CN111947451A - 一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，包括换热箱、第一进气管、第二进气管和两个连通管，所述第一进气管和第二进气管固定连接，两个所述连通管分别贯穿换热箱的两端并与其转动连接，所述连通管上安装有出气管，所述第二进气管内安装有发电机构，所述换热箱的下方安装有水泵，所述水泵的进水端和出水端分别安装有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管与换热箱的底部固定连接且连通。本发明结构合理，不仅可以利用蒸汽进行发电，增加发电的总量，也可以对高温蒸汽进行换热，使余热充分利用，对换热后的热水可以用于生活和工业生产上，减少其他资源的耗费。

Description

一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置

技术领域

本发明涉及氧化球团竖炉汽化冷却技术领域，尤其涉及一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置。

背景技术

现有的球团竖炉中均使用汽化冷却装置，靠软化水自然或强制汽化冷却循环进行降温，循环过程中吸收的热量以饱和蒸汽的方式进行转移，但现有的汽化冷却装置产生的饱和蒸汽除少量用于生活外，大部分蒸汽对空排放，造成了大量的热能流失和软水浪费。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其不仅可以利用蒸汽进行发电，增加发电的总量，也可以对高温蒸汽进行换热，使余热充分利用，对换热后的热水可以用于生活和工业生产上，减少其他资源的耗费。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，包括换热箱、第一进气管、第二进气管和两个连通管，所述第一进气管和第二进气管固定连接，两个所述连通管分别贯穿换热箱的两端并与其转动连接，所述第二进气管与其中一个连通管相连接，两个所述连通管相对的一端均固定连接有与其相同的竖管，两个所述竖管之间安装有与其相通的多个螺旋管，与所述第二进气管相背的连通管与换热箱之间设有动力机构，所述连通管上安装有出气管，所述第二进气管内安装有发电机构，所述换热箱的下方安装有水泵，所述水泵的进水端和出水端分别安装有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管与换热箱的底部固定连接且连通，所述第一进水管上安装有与其相通的第二进水管，所述第一出水管上安装有与其相通的第二出水管，所述第二出水管与换热箱的底部固定连接且相通，所述第一进水管、第二出水管、第一出水管和第二进水管上分别安装有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，所述换热箱的一侧设有温控机构。

优选地，两个所述连通管均通过旋转接头分别与出气管和第二进气管转动连接。

优选地，所述动力机构包括固定在换热箱上的支撑板，所述支撑板上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有第一齿轮，所述连通管的外壁套有与其固定连接的第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮相互啮合。

优选地，所述发电机构包括安装在第二进气管内的竖板，所述竖板上贯穿设有与其转动连接的第一传动杆，所述第一传动杆上固定连接有螺旋桨，所述第一传动杆的另一端固定连接有第一锥齿轮，所述第二进气管的底部安装有安装架，所述安装架上安装有发电机，所述发电机的轴端固定连接有第二传动杆，所述第二传动杆上固定连接有与第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合。

优选地，所述第一进气管的内径大于第二进气管的内径。

优选地，所述温控机构包括嵌在换热箱内的测温管，所述测温管内盛装有绝缘液体，所述测温管内滑动连接有浮于绝缘液体上的浮块，所述浮块上安装有滚轮，所述滚轮上安装有第一电触片，所述滚轮的上下两端均安装有限位条，所述测温管上安装有呈上下分布的第二电触片和第三电触片。

优选地，所述第一电触片和第二电触片之间与第二电磁阀和第四电磁阀电性连接。

优选地，所述第三电触片和第一电触片与第一电磁阀和第三电磁阀电性连接。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、通过冷却水可以对螺旋管内热量进行换热，由于螺旋管呈螺旋状，从而可以增加热蒸汽冷却水接触的时间，从而可以更有效的对热蒸汽进行换热。

2、通过将热蒸汽分别通过多个螺旋管进行换热，可以将蒸汽进行分散，即使位于螺旋管管轴线上的热量也可以进行换热，从而可以更有效的对热蒸汽换热，提高换热效果。

3、驱动电机转动带动第一齿轮和第二齿轮转动，第二齿轮转动带动连通管转动，连通管转动可以实现两个竖管和多个螺旋管转动，螺旋管转动会对冷却水进行搅拌，使得换热后的水热量更加均匀。

4、通过温控机构，可以实现对换热箱内冷却水和热水的输送及排除，无需人工操作。

5、当流动的热蒸汽有大内径的第一进气管进入小内经的第二进气管内后，热蒸汽的流速会增加，从而更加容易吹动螺旋桨转动，加速后的热蒸汽吹向螺旋桨上时可以实现螺旋桨的转动，螺旋桨转动带动第一传动杆和第一锥齿轮转动，第一锥齿轮转动可以实现第二锥齿轮转动，从而实现第二传动杆转动，实现发电机工作，可以进行发电工作，增加发电总量。

综上所述，本发明结构合理，不仅可以利用蒸汽进行发电，增加发电的总量，也可以对高温蒸汽进行换热，使余热充分利用，对换热后的热水可以用于生活和工业生产上，减少其他资源的耗费。

附图说明

图1为本发明提出的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置的结构示意图；

图2为图1中A处结构放大图；

图3为本发明提出的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置中温控机构的结构示意图；

图4为温控机构中滚轮的结构示意图。

图中：1换热箱、2第一进气管、3第二进气管、4出气管、5连通管、6旋转接头、7竖管、8螺旋管、9水泵、10第一进水管、11第一出水管、12第二出水管、13第二进水管、14第一电磁阀、15第二电磁阀、16第三电磁阀、17第四电磁阀、18支撑板、19第一齿轮、20第二齿轮、21驱动电机、22螺旋桨、23第一传动杆、24竖板、25第一锥齿轮、26第二锥齿轮、27发电机、28安装架、29测温管、30第二电触片、31第三电触片、32浮块、33滚轮、34限位条、35第一电触片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1-4，一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，包括换热箱1、第一进气管2、第二进气管3和两个连通管5，第一进气管2和第二进气管3固定连接，第一进气管2的内径大于第二进气管3的内径，当流动的热蒸汽有大内径的第一进气管2进入小内经的第二进气管3内后，热蒸汽的流速会增加，从而更加容易吹动螺旋桨22转动。

两个连通管5分别贯穿换热箱1的两端并与其转动连接，连通管5与换热箱1的转动处密封连接；第二进气管3与其中一个连通管5相连接，两个连通管5相对的一端均固定连接有与其相同的竖管7，两个竖管7之间安装有与其相通的多个螺旋管8，与第二进气管3相背的连通管5与换热箱1之间设有动力机构，连通管5上安装有出气管4，两个连通管5均通过旋转接头6分别与出气管4和第二进气管3转动连接。

具体的，动力机构包括固定在换热箱1上的支撑板18，支撑板18上固定连接有驱动电机21，驱动电机21的输出端固定连接有第一齿轮19，连通管5的外壁套有与其固定连接的第二齿轮20，第二齿轮20与第一齿轮19相互啮合，驱动电机21工作，会使得第一齿轮19和第二齿轮20转动，从而实现连通管5转动，连通管5转动可以实现两个竖管7和多个螺旋管8转动，通过螺旋管8可以对冷却水进行换热，同时会对冷却水进行搅拌，使得换热后的水热量更加均匀。

第二进气管3内安装有发电机构，发电机构包括安装在第二进气管3内的竖板24，竖板24上贯穿设有与其转动连接的第一传动杆23，第一传动杆23上固定连接有螺旋桨22，第一传动杆23的另一端固定连接有第一锥齿轮25，第二进气管3的底部安装有安装架28，安装架28上安装有发电机27，发电机27的轴端固定连接有第二传动杆，第二传动杆上固定连接有与第二锥齿轮26，第二锥齿轮26与第一锥齿轮25相互啮合。

加速后的热蒸汽吹向螺旋桨22上时可以实现螺旋桨22的转动，螺旋桨22转动带动第一传动杆23和第一锥齿轮25转动，第一锥齿轮25转动可以实现第二锥齿轮26转动，从而实现第二传动杆转动，实现发电机27工作，可以进行发电工作。

换热箱1的下方安装有水泵9，水泵9的进水端和出水端分别安装有第一进水管10和第一出水管11，第一进水管10与换热箱1的底部固定连接且连通，第一进水管10上安装有与其相通的第二进水管13，第一出水管11上安装有与其相通的第二出水管12，第二出水管12与换热箱1的底部固定连接且相通，第一进水管10、第二出水管12、第一出水管11和第二进水管13上分别安装有第一电磁阀14、第二电磁阀15、第三电磁阀16和第四电磁阀17；第一出水管11与外部的生活管道和工业用水管道相连接，第二进水管13与外部的冷却水水箱连接，用于提供冷却水。

换热箱1的一侧设有温控机构，温控机构包括嵌在换热箱1内的测温管29，测温管29内盛装有绝缘液体，绝缘液体遇热膨胀，温度低则恢复，如同水银体温表；测温管29内滑动连接有浮于绝缘液体上的浮块32，浮块32上安装有滚轮33，滚轮33上安装有第一电触片35，滚轮33的上下两端均安装有限位条34，测温管29上安装有呈上下分布的第二电触片30和第三电触片31。

第一电触片35和第二电触片30之间与第二电磁阀15和第四电磁阀17电性连接；第三电触片31和第一电触片35与第一电磁阀14和第三电磁阀16电性连接。

本发明使用时，将热蒸汽排出端与第一进气管2相连接，然后启动驱动电机21，驱动电机21转动带动第一齿轮19和第二齿轮20转动，第二齿轮20转动带动连通管5转动，连通管5转动可以实现两个竖管7和多个螺旋管8转动；热蒸汽通过第一进气管2、第二进气管3、旋转接头6和连通管5输送至竖管7内，通过竖管7可以将热蒸汽输送至多个螺旋管8内，则螺旋管8内的热蒸汽输送至另一个竖管7内，最终通过连通管5、旋转接头6和出气管4排出；热气可通过螺旋管8内时，通过冷却水可以对螺旋管8内热量进行换热，由于螺旋管8呈螺旋状，从而可以增加热蒸汽冷却水接触的时间，从而可以更有效的对热蒸汽进行换热，同时，通过将热蒸汽分别通过多个螺旋管8进行换热，可以将蒸汽进行分散，即使位于螺旋管8管轴线上的热量也可以进行换热，从而可以更有效的对热蒸汽换热，提高换热效果；与此同时，螺旋管8转动会对冷却水进行搅拌，使得换热后的水热量更加均匀。

随着换热的进行，随着换热箱1内冷却水温度的升高，则绝缘液体因为温度升高膨胀，起会带动浮块32上升，浮块32上升会带动滚轮33向上移动，滚轮33向上移动时与测温管29的内壁相抵而转动，随着滚轮33转动则下侧的限位条34与浮块32相抵，滚轮33无法转动，此时第一电触片35与测温管29内壁相抵，当第一电触片35上移与第三电触片31相抵时，此时第一电磁阀14、第三电磁阀16和水泵9工作，通过水泵9可以将换热箱1内的热水通过第一进水管10和第一出水管11排出，随着热水的排出以及螺旋管8继续输送热蒸汽，则换热箱1内的温度继续升高，浮块32和第一电触片35上升，第一电触片35与第二电触片30相抵时，第一电磁阀14、第三电磁阀16关闭，第二电磁阀15和第四电磁阀17工作，可以将外部的冷却水通过第二进水管13和第二出水管12输送至换热箱1内，随着换热箱1内冷却水的增加，则换热箱1内温度降低，相应的绝缘液体收缩浮块32下降，此时滚轮33再次转动直至上侧的限位条34与浮块32相抵，第一电触片35朝上并向下移动，当第一电触片35不与第二电触片30相抵时，水泵9、第二电磁阀15和第四电磁阀17停止工作，如此可以持续性的对热蒸汽进行换热，可以对余热进行再次利用减少其他能源的消耗。

当流动的热蒸汽有大内径的第一进气管2进入小内经的第二进气管3内后，热蒸汽的流速会增加，从而更加容易吹动螺旋桨22转动，加速后的热蒸汽吹向螺旋桨22上时可以实现螺旋桨22的转动，螺旋桨22转动带动第一传动杆23和第一锥齿轮25转动，第一锥齿轮25转动可以实现第二锥齿轮26转动，从而实现第二传动杆转动，实现发电机27工作，可以进行发电工作，增加发电总量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，包括换热箱（1）、第一进气管（2）、第二进气管（3）和两个连通管（5），其特征在于，所述第一进气管（2）和第二进气管（3）固定连接，两个所述连通管（5）分别贯穿换热箱（1）的两端并与其转动连接，所述第二进气管（3）与其中一个连通管（5）相连接，两个所述连通管（5）相对的一端均固定连接有与其相同的竖管（7），两个所述竖管（7）之间安装有与其相通的多个螺旋管（8），与所述第二进气管（3）相背的连通管（5）与换热箱（1）之间设有动力机构，所述连通管（5）上安装有出气管（4），所述第二进气管（3）内安装有发电机构，所述换热箱（1）的下方安装有水泵（9），所述水泵（9）的进水端和出水端分别安装有第一进水管（10）和第一出水管（11），所述第一进水管（10）与换热箱（1）的底部固定连接且连通，所述第一进水管（10）上安装有与其相通的第二进水管（13），所述第一出水管（11）上安装有与其相通的第二出水管（12），所述第二出水管（12）与换热箱（1）的底部固定连接且相通，所述第一进水管（10）、第二出水管（12）、第一出水管（11）和第二进水管（13）上分别安装有第一电磁阀（14）、第二电磁阀（15）、第三电磁阀（16）和第四电磁阀（17），所述换热箱（1）的一侧设有温控机构。

2.根据权利要求1所述的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其特征在于，两个所述连通管（5）均通过旋转接头（6）分别与出气管（4）和第二进气管（3）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其特征在于，所述动力机构包括固定在换热箱（1）上的支撑板（18），所述支撑板（18）上固定连接有驱动电机（21），所述驱动电机（21）的输出端固定连接有第一齿轮（19），所述连通管（5）的外壁套有与其固定连接的第二齿轮（20），所述第二齿轮（20）与第一齿轮（19）相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其特征在于，所述发电机构包括安装在第二进气管（3）内的竖板（24），所述竖板（24）上贯穿设有与其转动连接的第一传动杆（23），所述第一传动杆（23）上固定连接有螺旋桨（22），所述第一传动杆（23）的另一端固定连接有第一锥齿轮（25），所述第二进气管（3）的底部安装有安装架（28），所述安装架（28）上安装有发电机（27），所述发电机（27）的轴端固定连接有第二传动杆，所述第二传动杆上固定连接有与第二锥齿轮（26），所述第二锥齿轮（26）与第一锥齿轮（25）相互啮合。

5.根据权利要求4所述的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其特征在于，所述第一进气管（2）的内径大于第二进气管（3）的内径。

6.根据权利要求4所述的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其特征在于，所述温控机构包括嵌在换热箱（1）内的测温管（29），所述测温管（29）内盛装有绝缘液体，所述测温管（29）内滑动连接有浮于绝缘液体上的浮块（32），所述浮块（32）上安装有滚轮（33），所述滚轮（33）上安装有第一电触片（35），所述滚轮（33）的上下两端均安装有限位条（34），所述测温管（29）上安装有呈上下分布的第二电触片（30）和第三电触片（31）。

7.根据权利要求6所述的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其特征在于，所述第一电触片（35）和第二电触片（30）之间与第二电磁阀（15）和第四电磁阀（17）电性连接。

8.根据权利要求6所述的一种氧化球团竖炉汽化冷却蒸汽发电的余能回收装置，其特征在于，所述第三电触片（31）和第一电触片（35）与第一电磁阀（14）和第三电磁阀（16）电性连接。

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