送管道支架上，不锈钢输送管道继续向上延伸，在靠近不锈钢输送管道的顶部处安装预热器；
如图3所示，上述不锈钢输送管道的顶端竖直向下安装一出料小漏斗。
上述送料系统，能够实现连续送料，其采用旋转螺旋输送原理，螺旋轨道可以将从不锈钢料斗内流进不锈钢输送管道内的石英砂旋转输送到出料小漏斗，采用螺旋输送装置，通过对电机的控制可以对输送速度流量进行精确的控制，也可以通过对料斗的出料口的流量控制阀进行控制，达到控制流量的目的。
优选的，如图所示：所述小车底座的底部安装带有锁止功能的万向轮7；所述万向轮安装在小车底座的四周，一共四个；所述料斗架的侧面安装操作面板，操作面板设有显示不锈钢料斗内覆膜砂重量的显示面板；操作面板上还设置有控制流量控制阀开合程度的按钮。
优选的，如图3所示：所述上盖顶部设置有用于为不锈钢料斗供料的筛选组件，筛选组件包含依次连通设置的振动破碎机18和强力磁选机17。本实施例完善了整个系统的功能，将铸造使用过的旧砂经振动破碎机破碎筛分后，通过一次高效磁选机分离出砂中的铁块，如此使得供料更加可靠。
优选的，如图4所示：所述间壁冷却器的出砂口还设置有冷却器；冷却器的出料口设置斗式提升机；斗式提升机的将再生砂提升至再生砂斗储存。本发明的冷却器为进一步的冷却，效果更优；最终彻底处理完毕的再生砂进行储存备用。
优选的，如图4所示：所述间壁冷却器的出砂口管路以及所述落砂管上设置有用于将热能传递至所述预热器的换热器20；所述换热器通过热能回收管路30连接至预热器15。本实施例公开了能量回收的优选实施方式，其能够将砂子冷却前的温度即时回收至预热器，不仅避免了能量损失，还使得进入加料斗的覆膜砂具备一定的预热温度，使得整个再生过程质量更加稳定，时间缩短；当然，预热器本身可以包含电加热的结构；换热器可以采用热管的形式来收集和传递热量；也可以采用循环风或者导热油等导热结构。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.覆膜砂回收利用系统，其特征在于：包括立式悬浮燃烧炉膛和卧式沸腾床，立式悬浮燃烧炉膛垂直设置在卧式沸腾床上，并与卧式沸腾床连通；所述的立式悬浮燃烧炉膛的截面为正方形，并在该正方形炉膛上装有四个燃烧器，该燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆；所述的卧式沸腾床床底采用下隔板隔成若干块均匀的底部布风仓，每块底部布风仓上设有热风口；所述卧式沸腾床上开设有用于排烟的排烟口；
所述沸腾床上的排烟口通过烟道与排烟管道相连通，所述排烟管道的端部设有引风机，还包括间壁冷却器和空气预热器，所述间壁冷却器设置在所述卧式沸腾床的布风仓的下方；所述间壁冷却器的顶端通过落砂管与卧式沸腾床连接；
所述间壁冷却器的上方设有出风口，所述间壁冷却器的底部设有出砂口和进风口，所述进风口与鼓风机相连，所述出风口通过第一热风管与空气预热器相连；所述空气预热器由输气管道和输气管道外的腔体组成，所述输气管道的入口与第一热风管相连通，所述输气管道的出口通过第二热风管与布风仓的热风口相连通，所述烟道通过所述空气预热器的腔体与排烟管道相连。
所述立式悬浮燃烧炉膛顶部设置有加料斗。
2.如权利要求1所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：所述烟道、排烟管道与空气预热器连接处分别设有水冷盘管，所述水冷盘管通过循环水泵与水箱相连；所述空气预热器的底部设有与腔体相连通的灰斗；所述落砂管与间壁冷却器之间设有流量调节阀。
3.如权利要求1所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：所述加料斗上设有条形孔板；所述立式悬浮燃烧炉膛的内壁对应加料斗的位置设置有内固件；所述内固件为三角形或楔形。
所述间壁冷却器的数量为多个，每个间壁冷却器与一个布风仓的位置对应；所述布风仓内设置有布风板，所述落砂管的顶部贯通布风板。
4.如权利要求1所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：四个燃烧器的下方装有四个二次送风装置；所述的二次送风装置的送风口呈四角反切圆结构布置；燃烧器表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆；所述的卧式沸腾床的床上方设有上隔板，该上隔板与底部布风仓上的上隔板错开设置。
5.如权利要求1～4任一所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：还包含为所述加料斗连续供料的送料系统；所述送料系统包含小车底座；小车底座上固定安装料斗架，料斗架的顶部安装用于封闭和打开不锈钢料斗的上盖，料斗架内部安装不锈钢料斗，不锈钢料斗底部的出料口处设置流量控制阀；
在料斗架内部正对不锈钢料斗下方设置螺旋轨道，螺旋轨道的外部套装不锈钢输送管道，螺旋轨道的底部安装转接轴，转接轴与电机的输出轴通过联轴器连接，电机固定安装在电机支架上，电机支架固定安装在料斗支架内部，小车底座的上方；
上述的螺旋轨道以及不锈钢输送管道向上延伸穿过料斗支架，在小车底座的边缘处，向上延伸安装输送管道支架，上述的不锈钢输送管道固定在该输送管道支架上，不锈钢输送管道继续向上延伸，在靠近不锈钢输送管道的顶部处安装预热器；
上述不锈钢输送管道的顶端竖直向下安装一出料小漏斗。
6.如权利要求5所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：所述小车底座的底部安装带有锁止功能的万向轮；所述万向轮安装在小车底座的四周，一共四个；所述料斗架的侧面安装操作面板，操作面板设有显示不锈钢料斗内覆膜砂重量的显示面板；操作面板上还设置有控制流量控制阀开合程度的按钮。
7.如权利要求5所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：所述上盖顶部设置有用于为不锈钢料斗供料的筛选组件，筛选组件包含依次连通设置的振动破碎机和强力磁选机。
8.如权利要求5所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：所述间壁冷却器的出砂口还设置有冷却器；冷却器的出料口设置斗式提升机；斗式提升机的将再生砂提升至再生砂斗储存。
9.如权利要求8所述的覆膜砂回收利用系统，其特征在于：所述间壁冷却器的出砂口管路以及所述落砂管上设置有用于将热能传递至所述预热器的换热器；所述换热器通过热能回收管路连接至预热器。
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