CN109737757B - 一种单棒加热炉的预热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单棒加热炉的预热装置，包括底架和设置在底架上的预热室，预热室中设置有若干个烟气循环装置，所述烟气循环装置包括相互连接的导风管道和回流管道、设置在导风管道中的循环风轮以及第一驱动机构，该回流管道设置在导风管道下侧，循环风轮的下方设置有一个循环预热室，该循环预热室的底端与回流管道连通，铝棒设置在循环预热室的内部，循环预热室与导风管道的内壁形成回流通道，循环风轮用于抽取循环预热室中的烟气，使烟气经回流通道再进入循环预热室形成烟气循环。与现有技术相比，高温烟气在多次流动循环下能够有效接触预热室中的铝棒进行高效预热，增加高温烟气在预热室中存留的时间和热传递效率，达到节能减排的效果。

Description

一种单棒加热炉的预热装置

技术领域

本发明涉及铝棒加热设备领域，特别涉及一种单棒加热炉的预热装置。

背景技术

现有的单棒加热炉普遍采用燃气加热直排，加热炉内的铝棒经过燃气加热后会产生高温烟气，因要确保炉内的气压稳定，高温烟气被有风机抽取到预热区中，高温烟气在炉体内会对待加热的铝棒进行预热，然后再从设置在预热区的排烟管排出炉外，以达到节能减排目的。

但是大部分高温烟气并不能有效接触铝棒进行热传递，使大部分高温烟气未经过利用就直排炉外，铝棒预热效果差，造成排烟温度高，燃料消耗大，能源浪费，生产成本增加。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种单棒加热炉，旨在提高高温烟花与铝棒的热传递效率，实现更好的铝棒预热效果，减小能源消耗。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种单棒加热炉的预热装置，包括底架和设置在底架上的预热室，其特征在于，预热室中设置有若干个烟气循环装置，所述烟气循环装置包括相互连接的导风管道和回流管道、设置在导风管道中的循环风轮以及设置在预热室外侧用于驱动循环风轮转动的第一驱动机构，该回流管道设置在导风管道下侧，循环风轮的下方设置有一个循环预热室，该循环预热室的底端与回流管道连通，铝棒设置在循环预热室的内部，循环预热室与导风管道的内壁形成回流通道，该回流通道连通回流管道，循环风轮用于抽取循环预热室中的烟气，使烟气经回流通道再进入循环预热室形成烟气循环。

所述循环预热室包括由上而下依次相互连接的方筒段、斜面导流段、圆弧段，该圆弧段环绕铝棒设置。

所述导风管道设置为方管，该方管的边角均设置为圆角。

所述循环风轮设置为离心叶轮，所述第一驱动机构包括设置在预热室顶部的支架，竖向设置在支架上的转轴和第一驱动电机，该转轴的一端穿过预热室与离心叶轮连接，另一端与支架转动连接，第一驱动电机通过齿轮组件与转轴传动连接。

所述齿轮组件包括设置在转轴上的第一齿轮和设置在驱动电机输出端上的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合传动。

所述预热室上还设置有用于输送铝棒的输送机构，所述输送机构包括多根用于带动铝棒向轴向方向运动的传动轴以及驱动传动轴运动的第二驱动机构，所述传动轴的两端与设置底架上的承接座转动连接，每根传动轴上对称设置有两个套设在传动轴上的定位座，铝棒抵压在两定位座之间。

所述第二驱动机构包括设置底架上的第二驱动电机、设置在第二驱动电机输出端上的驱动齿轮以及设置在每根传动轴上的同轴齿轮，所述驱动齿轮与每个同轴齿轮通过传动链条连接并实现联动。

所述预热室中设置有排气管，所述排气管的输出端设置有热交换器。

所述预热室内两端分别设置有进料口和排料口。

所述预热室内设置有保温层。

有益效果：

本发明提供了一种单棒加热炉的预热装置，与现有技术相比，燃烧加热室加热铝棒所产生高温烟气，高温烟气经排料口进入导风管内，第一驱动机构驱动循环风轮转动产生负压抽取循环预热室中的高温烟气，然后排出至回流通道中，使循环预热室和回流通道的烟气流速加快压强变小，从而使回流通道中的高温烟气在压强差的作用下往回流管道流动，使高温烟气在多次流动循环下能够有效接触预热室中的铝棒进行高效预热，增加高温烟气在预热室中存留的时间和热传递效率，使高温烟气的热量利用更加合理，达到节能减排的效果。

附图说明

图1为本发明提供的单棒加热炉的预热装置的结构示意图。

图2为本发明提供的单棒加热炉的预热装置中，烟气循环装置的结构示意图。

图3为图2中L区域的局部放大图。

具体实施方式

本发明提供一种单棒加热炉的预热装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

附图中箭头的指向方向为高温烟气的流动方向。

请参阅图1-图3，本发明提供一种单棒加热炉的预热装置，包括底架1和设置在底架上的预热室2，预热室中设置有若干个烟气循环装置3，所述烟气循环装置3包括相互连接的导风管道31和回流管道32、设置在导风管道中的循环风轮33以及设置在预热室外侧用于驱动循环风轮转动的第一驱动机构34，该回流管道32设置在导风管道31下侧，循环风轮33的下方设置有一个循环预热室4，该循环预热室4的底端与回流管道32连通，铝棒5设置在循环预热室4的内部，循环预热室4与导风管道31的内壁形成回流通道6，该回流通道6连通回流管道32，循环风轮33用于抽取循环预热室中的烟气，使烟气经回流通道再进入循环预热室形成烟气循环。需要说明的是，所述预热室2内两端分别设置有进料口22和排料口21；进料口与加热炉外的铝棒待加热室连接，排料口与加热炉中的燃烧加热室连接，铝棒依次沿铝棒待加热区、预热室、燃烧加热室的设置方向输送。

与现有技术相比，本发明提供的单棒加热炉的预热装置，燃烧加热室加热铝棒所产生高温烟气，高温烟气经排料口21进入导风管内，第一驱动机构34驱动循环风轮33转动产生负压抽取循环预热室4中的高温烟气，然后排出至回流通道32中，使循环预热室和回流通道的烟气流速加快压强变小，从而使回流通道6中的高温烟气在压强差的作用下往回流管道32流动，使高温烟气在多次流动循环下能够有效接触预热室中的铝棒进行高效预热，增加高温烟气在预热室中存留的时间和热传递效率，使高温烟气的热量利用更加合理，达到节能减排的效果。

本实施例中，请参阅图1，烟气循环装置3设置有两个，高温烟气进入靠近排料口21的烟气循环装置能够对铝棒5进行第一级高温预热，初步降低高温烟气温度，然后高温烟气再进入第二个烟气循环装置，对铝棒进行第二级高温预热，再次降低高温烟气温度。两个或两个以上的烟气循环装置的相互配合，使高温烟气逐级温度递减，充分利用高温烟气的热能，降低加热能耗。

具体的，请参阅图2、图3，所述循环预热室4包括由上而下依次相互连接的方筒段4a、斜面导流段4b、圆弧段4c，该圆弧段4c环绕铝棒设置。通过这样设置，该圆弧段4c与铝棒5之间形成一个环形风槽4d，高温烟气沿环形风槽4d流动时会对铝棒5形成环形包裹，保证对铝棒5圆周上的各部分进行均匀预热，进一步提高预热效果，提高热传递效率，降低烟气温度。较佳的是，通过设置方筒段4a和斜面导流段4b，确保高温烟气从环形风槽4d出来时，在斜面导流段的斜面与方筒段的筒壁的导引下竖向上升，更好地被循环风轮吸取。

作为一种优选方案，请参阅图2，所述导风管道31设置为方管，该方管的边角均设置为圆角。通过这样设置，回流通道的结构紧凑，烟气循环顺畅，同时制造成本低， 便于生产装配。

进一步的，所述循环风轮设置为离心叶轮33，所述第一驱动机构34包括设置在预热室顶部的支架34a，竖向设置在支架上的转轴34b和第一驱动电机34c，该转轴34b的一端穿过预热室2与离心叶轮连接，另一端与支架转动连接，第一驱动电机通过齿轮组件与转轴传动连接。通过这样设置，离心叶轮转动平稳，风力大，使用效果佳。此处，所述离心叶轮33包括相对设置的盖板33a和底板33c以及多个设置在盖板和底板之间的叶片33b，底板33c的中部开设有气流入口，多片叶片33b沿离心叶轮的轴心间隔设置。底板与盖板及叶片之间形成离心通道，离心叶轮44吸取循环预热室4中的高温烟气到离心通道后，然后利用离心力将高温烟气径向甩出，使高温烟气可以重新进入回流通道6。

作为一种优选方案，所述齿轮组件包括设置在转轴34b上的第一齿轮34f和设置在驱动电机34c输出端上的第二齿轮34e，所述第一齿轮34f与第二齿轮34e啮合传动。通过设置第一齿轮和34f第二齿轮34e的传动比，可以调控离心叶轮的转动速度，从而有效控制高温烟气的流动速度和循环时间。

优选地，所述预热室2上还设置有用于输送铝棒的输送机构，所述输送机构包括多根用于带动铝棒向轴向方向运动的传动轴71以及驱动传动轴运动的第二驱动机构72，所述传动轴71的两端与设置底架1上的承接座74转动连接，每根传动轴上对称设置有两个套设在传动轴71上的定位座73，铝棒5抵压在两定位座73之间。通过这样设置，便于承托和输送铝棒，保证铝棒的周向定位。此处，定位座73包括相互连接的定位圆环73a和锁紧环73b，该定位圆环73a的纵截面为等腰梯形，锁紧环73b通过销连接的方式与传动轴固定连接。

作为一种优选方案，所述第二驱动机构72包括设置底架上的第二驱动电机72a、设置在第二驱动电机输出端上的驱动齿轮(图中未示出)以及设置在每根传动轴上的同轴齿轮(图中未示出)，所述驱动齿轮与每个同轴齿轮通过传动链条连接并实现联动。通过这样设置，第二驱动电机能够同时带动每根传动轴等速转动，结构紧凑，传动能耗小。

作为一种优选方案，所述预热室中设置有排气管9，所述排气管的输出端设置有热交换器。排气管中设置有热交换器用于将排气管排出的尾气与风机抽入的外部空气进行热交换，升温后的外部空气通入助燃风机中，进一步减低排烟温度，使尾气得到合理利用。

作为一种优选方案，所述预热室内设置有保温层8。该保温层优选设置为保温隔热棉。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种单棒加热炉的预热装置，包括底架和设置在底架上的预热室，其特征在于，预热室中设置有若干个烟气循环装置，所述烟气循环装置包括相互连接的导风管道和回流管道、设置在导风管道中的循环风轮以及设置在预热室外侧用于驱动循环风轮转动的第一驱动机构，该回流管道设置在导风管道下侧，循环风轮的下方设置有一个循环预热室，该循环预热室的底端与回流管道连通，铝棒设置在循环预热室的内部，循环预热室与导风管道的内壁形成回流通道，该回流通道连通回流管道，循环风轮用于抽取循环预热室中的烟气，使烟气经回流通道再进入循环预热室形成烟气循环；所述循环预热室包括由上而下依次相互连接的方筒段、斜面导流段、圆弧段，该圆弧段环绕铝棒设置；所述导风管道设置为方管，该方管的边角均设置为圆角；所述循环风轮设置为离心叶轮，所述第一驱动机构包括设置在预热室顶部的支架，竖向设置在支架上的转轴和第一驱动电机，该转轴的一端穿过预热室与离心叶轮连接，另一端与支架转动连接，第一驱动电机通过齿轮组件与转轴传动连接；所述预热室内两端分别设置有进料口和排料口；进料口与加热炉外的铝棒待加热室连接，排料口与加热炉中的燃烧加热室连接，铝棒依次沿铝棒待加热区、预热室、燃烧加热室的设置方向输送；所述离心叶轮包括相对设置的盖板和底板以及多个设置在盖板和底板之间的叶片，底板的中部开设有气流入口，多片叶片沿离心叶轮的轴心间隔设置；底板与盖板及叶片之间形成离心通道，离心叶轮吸取循环预热室中的高温烟气到离心通道后，然后利用离心力将高温烟气径向甩出，使高温烟气可以重新进入回流通道；烟气循环装置设置有两个，高温烟气进入靠近排料口的烟气循环装置能够对铝棒进行第一级高温预热，然后高温烟气再进入第二个烟气循环装置，对铝棒进行第二级高温预热。

2.根据权利要求1所述的单棒加热炉的预热装置，其特征在于，所述齿轮组件包括设置在转轴上的第一齿轮和设置在驱动电机输出端上的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合传动。

3.根据权利要求1所述的单棒加热炉的预热装置，其特征在于，所述预热室上还设置有用于输送铝棒的输送机构，所述输送机构包括多根用于带动铝棒向轴向方向运动的传动轴以及驱动传动轴运动的第二驱动机构，所述传动轴的两端与设置底架上的承接座转动连接，每根传动轴上对称设置有两个套设在传动轴上的定位座，铝棒抵压在两定位座之间。

4.根据权利要求3所述的单棒加热炉的预热装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括设置底架上的第二驱动电机、设置在第二驱动电机输出端上的驱动齿轮以及设置在每根传动轴上的同轴齿轮，所述驱动齿轮与每个同轴齿轮通过传动链条连接并实现联动。

5.根据权利要求1所述的单棒加热炉的预热装置，其特征在于，所述预热室中设置有排气管，所述排气管的输出端设置有热交换器。

6.根据权利要求1所述的单棒加热炉的预热装置，其特征在于，所述预热室内设置有保温层。