CN111623626A - 一种连续炉及其余热利用方法 - Google Patents

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    • F27B2009/3661Preheated fuel preheated with the exhaust gases

Abstract

本申请公开了一种连续炉及其余热利用方法,该连续炉,包括:炉体,内部中空设置,以形成炉腔,炉腔具有一工件入口端和一工件出口端,炉腔在沿工件入口端至工件出口端的方向上依次具有预热区A、加热区B和匀热区C;加热装置,设置于炉体且位于加热区B和匀热区C,使得炉腔内的温度达到预设温度;余热利用装置,设置于炉体且位于预热区A,利用加热区B和匀热区C的烟气余热向预热区A提供热源;以及烟气连接管路,连接加热装置和余热利用装置,用于将加热区B和匀热区C的烟气输送至预热区A。通过上述方式,本申请中的连续炉能够有效地利用自身余热,具有使用成本低、节能环保的优点。

Description

一种连续炉及其余热利用方法
技术领域
本申请涉及工业炉技术领域,尤其涉及连续炉及其余热利用方法。
背景技术
连续炉是指连续地或者间歇地装料,工件在炉内不断的移动,完成加热、保温、有时包括冷却在内的全过程的热处理炉。现有的连续炉通常不设有余热利用结构,从而造成能源浪费。因此,有必要研究一种连续炉及其余热利用方法。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处,本申请提供了一种连续炉及其余热利用方法,能够有效地利用自身余热,具有使用成本低、节能环保的优点。
为解决上述技术问题,本申请采用的技术方案是:
一种连续炉,包括:炉体,内部中空设置,以形成炉腔,所述炉腔具有一工件入口端和一工件出口端,所述炉腔在沿所述工件入口端至所述工件出口端的方向上依次具有预热区A、加热区B和匀热区C;加热装置,设置于所述炉体且位于所述加热区B和所述匀热区C,使得所述炉腔内的温度达到预设温度;余热利用装置,设置于所述炉体且位于所述预热区A,利用所述加热区B和所述匀热区C的烟气余热向所述预热区A提供热源;以及烟气连接管路,连接所述加热装置和所述余热利用装置,用于将所述加热区B和所述匀热区C的烟气输送至所述预热区A。
在本申请的一实施例中,所述加热装置包括:烧嘴组件,设置于所述炉体的炉壁上,用于产生高温烟气;烟气收集管,设置于所述炉体的炉壁上且与所述烟气连接管路连接;以及多个辐射管,位于所述炉腔内且连通所述烧嘴组件和所述烟气收集管,用于将所述烧嘴组件产生的高温烟气的热量以热辐射的形式传导至所述炉腔并将降温后的烟气导出所述炉体。
在本申请的一实施例中,多个所述辐射管沿工件的运行方向等间隔并排设置。
在本申请的一实施例中,所述辐射管具有一热端和一冷端,其中,所述热端与所述烧嘴组件连接,所述冷端与所述烟气收集管连接。
在本申请的一实施例中,所述烟气收集管的一端延伸进所述炉体与所述冷端连接,另一端裸露于所述炉体的外侧与所述烟气连接管路连接。
在本申请的一实施例中,所述余热利用装置包括设置于所述炉体的炉壁上且与所述烟气连接管路连接的烟气入口、设置于所述炉体的炉壁上的烟气出口以及连接所述烟气入口和所述烟气出口用于将所述加热区B和所述匀热区C的烟气余热传递至所述预热区A的散热管;其中,所述散热管沿所述工件入口端至所述工件出口端的方向分布。
在本申请的一实施例中,所述炉腔还包括降温区D;其中,在沿所述工件入口端至所述工件出口端的方向上,所述炉腔依次具有所述预热区A、所述加热区B、所述匀热区C和所述降温区D。
在本申请的一实施例中,所述预热区A和所述降温区D之间通过风机管路连接,所述风机管路上设置有循环风机,以促使所述降温区D内的气体和所述预热区A内的气体循环流动。
为解决上述技术问题,本申请提出的另一个解决方案是:
一种连续炉的余热利用方法,包括:
步骤一,在沿工件入口端至工件出口端的方向上,将炉体的炉腔依次划分为预热区A、加热区B和匀热区C;
步骤二,在所述加热区B和所述匀热区C设置加热装置;
步骤三,在所述预热区A设置余热利用装置;
步骤四,通过烟气连接管路连接加热装置和余热利用装置,利用所述加热区B和所述匀热区C的烟气余热对所述预热区A内的工件进行预热。
在本申请的一实施例中,在步骤一中,所述炉体的炉腔还划分有降温区D,在沿所述工件入口端至所述工件出口端的方向上,所述炉腔依次具有所述预热区A、所述加热区B、所述匀热区C和所述降温区D;其中,在所述预热区A和所述降温区D之间连接风机管路,在所述风机管路上设置循环风机。
本申请与现有技术相比,其有益效果是:
本申请提供的连续炉及其余热利用方法,其通过对加热区B和匀热区C的烟气余热以及工件冷却降温时产生的余热进行有效利用,能够通过利用自身余热降低使用成本低,具有节能环保的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
图1是本申请提出的连续炉在俯视方向上的示意图;
图2是图1中M-M方向的剖面结构示意图;
图3是图1中P-P方向的剖面结构示意图;
图中,100-加热装置;110-烧嘴组件;111-烧嘴燃烧室;112-烧嘴砖;113-燃气烧嘴;120-烟气收集管;130-辐射管;131-热端;132-冷端;200-连续炉;210-炉体;211-炉腔;213-工件入口端;214-工件出口端;300-工件;400-余热利用装置;410-烟气入口;420-烟气出口;430-散热管。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图,对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请提供了一种连续炉200,请参阅图1至图3,图1是本申请提出的连续炉在俯视方向上的示意图,图2是图1中M-M方向的剖面结构示意图,图3是图1中P-P方向的剖面结构示意图。在本申请中,该连续炉200,包括:炉体210,内部中空设置,以形成炉腔211,炉腔211具有一工件入口端213和一工件出口端214,炉腔211在沿工件入口端213至工件出口端214的方向上依次具有预热区A、加热区B和匀热区C;加热装置100,设置于炉体210且位于加热区B和匀热区C,使得炉腔211内的温度达到预设温度;余热利用装置400,设置于炉体210且位于预热区A,利用加热区B和匀热区C的烟气余热向预热区A提供热源;以及烟气连接管路(图未示),连接加热装置100和余热利用装置400,用于将加热区B和匀热区C的烟气输送至预热区A。
通过上述方式,本申请中的连续炉200能够利用加热区B和匀热区C的烟气余热向预热区A提供热源,以辅助所述预热区A内的工件300进行预热,由此,能够有效地利用自身余热,具有使用成本低、节能环保的优点。
进一步,请参阅图2,工件300以悬挂前进的方式设置于炉体210的炉腔211内,加热装置100对称设置于工件300的两侧,其中,M-M方向的剖面图与N-N方向的剖面图相同。加热装置100包括:烧嘴组件110,设置于炉体210的炉壁上,用于产生高温烟气;烟气收集管120,设置于炉体210的炉壁上且与烟气连接管路连接;以及多个辐射管130,位于炉腔211内且连通烧嘴组件110和烟气收集管120,用于将烧嘴组件110产生的高温烟气的热量以热辐射的形式传导至炉腔211并将降温后的烟气导出炉体210。在本申请中,加热区B和匀热区C内的多个辐射管130能够将烧嘴组件110产生的高温烟气沿工件300的悬挂方向均匀的辐射至炉腔211,进而工件300能够从炉腔211内吸收热量升温,由此,工件300具有受热均匀的优点
考虑到工件300受热的均匀性,将多个辐射管130沿工件300的运行方向等间隔并排设置。由此,工件300在向前运行的过程中能够均匀、持续的受热。
进一步,辐射管130的一端与烧嘴组件110连接,另一端与烟气收集管120连接。烧嘴组件110通过燃烧燃气产生高温烟气,因此,烧嘴组件110侧的温度较高;烟气收集管120用于收集热辐射后的烟气,由烧嘴组件110产生的高温烟气在途经炉腔211的过程中,大量的热量被炉腔211吸收,在到达烟气收集管120时只剩下部分热量,因此,烟气收集管120侧的温度比烧嘴组件110侧的温度低。由此,辐射管130与烧嘴组件110连接的一端为热端131、与烟气收集管120连接的另一端为冷端132。
进一步,烟气收集管120的一端延伸进炉体210与冷端132连接,另一端裸露于炉体210的外侧与烟气连接管路连接。
进一步,烧嘴组件110位于炉体210外侧,包括可拆卸设置于炉体210外炉壁上的烧嘴燃烧室111、设置于烧嘴燃烧室111的烧嘴砖112、与烧嘴砖112连接的燃气烧嘴113,其中,烧嘴燃烧室111的喷口朝向炉体210设置,炉体210上设置有与喷口相对的贯穿口,以使热端131与烧嘴燃烧室111连通。
进一步,请参阅图3,余热利用装置400包括设置于炉体210的炉壁上且与烟气连接管路连接的烟气入口410、设置于炉体210的炉壁上的烟气出口420以及连接烟气入口410和烟气出口420用于将加热区B和匀热区C的烟气余热传递至预热区A的散热管430;其中,散热管430沿工件入口端213至工件出口端214的方向分布。
进一步,请继续参阅图1,炉腔211还包括降温区D;其中,在沿所述工件入口端213至所述工件出口端214的方向上,所述炉腔211依次具有所述预热区A、所述加热区B、所述匀热区C和所述降温区D。
进一步,预热区A和降温区D之间通过风机管路连接,风机管路上设置有循环风机,以促使降温区D内的空气和预热区A内的空气循环流动,进而能够将工件300释放的热量(余热)传递至预热区A。
一种连续炉200的余热利用方法,请继续参阅图1至图3,包括:
步骤一,在沿工件入口端213至工件出口端214的方向上,将炉体210的炉腔211依次划分为预热区A、加热区B和匀热区C;
步骤二,在加热区B和匀热区C设置加热装置100;
步骤三,在预热区A设置余热利用装置400;
步骤四,通过烟气连接管路连接加热装置100和余热利用装置400,利用加热区B和匀热区C的烟气余热对预热区A内的工件300进行预热;
具体地,加热装置100在炉体210的炉壁上设有烧嘴组件110和烟气收集管120,气收集管120和烟气连接管路,通过上述烟气连接管路将加热区B和匀热区C排出的烟气输送至预热区A;余热利用装置400在炉体210的炉壁上设有烟气入口410和烟气出口420,烟气入口410和烟气连接管路连接,以使加热区B和匀热区C排出的烟气能够进入预热区A,从而实现余温利用。
进一步,在步骤一中,炉体210的炉腔211还划分有降温区D,由此,在沿工件入口端213至工件出口端214的方向上,炉腔211依次具有预热区A、加热区B、匀热区C和降温区D。由于降温区D中的工件300在降温的过程中会释放出部分热量,降温区D的温度会高于预热区A的温度,可以理解地,在预热区A和降温区D之间连接风机管路,在风机管路上设置循环风机,通过循环风机产生的循环气流能够在预热区A和降温区D之间形成气流搅动,以使降温区D的热量传递至预热区A,辅助工件300进行预热,从而实现余温利用。
综上所述,本申请提出的连续炉及其余热利用方法通过对加热区B和匀热区C的烟气余热以及工件300冷却降温时产生的余热进行有效利用,能够通过利用自身余热降低使用成本低,具有节能环保的优点。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种连续炉(200),其特征在于,包括:
炉体(210),内部中空设置,以形成炉腔(211),所述炉腔(211)具有一工件入口端(213)和一工件出口端(214),所述炉腔(211)在沿所述工件入口端(213)至所述工件出口端(214)的方向上依次具有预热区A、加热区B和匀热区C;
加热装置(100),设置于所述炉体(210)且位于所述加热区B和所述匀热区C,使得所述炉腔(211)内的温度达到预设温度;
余热利用装置(400),设置于所述炉体(210)且位于所述预热区A,利用所述加热区B和所述匀热区C的烟气余热向所述预热区A提供热源;以及
烟气连接管路,连接所述加热装置(100)和所述余热利用装置(400),用于将所述加热区B和所述匀热区C的烟气输送至所述预热区A。
2.根据权利要求1所述的连续炉(200),其特征在于,所述加热装置(100)包括:
烧嘴组件(110),设置于所述炉体(210)的炉壁上,用于产生高温烟气;
烟气收集管(120),设置于所述炉体(210)的炉壁上且与所述烟气连接管路连接;以及
多个辐射管(130),位于所述炉腔(211)内且连通所述烧嘴组件(110)和所述烟气收集管(120),用于将所述烧嘴组件(110)产生的高温烟气的热量以热辐射的形式传导至所述炉腔(211)并将降温后的烟气导出所述炉体(210)。
3.根据权利要求2所述的连续炉(200),其特征在于,
多个所述辐射管(130)沿工件(300)的运行方向等间隔并排设置。
4.根据权利要求2所述的连续炉(200),其特征在于,
所述辐射管(130)具有一热端(131)和一冷端(132),其中,所述热端(131)与所述烧嘴组件(110)连接,所述冷端(132)与所述烟气收集管(120)连接。
5.根据权利要求4所述的连续炉(200),其特征在于,
所述烟气收集管(120)的一端延伸进所述炉体(210)与所述冷端(132)连接,另一端裸露于所述炉体(210)的外侧与所述烟气连接管路连接。
6.根据权利要求1所述的连续炉(200),其特征在于,
所述余热利用装置(400)包括设置于所述炉体(210)的炉壁上且与所述烟气连接管路连接的烟气入口(410)、设置于所述炉体(210)的炉壁上的烟气出口(420)以及连接所述烟气入口(410)和所述烟气出口(420)用于将所述加热区B和所述匀热区C的烟气余热传递至所述预热区A的散热管(430);
其中,所述散热管(430)沿所述工件入口端(213)至所述工件出口端(214)的方向分布。
7.根据权利要求1所述的连续炉(200),其特征在于,
所述炉腔(211)还包括降温区D;
其中,在沿所述工件入口端(213)至所述工件出口端(214)的方向上,所述炉腔(211)依次具有所述预热区A、所述加热区B、所述匀热区C和所述降温区D。
8.根据权利要求1所述的连续炉(200),其特征在于,
所述预热区A和所述降温区D之间通过风机管路连接,所述风机管路上设置有循环风机,以促使所述降温区D内的空气和所述预热区A内的空气循环流动。
9.一种连续炉(200)的余热利用方法,其特征在于,包括:
步骤一,在沿工件入口端(213)至工件出口端(214)的方向上,将炉体(210)的炉腔(211)依次划分为预热区A、加热区B和匀热区C;
步骤二,在所述加热区B和所述匀热区C设置加热装置(100);
步骤三,在所述预热区A设置余热利用装置(400);
步骤四,通过烟气连接管路连接加热装置(100)和余热利用装置(400),利用所述加热区B和所述匀热区C的烟气余热对所述预热区A内的工件(300)进行预热。
10.根据权利要求9所述的连续炉(200)的余热利用方法,其特征在于,
在步骤一中,所述炉体(210)的炉腔(211)还划分有降温区D,在沿所述工件入口端(213)至所述工件出口端(214)的方向上,所述炉腔(211)依次具有所述预热区A、所述加热区B、所述匀热区C和所述降温区D;
其中,在所述预热区A和所述降温区D之间连接风机管路,在所述风机管路上设置循环风机。
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