CN114413636A - 一种加热炉的余热回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加热炉的余热回收利用系统和利用了该系统的加热炉，通过设置温控动作件、具有联动关系的阀门组和配合阀门组设计的管路，能够根据第一蓄热室和第二蓄热室的温度情况，使得加热炉的余热回收利用系统在第一蓄热室吸热、第二蓄热室放热的状态一和第一蓄热室放热、第二蓄热室吸热的状态二之间自动切换。相较于现有的余热利用设备，本发明提供的加热炉的余热回收利用系统和利用了该系统的加热炉换向及时、快速、准确，减少了加热炉的余热回收利用系统在换向过程中的热量浪费，提高了热量的利用率。

Description

一种加热炉的余热回收利用系统

技术领域

本发明涉及利用余热的加热炉技术领域，特别是涉及一种加热炉的余热回收利用系统及加热炉。

背景技术

随着经济全球化的不断推进，资源和环境问题日益突出，工业炉作为能源消耗的大户，如何推行高效、环保的节能技术就成了重中之重，由此有人研发了余热利用设备。

蓄热式燃烧技术(又称“高温空气燃烧技术”，简称HTAC)是日本学者田中良一等人于20世纪80年代末提出的一种全新概念燃烧技术，它把回收烟气余热与高效燃烧及降低NOx排放等技术有机地结合起来，通过利用余热从而实现极限节能和极限降低NOx排放量的双重目的。

如图1所示，图中示出了一种利用了蓄热式燃烧技术的加热炉的结构，从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进入蓄热式燃烧器A后，经过蓄热式燃烧器A（陶瓷球或蜂窝体等）时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉内温度（一般比炉温低50-100°C）；被加热的高温热空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧（2%-20%）状态下实现燃烧；同时，炉膛内燃烧后的热烟气经另一蓄热式燃烧器B排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热式燃烧器B时，将显热储存在蓄热式燃烧器B内，然后以低于150°C的低温烟气经换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能和降低NOx排放量、利用余热等目的，常用的切换周期为30-90s。蓄热式燃烧技术可广泛应用于冶金、石化、机械、建材、锅炉等行业的热工设备上。

蓄热式燃烧技术从根本上提高了加热炉的能效利用率，即减少了污染的排放，又通过利用余热节约了能源，是满足当今资源和环境要求的先进技术，另外蓄热式燃烧技术强化了炉内的热气循环，均匀了炉内的温度场，提高了炉子的加热质量，节能效果十分明显。但是，相关技术当中的蓄热式燃烧加热炉，仍存在诸多使用不便之处，效率低下。

发明内容

发明人在实际生产中发现，如图1中示出的蓄热式燃烧加热炉，采用固定时间换向或加传感器的操作，且在换向过程中需要一定时间，会造成换向不及时、不灵便、换向故障率高、换向过程中浪费热量等问题，因此需要一种换向灵活、稳定、回收换向过程中热量的加热炉的余热回收利用系统。

基于此，有必要针对目前的蓄热式燃烧加热炉所存在的换向不及时、不灵便、换向故障率高、换向过程中浪费热量的问题，提供一种加热炉的余热回收利用系统及加热炉。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种加热炉的余热回收利用系统，其包括：阀门组、第一蓄热室、第二蓄热室、环形回路、第一支路、第二支路、进气支路和排气支路，所述阀门组包括按顺序设置于所述环形回路上的第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述第一阀门和所述第三阀门同步开启或关闭，所述第二阀门和所述第四阀门同步开启或关闭，所述第一阀门开启或关闭时，所述第二阀门关闭或开启；

所述第一支路一端连通于所述第一阀门和所述第二阀门之间的所述环形回路，所述第一支路另一端连通于所述第一蓄热室；所述第二支路一端连通于所述第三阀门和所述第四阀门之间的所述环形回路，所述第二支路另一端连通于所述第二蓄热室，所述第一蓄热室和所述第二蓄热室均连通于燃烧设备；所述进气支路连通于所述第二阀门和所述第三阀门之间的所述环形回路，所述排气支路连通于所述第四阀门和所述第一阀门之间的所述环形回路；

所述第一阀门和所述第四阀门上均设置有温控动作件，所述温控动作件在预设温度范围内动作使得所述第一阀门和所述第四阀门关闭。

在其中一个实施例中，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门均包括阀门组件，所述阀门组件包括固定盘和多个活动板，所述固定盘固定连接于所述环形回路内壁，所述活动板活动连接于所述固定盘，所述温控动作件两端分别连接于所述固定盘和所述活动板，处于所述预设温度范围时，所述温控动作件驱动所述活动板动作并使得所述阀门组件关闭，处于所述预设温度范围外时，所述温控动作件驱动所述活动板动作并使得所述阀门组件开启。

在其中一个实施例中，所述固定盘为环形片状，所述活动板为扇形块状，多个所述活动板围绕所述固定盘的圆心紧密均布；所述温控动作件动作使得所述活动板靠近或远离所述固定盘的圆心，以使所述阀门组件关闭或开启。

在其中一个实施例中，所述活动板具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面上设置有长槽，所述第二侧面上设置有第一连接件，任一所述活动板的所述第一连接件活动设置于与其相邻的另一所述活动板的所述长槽内；所述温控动作件设置于所述长槽内且所述温控动作件两端分别连接于所述长槽的槽壁和位于该所述长槽内的所述第一连接件。

在其中一个实施例中，所述阀门组件内至少包括一个同步滑动板，所述第一阀门内的所述同步滑动板和所述第三阀门内的所述同步滑动板同步运动，所述第二阀门内的所述同步滑动板和所述第四阀门内的所述同步滑动板同步运动。

在其中一个实施例中，加热炉的余热回收利用系统还包括联动锁定板，所述联动锁定板和所述环形回路外壁通过第一弹性件连接，所述联动锁定板与多个所述阀门组件当中的至少一个活动板均固定连接，所述第一弹性件驱动所述联动锁定板运动并使得所述阀门组件总是处于开启或关闭状态。

在其中一个实施例中，加热炉的余热回收利用系统还包括分流组件，所述分流组件包括分流板，所述分流板可转动地设置于所述进气支路内，所述分流板在转动前后具有第一位置和第二位置，处于所述第一位置时，从所述进气管道流入的流体流向所述第三阀门，处于所述第二位置时，从所述进气管道流入的流体流向所述第二阀门。

在其中一个实施例中，所述分流组件还包括分流块，所述分流块设置于所述第二阀门和所述第三阀门之间的所述环形回路内，且所述分流块和所述分流板之间形成间隙，所述分流块两侧的所述环形回路通过所述间隙连通。

在其中一个实施例中，所述分流组件还包括联动件和第二弹性件，所述联动件可滑动地设置于所述分流块上，所述联动件一端抵接于所述分流板，所述联动件另一端抵接于所述活动板，所述阀门组件关闭时，所述活动板推动所述联动件以使所述分流板动作；所述第二弹性件的弹力始终使得所述联动杆抵接于所述活动板。

本发明还提供了一种加热炉，其包括上述任一实施例当中所述的加热炉的余热回收利用系统，所述加热炉包括加热腔体和燃料通道，所述加热腔体的两端分别连通于所述第一蓄热室和所述第二蓄热室，所述燃料通道用以向所述第一蓄热室或所述第二蓄热室内输送燃料。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种加热炉的余热回收利用系统和利用了该系统的加热炉，通过设置温控动作件、具有联动关系的阀门组和配合阀门组设计的管路，能够根据第一蓄热室和第二蓄热室的温度情况，使得加热炉的余热回收利用系统在第一蓄热室吸热、第二蓄热室放热的状态一和第一蓄热室放热、第二蓄热室吸热的状态二之间自动切换。相较于现有的余热利用设备，本发明提供的加热炉的余热回收利用系统和利用了该系统的加热炉换向及时、快速、准确，减少了加热炉的余热回收利用系统在换向过程中的热量浪费，提高了热量的利用率。

附图说明

图1为相关技术当中利用了蓄热式燃烧技术的加热炉的结构。

图2为本发明一实施例提供的加热炉的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的加热炉的余热回收利用系统的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的加热炉的余热回收利用系统中阀门组的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的加热炉的余热回收利用系统中阀门组和分流组件的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的加热炉的余热回收利用系统中阀门组件的结构示意图；

图7为图6当中阀门组件中固定盘的结构示意图；

图8为图6当中阀门组件中多个活动板的结构示意图；

图9为图6当中阀门组件中单个活动板的结构示意图；

图10为图6当中阀门组件处于完全开启时的结构示意图；

图11为图6当中阀门组件处于半开半闭时的结构示意图；

图12图6当中阀门组件处于完全关闭时的结构示意图；

其中，图10-图12当中的虚线部分表示固定盘上的滑槽。

其中：

加热炉的余热回收利用系统10；第一阀门101；第二阀门102；第三阀门103；第四阀门104；温控动作件105；阀门组件100；固定盘110；径向盲孔111；滑槽112；缺口113；活动板120；同步滑动板120a；同步杆120b；第一侧面1201；第二侧面1202；长槽121；第一连接件122；第二连接件123；连接凸台124；通槽125；第一蓄热室210；第二蓄热室220；环形回路300；第一支路301；第二支路302；进气支路303；排气支路304；联动锁定板400；第一弹性件410；分流板510；分流块520；间隙530；联动件540；第二弹性件541；吸气泵601；排气泵602；加热炉603；燃料通道604。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。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。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图2-图12描述本发明第一方面提供的加热炉的余热回收利用系统。

如图2和图3所示，本发明提供了一种加热炉的余热回收利用系统10，其包括：阀门组、第一蓄热室210、第二蓄热室220、环形回路300、第一支路301、第二支路302、进气支路303和排气支路304，阀门组包括按顺序设置于环形回路300上的第一阀门101、第二阀门102、第三阀门103和第四阀门104，第一阀门101和第三阀门103同步开启或关闭，第二阀门102和第四阀门104同步开启或关闭，第一阀门101开启或关闭时，第二阀门102关闭或开启，相应的，第三阀门103开启或关闭时，第四阀门104关闭或开启。

第一支路301一端连通于第一阀门101和第二阀门102之间的环形回路300，第一支路301另一端连通于第一蓄热室210；第二支路302一端连通于第三阀门103和第四阀门104之间的环形回路300，第二支路302另一端连通于第二蓄热室220，第一蓄热室210和第二蓄热室220均连通于燃烧设备；进气支路303连通于第二阀门102和第三阀门103之间的环形回路300，排气支路304连通于第四阀门104和第一阀门101之间的环形回路300。

本发明提供的加热炉的余热回收利用系统10根据阀门组的开闭情况具有以下三种状态：

状态一，请参阅图4，第一阀门101和第三阀门103开启，第二阀门102和第四阀门104关闭。该状态下，气体从进气支路303进入，由于第二阀门102关闭，气体仅能够顺序流经第三阀门103、第二支路302、第二蓄热室220、燃烧设备、第一蓄热室210和第一支路301，在从第一支路301流出后，由于第二阀门102关闭，气体仅能够顺序流经第一阀门101和排气支路304。该过程当中，气体首先经过第二蓄热室220并在第二蓄热室220内加热，从燃烧设备流出的高温气体能够加热第一蓄热室210。

状态二，第一阀门101和第三阀门103关闭，第二阀门102和第四阀门104开启。该状态下，气体从进气支路303进入，由于第三阀门103关闭，气体仅能够顺序流经第二阀门102、第一支路301、第一蓄热室210、燃烧设备、第二蓄热室220和第二支路302，在从第二支路302流出后，由于第三阀门103关闭，气体仅能够顺序流经第四阀门104和排气支路304。该过程当中，气体首先经过第一蓄热室210并在第一蓄热室210内加热，从燃烧设备流出的高温气体能够加热第二蓄热室220。

可以理解的是，处于状态一时，第一蓄热室210吸热，第二蓄热室220放热；处于状态二时，第一蓄热室210放热，第二蓄热室220吸热。加热炉的余热回收利用系统10在上述状态一和状态二之间循环切换，能够使得第一蓄热室210和第二蓄热室220分别循环吸热、放热。

状态三，加热炉的余热回收利用系统10从状态一切换至状态二或从状态二切换至状态一的过程状态均为状态三。可以理解的是，相较于状态一和状态二，状态三的持续时间非常短。

第一阀门101和第四阀门104上均设置有温控动作件105，温控动作件105在预设温度范围内动作使得第一阀门101和第四阀门104关闭，可以理解的是，当温控动作件105不在预设温度范围时，应当使得第一阀门101和第四阀门104开启。预设温度范围可以是大于第一蓄热室210和第二蓄热室220接近或达到预设工作温度时，从第一蓄热室210或第二蓄热室220流出的气体温度的温度范围。

由上述状态分析可知，在加热炉的余热回收利用系统10处于状态一和状态二之间循环且刚刚进入状态一时，从燃烧设备流出的气体首先对第一蓄热室210进行加热，从第一蓄热室210流出的、带有余热的气体对第一阀门101上的温控动作件105进行加热。经过一段时间后，第一蓄热室210接近或达到预设工作温度，此时第一阀门101上的温控动作件105经从第一蓄热室210流出的气体持续加热并达到预设温度范围，温控动作件105动作并关闭第一阀门101，第一阀门101关闭带动第三阀门103关闭。同时，第四阀门104的温控动作件105处于预设温度范围外，温控动作件105动作并打开第四阀门104，第四阀门104打开带动第二阀门102打开，使得加热炉的余热回收利用系统10进入状态二。

由此，本发明提供的加热炉的余热回收利用系统10，通过设置温控动作件105、具有联动关系的阀门组和配合阀门组设计的管路，能够根据第一蓄热室210和第二蓄热室220的温度情况，使得加热炉的余热回收利用系统10在第一蓄热室210吸热、第二蓄热室220放热的状态一和第一蓄热室210放热、第二蓄热室220吸热的状态二之间自动切换，换向及时、快速、准确，减少了加热炉的余热回收利用系统10在换向过程中的热量浪费，提高了热量的利用率。

在其中一个实施例中，请参阅图6-图12，第一阀门101、第二阀门102、第三阀门103和第四阀门104均包括阀门组件100，阀门组件100包括固定盘110和多个活动板120，固定盘110固定连接于环形回路300内壁，活动板120活动连接于固定盘110，温控动作件105两端分别连接于固定盘110和活动板120，处于预设温度范围时，温控动作件105驱动活动板120动作并使得阀门组件100关闭，处于预设温度范围外时，温控动作件105驱动活动板120动作并使得阀门组件100开启。

具体的，如图7所示，固定盘110为环形片状，固定盘110上设置有多个滑槽112，滑槽112的数量和活动板120的数量相等，滑槽112沿固定盘110的轴向方向贯穿固定盘110。固定盘110上还设置有一个径向盲孔111，径向盲孔111沿固定盘110的径向方向设置，径向盲孔111一端贯穿固定盘110的外周壁面，滑槽112沿固定盘110的轴线方向的投影部分或全部落入径向盲孔111沿同方向的投影内。固定盘110上还设置有一个缺口113，缺口113沿固定盘110轴向方向贯穿固定盘110，但并未贯穿固定盘110的内周壁面以使得固定盘110的环形内部与环形外部连通。

多个活动板120围绕固定盘110的圆心紧密均布，如图6和图8，图中活动板120的数量均为8个。如图9所示，活动板120为扇形块状，扇形的活动板120具有一个弧形侧面和两个面积较小的第一侧面1201和第二侧面1202，第一侧面1201上设置有长槽121，第二侧面1202上设置有第一连接件122，任一活动板120的第一连接件122活动设置于与其相邻的另一活动板120的长槽121内，由此使得多个活动板120依次两两滑动连接，并形成了一种近似于相机快门的启闭结构。温控动作件105设置于长槽121内且温控动作件105两端分别连接于长槽121的槽壁和位于该长槽121内的第一连接件122，温控动作件105在预设温度范围时伸长，使得多个活动板120均向着固定盘110的圆心处运动，直至多个活动板120使得阀门组件100关闭，如图12所示；相应的，温控动作件105在预设温度范围外时缩短，使得多个活动板120均背向固定盘110的圆心运动，直至多个活动板120使得阀门组件100开启，如图10所示。

活动板120上设置有通槽125，通槽125沿扇形活动板120的周向方向贯穿活动板120的弧形侧面、第一侧面1201和第二侧面1202，在通槽125靠近第一侧面1201处设置有连接凸台124。活动板120通过将通槽125卡合在固定盘110上，使得活动板120能够相对于固定盘110滑动，且连接凸台124可滑动地设置在固定盘110上的滑槽112内。需要说明的是，由扇形的活动板120和环装的固定盘110形成的阀门组件100，如图10所示，在完全打开时，连接凸台124位于滑槽112远离固定盘110圆心的一端，如图12所示，在完全闭合时，连接凸台124同样位于滑槽112远离固定盘110圆心的一端，如图11所示，在半开半闭时，连接凸台124位于滑槽112靠近固定盘110圆心的一端。即在阀门组件100从开启到关闭或从关闭到开启过程中，连接凸台124首先从滑槽112远离固定盘110圆心的一端向滑槽112靠近固定盘110圆心的一端移动，再从滑槽112靠近固定盘110圆心的一端向滑槽112远离固定盘110圆心的一端。活动板120上还设置有第二连接件123，第二连接件123位于径向盲孔111内，且第二连接件123连接于连接凸台124。

在其中一个实施例中，如图4所示，阀门组件100内至少包括一个同步滑动板120a，第一阀门101内的同步滑动板120a和第三阀门103内的同步滑动板120a同步运动，第二阀门102内的同步滑动板120a和第四阀门104内的同步滑动板120a同步运动。同步滑动板120a上固定连接有同步杆120b，第一阀门101和第三阀门103当中的同步滑动板120a均固定连接于同一根同步杆120b，第二阀门102和第四阀门104当中的同步滑动板120a均固定连接于同一根同步杆120b，由此使得第一阀门101和第三阀门103同步开启或关闭，第二阀门102和第四阀门104同步开启或关闭。可以理解的是，同步结构不局限于上述同步杆120b和同步滑动板120a，其他任何能够实现两阀门同步开启或关闭的结构均可应用于本发明。

在其中一个实施例中，请参阅图4和图5，为了保证在第一阀门101、第三阀门103开启或关闭的同时，第二阀门102、第四阀门104关闭或开启，加热炉的余热回收利用系统10还包括联动锁定板400，联动锁定板400和环形回路300外壁通过第一弹性件410连接，联动锁定板400与多个阀门组件100当中的至少一个活动板120均固定连接，第一弹性件410驱动联动锁定板400运动并使得阀门组件100总是处于开启或关闭状态。

例如，在上述通过滑槽112和连接凸台124连接固定盘110和活动板120的实施例当中，第一弹性件410总是使得联动锁定板400向远离环形回路300外周壁的方向移动，并总是使得连接凸台124处于滑槽112远离固定盘110圆心的一端，即第一弹性件410总是使得阀门组件100处于开启或关闭状态，而不能位于中间状态。联动锁定板400固定连接于多个阀门组件当中的第二连接件123。

在加热炉的余热回收利用系统10处于状态一和状态二之间循环且刚刚进入状态一时，从燃烧设备流出的气体首先对第一蓄热室210进行加热，从第一蓄热室210流出的、带有余热的气体对第一阀门101上的温控动作件105进行加热。该过程当中，虽然第四阀门104上的温控动作件105处于预设温度范围外，并具有驱动阀门组件100打开的趋势，但由于单个温控动作件105的驱动力不足以克服第一弹性件410的弹力，因此第四阀门104仍然保持关闭状态无法打开。

经过一段时间后，第一蓄热室210接近或达到预设工作温度，此时第一阀门101上的温控动作件105经从第一蓄热室210流出的气体持续加热并达到预设温度范围，温控动作件105具有想要关闭第一阀门101的趋势。同时，第四阀门104的温控动作件105处于预设温度范围外，温控动作件105具有想要打开第四阀门104的趋势。需要说明的是，温控动作件105驱动第一阀门101关闭和驱动第四阀门104开启的趋势，均使得联动锁定板400向靠近环形回路300外周壁运动。在第一阀门101和第四阀门104上的温控动作件105的共同作用下，克服第一弹性件410的弹力，使得联动锁定板400动作，并使得第一阀门101关闭，第二阀门102开启。

需要说明的是，在第一阀门101关闭，第二阀门102开启的过程中，联动锁定板400的运动过程分为两个过程：

过程一，联动锁定板400靠近环形回路300外周壁。此时第一阀门101在温控动作件105的驱动下，与联动锁定板400连接的活动板120上的连接凸台124从滑槽112远离固定盘110圆心的一端向滑槽112靠近固定盘110圆心的一端运动，即第一阀门101从图10所示状态向图11所示状态变化。第四阀门104同样在温控动作件105的驱动下，与联动锁定板400连接的活动板120上的连接凸台124从滑槽112远离固定盘110圆心的一端向滑槽112靠近固定盘110圆心的一端运动，即第四阀门104从图12所示状态向图11所示状态变化。由此可知，虽然过程一当中，第一阀门101想要关闭，第四阀门104想要开启，但是其温控动作件105均是驱动与联动锁定板400连接的活动板120上的连接凸台124从滑槽112远离固定盘110圆心的一端向滑槽112靠近固定盘110圆心的一端运动，也均是驱动联动锁定板400向靠近环形回路300外周壁的方向移动。该过程当中，第一弹性件410的弹力和温控动作件105的驱动力作用相反。

过程二，联动锁定板400远离环形回路300外周壁。经过过程一，第一阀门101在温控动作件105的驱动下已经部分关闭，并使得连接凸台124处于滑槽112靠近固定盘110圆心的一端，即图11中所示的状态。过程二中，第一阀门101中与联动锁定板400连接的活动板120上的连接凸台124从滑槽112靠近固定盘110圆心的一端向滑槽112远离固定盘110圆心的一端运动，即第一阀门101从图11所示状态向图12所示状态变化。经过过程一，第四阀门104在温控动作件105的驱动下已经部分开启，并使得连接凸台124处于滑槽112靠近固定盘110圆心的一端，即图11中所示的状态。过程二中，第四阀门104中与联动锁定板400连接的活动板120上的连接凸台124从滑槽112靠近固定盘110圆心的一端向滑槽112远离固定盘110圆心的一端运动，即第一阀门101从图11所示状态向图10所示状态变化。由此可知，与过程一相同，第一阀门101想要关闭，第四阀门104想要开启，但是其温控动作件105均是驱动与联动锁定板400连接的活动板120上的连接凸台124从滑槽112靠近固定盘110圆心的一端向滑槽112远离固定盘110圆心的一端运动，也均是驱动联动锁定板400向远离环形回路300外周壁的方向移动。该过程当中，第一弹性件410的弹力和温控动作件105的驱动力作用相同。

由上述对于联动锁定板400的运动分析可知，过程一当中，第一弹性件410的弹力阻碍第一阀门101和第四阀门104的动作，过程二当中，第一弹性件410的弹力驱动第一阀门101和第四阀门104的动作。由此，只有当第一阀门101和第四阀门104当中的温控动作件105同时动作时，才能够克服第一弹性件410的弹力使得联动锁定板400动作，且联动锁定板400总是使得第一阀门101或第四阀门104处于开启状态或关闭状态。此外，联动锁定板400也能够使得加热炉的余热回收利用系统10处于前述状态三的时间非常短，减少加热炉的余热回收利用系统10处于状态三时的热量损失，以提高热量的利用效率。

在其中一个实施例中，请参阅图4和图5，加热炉的余热回收利用系统10还包括分流组件，分流组件包括分流板510，分流板510可转动地设置于进气支路303内，分流板510在转动前后具有第一位置和第二位置，处于第一位置时，从进气管道流入的流体流向第三阀门103，处于第二位置时，从进气管道流入的流体流向第二阀门102。

分流组件还包括分流块520，分流块520设置于第二阀门102和第三阀门103之间的环形回路300内，且分流块520和分流板510之间形成间隙530，分流块520两侧的环形回路300通过间隙530连通。分流组件还包括联动件540和第二弹性件541，联动件540可滑动地设置于分流块520上，联动件540一端抵接于分流板510，联动件540另一端抵接于活动板120，阀门组件100关闭时，活动板120推动联动件540以使分流板510动作；第二弹性件541的弹力始终使得联动杆抵接于活动板120。

沿着分流板510转动轴可将分流板510分为靠近进气方向的前侧部分和靠近环形回路300的后侧部分，由图4可知，分流板510前侧部分的面积大于分流板510后侧部分。联动件540数量为两个，包括与第二阀门102抵接的左侧联动件540和与第三阀门103抵接的右侧联动件540，两个联动件540分别抵接于分流板510的两个侧面。

初始状态下，分流板510处于中间位置，气体从分流板510两侧均匀通过。当第二阀门102关闭、第三阀门103开启时，驱动左侧联动件540动作，动作过程中左侧联动件540抵接并顶推分流板510，并使得分流板510向第一位置转动，第二阀门102完全关闭后，左侧联动件540与分流板510脱离接触。右侧联动件540同样动作，但始终不与分流板510接触。当分流板510转动至第一位置之后，从进气支路303流过的气体持续冲击分流板510，由于分流板510前侧部分的面积大于后侧部分的面积，使得前侧部分收到的冲击力大于后侧部分收到的冲击力，由此使得分流板510始终保持在第一位置。当第二阀门102开启、第三阀门103关闭时，驱动右侧联动件540动作，动作过程中右侧联动件540抵接并顶推分流板510，并使得分流板510向第二位置转动，第三阀门103完全关闭后，右侧联动件540与分流板510脱离接触。左侧联动件540同样动作，但始终不与分流板510接触。当分流板510转动至第二位置之后，从进气支路303流过的气体持续冲击分流板510，由于分流板510前侧部分的面积大于后侧部分的面积，使得前侧部分收到的冲击力大于后侧部分收到的冲击力，由此使得分流板510始终保持在第二位置。由此，在加热炉的余热回收利用系统10处于前述状态三时，通过分流板510尽可能地减少了第二阀门102关闭过程中从第二阀门102的通过量和第三阀门103关闭过程中从第三阀门103的通过量。

此外，在通过分流板510导引气体沿正确路径流动的过程中，由于设置了分流板510，使得分流板510和进气支路303形成了一个近似文氏管的结构，使得分流板510处的气体流速大、压强小。以第三阀门103逐渐打开、第二阀门102逐渐关闭、分流板510处于第一位置举例，从燃烧设备流出的高温气体理论上应当流经第一蓄热室210、第一支路301、第一阀门101后从排气支路304流出，但是此时第二阀门102还未完全关闭，由于分流板510处的气体流速大、压强小，会通过间隙530吸引从第一支路301排入环形回路300当中的高温气体，使得部分高温气体穿过还未完全关闭的第二阀门102并汇入到沿进气支路303、第三阀门103、第二支路302的气流中，在回收热量的同时进一步增加贫氧燃烧的效果。

在上述实施例当中，温控动作件可以是温度记忆弹簧，也可以是其他能够根据温度变化而动作的材料或机构。

下面参照图2描述本发明第二方面提供的加热炉。

本发明还提供了一种加热炉603，其包括上述任一实施例当中的加热炉的余热回收利用系统，加热炉包括加热腔体和燃料通道604，加热腔体的两端分别连通于第一蓄热室210和第二蓄热室220，燃料通道604用以向第一蓄热室210或第二蓄热室220内输送燃料，进气支路303用于输送助燃气体，在进气支路303上设置有吸气泵601，在排气支路304上设置有排气泵602。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，包括：阀门组、第一蓄热室、第二蓄热室、环形回路、第一支路、第二支路、进气支路和排气支路，所述阀门组包括按顺序设置于所述环形回路上的第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述第一阀门和所述第三阀门同步开启或关闭，所述第二阀门和所述第四阀门同步开启或关闭，所述第一阀门开启或关闭时，所述第二阀门关闭或开启；

所述第一支路一端连通于所述第一阀门和所述第二阀门之间的所述环形回路，所述第一支路另一端连通于所述第一蓄热室；所述第二支路一端连通于所述第三阀门和所述第四阀门之间的所述环形回路，所述第二支路另一端连通于所述第二蓄热室，所述第一蓄热室和所述第二蓄热室均连通于燃烧设备；所述进气支路连通于所述第二阀门和所述第三阀门之间的所述环形回路，所述排气支路连通于所述第四阀门和所述第一阀门之间的所述环形回路；

所述第一阀门和所述第四阀门上均设置有温控动作件，所述温控动作件在预设温度范围内动作使得所述第一阀门和所述第四阀门关闭。

2.根据权利要求1所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门均包括阀门组件，所述阀门组件包括固定盘和多个活动板，所述固定盘固定连接于所述环形回路内壁，所述活动板活动连接于所述固定盘，所述温控动作件两端分别连接于所述固定盘和所述活动板，处于所述预设温度范围时，所述温控动作件驱动所述活动板动作并使得所述阀门组件关闭，处于所述预设温度范围外时，所述温控动作件驱动所述活动板动作并使得所述阀门组件开启。

3.根据权利要求2所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，所述固定盘为环形片状，所述活动板为扇形块状，多个所述活动板围绕所述固定盘的圆心紧密均布；所述温控动作件动作使得所述活动板靠近或远离所述固定盘的圆心，以使所述阀门组件关闭或开启。

4.根据权利要求3所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，所述活动板具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面上设置有长槽，所述第二侧面上设置有第一连接件，任一所述活动板的所述第一连接件活动设置于与其相邻的另一所述活动板的所述长槽内；所述温控动作件设置于所述长槽内且所述温控动作件两端分别连接于所述长槽的槽壁和位于该所述长槽内的所述第一连接件。

5.根据权利要求4所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，所述阀门组件内至少包括一个同步滑动板，所述第一阀门内的所述同步滑动板和所述第三阀门内的所述同步滑动板同步运动，所述第二阀门内的所述同步滑动板和所述第四阀门内的所述同步滑动板同步运动。

6.根据权利要求3所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，还包括联动锁定板，所述联动锁定板和所述环形回路外壁通过第一弹性件连接，所述联动锁定板与多个所述阀门组件当中的至少一个所述活动板均固定连接，所述第一弹性件驱动所述联动锁定板运动并使得所述阀门组件总是处于开启或关闭状态。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，还包括分流组件，所述分流组件包括分流板，所述分流板可转动地设置于所述进气支路内，所述分流板在转动前后具有第一位置和第二位置，处于所述第一位置时，从所述进气管道流入的流体流向所述第三阀门，处于所述第二位置时，从所述进气管道流入的流体流向所述第二阀门。

8.根据权利要求7所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，所述分流组件还包括分流块，所述分流块设置于所述第二阀门和所述第三阀门之间的所述环形回路内，且所述分流块和所述分流板之间形成间隙，所述分流块两侧的所述环形回路通过所述间隙连通。

9.根据权利要求8所述的加热炉的余热回收利用系统，其特征在于，所述分流组件还包括联动件和第二弹性件，所述联动件可滑动地设置于所述分流块上，所述联动件一端抵接于所述分流板，所述联动件另一端抵接于所述活动板，所述阀门组件关闭时，所述活动板推动所述联动件以使所述分流板动作；所述第二弹性件的弹力始终使得所述联动杆抵接于所述活动板。

10.一种加热炉，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的加热炉的余热回收利用系统，所述加热炉包括加热腔体和燃料通道，所述加热腔体的两端分别连通于所述第一蓄热室和所述第二蓄热室，所述燃料通道用以向所述第一蓄热室或所述第二蓄热室内输送燃料。

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