CN106225490B - 一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢管厂穿孔设备余热回收利用的方法及其装置。采用保温装置沿着穿孔流程将管坯密封，使管坯在密闭空间内进行穿孔；保温装置一端安装一定流量的送风机，向保温装置内送入外界冷空气，让冷空气在该密闭空间内与穿孔中的管坯进行换热,吸收管坯的热量；保温装置另一端连接输送管道把具有一定温度的热空气引出并直接送至管坯加热炉送风系统中作为预热空气；加热炉产生的高温烟气通入余热锅炉中,生成蒸汽供作它用。这样钢管的穿孔余热得以回收利用,节约了一定能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢管厂废热回收利用的方法和装置，是针对钢管厂穿孔过程中管坯的余热回收利用的方法和装置。
背景技术
改革开放以来，随着经济水平的提高，能源消耗量越来越大，我国经济的发展对能源的依赖性很大，而我国能源储存量虽然大，但是人口众多，人均占有量达不到世界平均水平，而且工业耗能量又快又大，工业生产中的能源利用率却远远低于发达国家的水平，能源形势不容乐观。面对严峻的能源形势，我国提出了节能降耗的能源政策，并颁布了《中华人民共和国节约能源法》。所谓节约能源是指加强用能管理，采用技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。
节能作为一项长期的战略任务,它的意义在于：1、节能是缓解能源供需矛盾的根本出路。国民经济的发展、国防科技的现代化以及人民生活质量的提高必然要求增加对能源的需求，然而从供给方面看，由于资源量及其结构、分布的限制以及管理体制、价格体制等原因，主要能源产品的供给能力在短期内不会有大幅度增加，而新能源的开发利用又会受到资金、技术等因素的制约，短期内不可能规模利用，所以能源需求缺口只能主要由节能来弥补。2、节能降耗过程是推进我国技术进步、缩小与发达国家差距的必由之路。3、节能是实现经济转型的必要措施。我国经济发展的根本出路除建立适应的经济体制外，还要从粗放型经济向集约型经济的转化，而降低能耗可以降低成本，从而提高经济效益。4、节能是保护自然资源与生态环境的必然要求。
节能降耗也是耗能企业的生存之本，是企业效益的根本所在，每个企业都应该自觉地投入到节能降耗活动中去，坚持不懈地做好节约能源的工作。钢管是一种用途广、制造简单的钢材，钢管厂更是遍布全国各地，作为高能耗的企业，钢管厂更应该增强节能意识，制定合理有效的节能管理制度，从企业各个工艺出发挖掘节能潜力，努力做好节能降耗工作。
发明内容
本发明提供了一种钢管厂穿孔设备余热回收利用的方法和装置，本发明能有效地回收钢管厂穿孔过程的余热，做到余热回收利用，能有效地达到节能降耗的作用，并且同时改善车间工人的工作环境，本发明的装置结构简单，改造成本低，并且方便可靠。
本发明的技术方案如下：一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置，包括加装于管坯加热炉和穿孔设备上的保温装置、送风机、输送管道；所述穿孔设备由推入机、轧棍、顶杆和后续设备组成；所述推入机连接加热炉的出料口，管坯经加热炉加热后自出料口处由推入机推至穿孔设备内部进行穿孔处理；
所述保温装置沿着穿孔流程，自推入机处开始，围绕管坯固定在穿孔设备周围；且保温装置在穿孔设备末端处与送风机相连，并在管坯穿孔流程的延伸方向处留有运输穿孔过后生成钢管的出口，方便运输穿孔过的钢管；保温装置在推入机处由输送管道与加热炉的预热空气进气口相连。
进一步的，包括余热锅炉，所述加热炉的高温烟气出口与余热锅炉的进气口相连。使得加热炉生成的高温烟气通入余热锅炉中，产生一定的蒸汽供其他车间使用，这样做到了穿孔余热回收利用，节约了一定的能源。
进一步的，所述保温装置壁面距离穿孔处理中的管坯20-40cm。
进一步的，所述保温装置由数段长度为0.4m-0.6m的保温套拼接而成。方便穿孔机查看情况和日常维修。
进一步的，所述保温装置由最里层的耐高温浇注料、中间层的保温纤维板和最外层的金属外壳三种材料加工制成。可有效的起到保温隔热的作用。
进一步的，所述耐高温浇注料、保温纤维板和金属外壳三种材料由抓钉固定在一起。
本发明还提供一种钢管厂穿孔设备余热回收利用方法，具体步骤如下：管坯在加热炉中加热，加热炉出口处管坯温度为1200-1300℃，推入机将管坯送至穿孔设备中进行穿孔；管坯穿过顶杆后在后续设备中进行穿孔后续处理；从推入机到穿孔后续设备全长有8-15m；传统穿孔工艺中,管坯全程暴露在空气中；本发明方法采用保温装置将穿孔过程中的管坯密封起来，使管坯穿孔在保温装置内进行；送风机不断向保温装置内送入外界冷空气，让冷空气流过穿孔设备，与穿孔中的管坯进行换热；达到一定温度的热空气由输送管道直接送至加热炉的送风系统中作为加热炉的预热空气或者通入其他需要热空气的设备中。利用起来方便简捷。
进一步的，所述加热炉生成的高温烟气通入余热锅炉中，产生一定的蒸汽供其他车间使用。这样做到了穿孔余热回收利用，节约了一定的能源。
进一步的，在穿孔设备上加装保温装置后，外界冷空气通过与管坯进行换热，能够使管坯最终温度降至100-150℃，空气温度由40℃升至300-500℃。此热空气送至管坯加热炉中可节省燃料消耗；所采用送风机的流量的大小可以控制空气加热最终温度的高低，流量越小温度越高，流量越大温度越低；且送风机的运行确保了冷空气从管坯冷端流向管坯热端，使冷空气和管坯更好的换热。
进一步的，所述其他需要热空气的设备为煤气发生炉。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明可有效回收废热，提高能源利用率，降低能耗。本发明针对钢管厂穿孔过程中，管坯热量浪费的情况，旨在废热回收利用以节约能源，降低能耗。钢管是用途非常广且常见的一种钢材，钢管厂遍布全国各地。目前传统的钢管厂穿孔工艺都是直接暴露在空气中，而整个穿孔过程中管坯都是处于高温状态，穿孔过程全长5-15m，这样管坯的热量直接散失到空气中，造成了热量浪费。近几年来能源形势紧张，企业都在从各个角度挖掘节能潜力，钢管厂穿孔过程就有很大节能潜力。本发明采用保温装置将穿孔过程密封起来，使管坯在该保温装置内进行穿孔，然后使冷空气在该密闭环境中流动，吸收管坯的热量，空气管坯两种介质在保温装置的进口温差极大,对流传热剧烈,再加上辐射传热,加热效果更加明显,热空气进入加热炉可以减少加热炉的损失,提高整个系统的能量利用效率。
(2)管坯经过与空气换热后能冷却到更低的温度，以便于下一阶段的钢管处理工艺。
(3)本装置可改善车间工作环境，有利于车间工人的身心健康。传统的钢管厂穿孔工艺中，穿孔过程全程暴露在空气中，管坯的热量直接散失到空气中使穿孔车间高温难耐，且管坯暴露在空气中容易不小心与人接触造成烫伤，使工人工作环境恶劣。本发明装置中穿孔过程中的管坯被保温装置罩着，整个穿孔过程在密闭空间内进行，与外界隔开，管坯的热量不能直接散失到空气中，这样，穿孔车间的工作环境得以改善，既有利于车间工人的身心健康，又提高了车间工作的安全性。
(4)本发明装置结构简单，材料常见，可降低投资运行成本。本发明中保温装置选用的保温材料为一般可耐高温1000℃的保温材料即可，保温装置安装简单，即在穿孔设备周围固定，将管坯罩着即可；两端连接引风机用管道连接即可；吸收管坯热量的空气就地使用，结构简单易操作。装置材料普通，运行成本低、安全可靠。
(5)传统穿孔工艺中，管坯在穿孔设备上采用喷水冷却法进行局部冷却；本发明方法空气与管坯换热对管坯有冷却效果，不用再采用喷水进行冷却，节约一定的水资源。
附图说明
图1为本发明钢管厂穿孔设备余热回收利用的装置图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种实现钢管厂穿孔设备余热回收利用的方法的装置，由管坯加热炉1、穿孔推入机2、穿孔机轧棍3、穿孔机顶杆5、穿孔后续设备6、保温装置8、送风机7、输送管道9和余热锅炉10组成；穿孔设备由推入机2、轧棍3、顶杆5和后续设备6组成；4为穿孔中的管坯；穿孔推入机2与加热炉1相连；保温装置8沿着穿孔流程，围绕着管坯固定在穿孔设备周围，保温装置壁面距离管坯20-40cm为宜，且保温装置以0.5m为一小段，由数段连接组成，方便穿孔机查看情况和日常维修；保温装置8在穿孔设备管坯冷端与送风机7相连，此端留有出口，方便运输穿孔过的钢管；另一端通过输送管道9与加热炉1相连；加热炉1与余热锅炉10相连；A为冷空气流向，B为热空气流向，C为高温烟气流向。
一种针对钢管厂穿孔设备余热回收利用的方法，首先将管坯在加热炉中加热,然后将加热好的管坯送至穿孔设备中进行穿孔,加热炉出口处管坯温度为1200-1300℃；炽热的管坯将连续的经过穿孔设备穿孔和穿孔后续处理过程，全程有8-15m；采用保温装置将穿孔过程中的管坯密封起来，使管坯在该保温装置内部进行穿孔；保温装置在管坯冷端安装一定流量的送风机，送风机不断向保温装置内送入外界冷空气，冷空气在密闭空间内流动，与穿孔中的管坯进行换热，吸收管坯的热量，温度可由40℃升至300-500℃，管坯终温可降至100-150℃；送风机的运行确保了空气从管坯冷端流向管坯热端，有利于空气与管坯更好的换热；保温装置另一端通过输送管道将热空气引出，直接送至加热炉送风系统中作为预热空气，可减少加热炉中能耗，加热炉产生的高温废气通入余热锅炉中，生成蒸汽供作他用，这样做到了热量回收利用，节约了一定能源，并使车间工作环境得以改善。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置，其特征在于：包括加装于管坯加热炉(1)和穿孔设备上的保温装置(8)、送风机(7)、输送管道(9)；所述穿孔设备由推入机(2)、轧棍(3)、顶杆(5)和后续设备(6)组成；所述推入机(2)连接加热炉(1)的出料口，管坯（4）经加热炉加热后自出料口处由推入机推至穿孔设备内部进行穿孔处理；
所述保温装置(8)沿着穿孔流程，自推入机处开始，围绕管坯固定在穿孔设备周围；且保温装置(8)在穿孔设备末端处与送风机(7)相连，并在管坯穿孔流程的延伸方向处留有运输穿孔过后生成钢管的出口；保温装置(8)在推入机处由输送管道（9）与加热炉(1)的预热空气进气口相连。
2.根据权利要求1所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置，其特征在于：包括余热锅炉(10)，所述加热炉(1) 的高温烟气出口与余热锅炉(10)的进气口相连。
3.根据权利要求1所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置，其特征在于：所述保温装置(8) 壁面距离穿孔处理中的管坯20-40cm。
4.根据权利要求1或3所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置，其特征在于：所述保温装置(8) 由数段长度为0.4m-0.6m的保温套拼接而成。
5.根据权利要求1所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置，其特征在于：所述保温装置(8)由最里层的耐高温浇注料、中间层的保温纤维板和最外层的金属外壳三种材料加工制成。
6.根据权利要求5所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用装置，其特征在于：所述耐高温浇注料、保温纤维板和金属外壳三种材料由抓钉固定在一起。
7.一种利用权利要求1-6任一权利要求所述的钢管厂穿孔设备余热回收利用装置实现的钢管厂穿孔设备余热回收利用方法，其特征在于：具体步骤如下：管坯在加热炉中加热，加热炉出口处管坯温度为1200-1300℃，推入机将管坯送至穿孔设备中进行穿孔；管坯穿过顶杆后在后续设备中进行穿孔后续处理；从推入机到穿孔后续设备全长有8-15m；采用保温装置将穿孔过程中的管坯密封起来，使管坯穿孔在保温装置内进行；送风机不断向保温装置内送入外界冷空气，让冷空气流过穿孔设备，与穿孔中的管坯进行换热；达到一定温度的热空气由输送管道直接送至加热炉的送风系统中作为加热炉的预热空气或者通入其他需要热空气的设备中。
8.根据权利要求7所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用方法，其特征在于：所述加热炉生成的高温烟气通入余热锅炉中，产生一定的蒸汽供其他车间使用。
9.根据权利要求7所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用方法，其特征在于：在穿孔设备上加装保温装置后，外界冷空气通过与管坯进行换热，能够使管坯最终温度降至100-150℃，空气温度由40℃升至300-500℃。
10.根据权利要求7所述的一种钢管厂穿孔设备余热回收利用方法，其特征在于：所述其他需要热空气的设备为煤气发生炉。
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