CN112943702A - 一种防止引风机过热的相变储能冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，包括引风机、排烟管道，排烟管道外部设有相变储能冷却装置，相变储能冷却装置包括金属散热片、相变储能吸热片，金属散热片和相变储能吸热片间隔设置在排烟管道的管壁外部，金属散热片与排烟管道固定连接。本发明利用相变材料相变吸收热量的特点实现引风机入口温度散热。保证烟气温度过高的情况下，吸收烟气中的热量，及时冷却烟气温度，保护风机的同时，稳定炉膛压力，为排烟温度调节提供时间。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备领域，特别涉及一种防止引风机过热的相变储能冷却装置。
背景技术
引风机是通过叶轮转动产生负压，从炉膛内抽取热烟气的一种设备。该设备能够克服尾部烟道内的压力损失，及时排走烟气，保证炉膛内压力稳定。炉窑在生产过程中难免会遇到生产不稳定的情况，而炉窑控制本身又是存在大滞后的问题，排烟温度难以及时进行调整，极易出现排烟温度过高的情况。引风机入口温度过高将导致引风机叶轮变形，增加磨损，缩减使用寿命，同时造成引风机运行不稳定，影响炉膛压力，增加能源消耗，甚至影响生产。
传统的解决方法是设置测温电偶，一旦检测到温度过高，就减小排烟流量或者掺入冷风，来降低排烟温度，这些方法将会对炉膛压力造成波动，不甚理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，及时冷却烟气温度，保护风机。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，包括引风机、排烟管道，排烟管道外部设有相变储能冷却装置，相变储能冷却装置包括金属散热片、相变储能吸热片，金属散热片和相变储能吸热片间隔设置在排烟管道的管壁外部，金属散热片与排烟管道固定连接。
所述的金属散热片的材质为不锈钢。
所述的相变储能吸热片的换热面积为20～30m2。
所述的相变储能吸热片的材质组分包括基体材料20％～25％、相变材料55％～65％、导热增强材料15％～20％。
所述的相变储能材料的相变温度比引风机最高工作温度小20℃～40℃。
所述的基体材料为SiO2和Al2O3中的一种，相变材料为NaNO3、KNO3、Mg(NO3)2中的至少一种，导热增强材料为膨胀石墨。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用相变材料相变吸收热量的特点实现引风机入口温度散热。保证烟气温度过高的情况下，吸收烟气中的热量，及时冷却烟气温度，保护风机的同时，稳定炉膛压力，为排烟温度调节提供时间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的侧视图。
图中：排烟管道1、相变储能吸热片2，金属散热片3、引风机4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1-图2：一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，包括引风机4、排烟管道1，排烟管道1外部设有相变储能冷却装置，相变储能冷却装置包括金属散热片3、相变储能吸热片2，金属散热片3和相变储能吸热片2间隔设置在排烟管道1的管壁外部，金属散热片3与排烟管道1固定连接。所述的金属散热片的材质为不锈钢。
所述的相变储能吸热片的换热面积为20～30m2。
所述的相变储能吸热片的材质为相变储能材料，其组分包括基体材料20％～25％、相变材料55％～65％、导热增强材料15％～20％。
所述的相变储能材料的相变温度比引风机最高工作温度小20℃～40℃。
所述的基体材料为SiO2和Al2O3中的一种，相变材料为NaNO3、KNO3、Mg(NO3)2中的至少一种，导热增强材料为膨胀石墨。
热烟气通过排烟管道进入引风机，当温度超过相变储能材料相变温度时，相变储能材料发生相变吸收热量，降低烟气温度，保护引风机。
实施例1
一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，包括引风机4、排烟管道1，排烟管道1的排烟温度上限为350℃。排烟管道1外部设有相变储能冷却装置，相变储能冷却装置包括金属散热片3、相变储能吸热片2，金属散热片3和相变储能吸热片2间隔设置在排烟管道1的管壁外部，金属散热片3与排烟管道1固定连接。相变储能吸热片2换热面积30m2。
相变储能材料2的组分包括相变材料NaNO360％，基体材料SiO225％，添加膨胀石墨15％导热增强材料。相变储能材料2相变点为320℃，导热系数为12.95W/m·K，储热密度为118J/g。当排烟温度超过320℃时，热量通过金属散热片3传递到相变储能材料中，使相变储能材料发生相变，吸收热量，及时冷却烟气温度，保证引风机4温度不超过使用温度。
实施例2
一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，包括引风机4、排烟管道1，排烟管道1的排排烟温度上限为370℃。排烟管道1外部设有相变储能冷却装置，相变储能冷却装置包括金属散热片3、相变储能吸热片2，金属散热片3和相变储能吸热片2间隔设置在排烟管道1的管壁外部，金属散热片3与排烟管道1固定连接。相变储能吸热片2换热面积20m2。
相变储能材料2组分包括相变材料KNO3和Mg(NO3)2混合物65％，基体材料Al2O315％，添加20％膨胀石墨作为导热增强材料。
相变储能材料2的相变点为330℃，导热系数为17.01W/m·K，储热密度为113J/g。
当排烟温度超过330℃时，热量通过散热片传递到相变储能材料2中使相变储能材料2发生相变，吸收热量，及时冷却烟气温度，保证引风机4温度不超过使用温度。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
Claims (6)
1.一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，其特征在于，包括引风机、排烟管道，排烟管道外部设有相变储能冷却装置，相变储能冷却装置包括金属散热片、相变储能吸热片，金属散热片和相变储能吸热片间隔设置在排烟管道的管壁外部，金属散热片与排烟管道固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，其特征在于，所述的金属散热片的材质为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，其特征在于，所述的相变储能吸热片的换热面积为20～30m2。
4.根据权利要求1所述的一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，其特征在于，所述的相变储能吸热片的材质组分包括基体材料20％～25％、相变材料55％～65％、导热增强材料15％～20％。
5.根据权利要求1所述的一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，其特征在于，所述的相变储能材料的相变温度比引风机最高工作温度小20℃～40℃。
6.根据权利要求1所述的一种防止引风机过热的相变储能冷却装置，其特征在于，所述的基体材料为SiO2和Al2O3中的一种，相变材料为NaNO3、KNO3、Mg(NO3)2中的至少一种，导热增强材料为膨胀石墨。
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