CN201255579Y - 窑炉余热利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及窑炉以及通过窑炉余热循环供热的技术领域。一种窑炉余热利用装置，包括窑炉体，窑炉体内设置有余热利用装置。余热利用装置包括设置在腔架层与保温层之间的导热油螺旋盘管、以及与导热油螺旋盘管相连通的辅助循环供热部件。辅助循环供热部件将窑体内余热回收通过储油罐、注油泵、管道、膨胀槽、油汽分离器、Y型过滤器、循环热油泵驱动将回收的热能输送到用热设备。本实用新型采用导热油作为循环介质，相比现有采用冷水管换热的窑炉余热利用装置，热能的回收利用率高。本实用新型适合于陶瓷窑炉、石灰窑炉、砖瓦窑炉、水泥窑炉、玻璃窑炉等各种窑炉，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及窑炉以及通过窑炉余热循环供热的技术领域。
背景技术
窑炉是一种常见的工业用高温处理设备，广泛用于特种陶瓷等各类陶瓷材料、微晶玻璃等新型建材、高级耐火材料、磨料磨具、催化剂等石化产品、金属氧化物等高新粉体材料以及金属热处理等制品物料的烧成焙烧和干燥，涉及电子、轻工、建材、冶金、石化、环保等多个行业。
按照窑炉的加热方式分有火焰加热窑炉和电加热窑炉，而按照用途区分又有陶瓷窑炉、石灰窑炉、砖瓦窑炉、水泥窑炉、玻璃窑炉等等。窑炉在高温烧成焙烧产品或材料的同时会有大量的热能随着窑炉所产生的烟气以及窑炉本体散热损失掉，造成了极大的能源浪费。在能源日益紧缺的状况下，如何回收利用窑炉的余热已成为业内人士重点研发的方向之一。
近年来出现了一些利用窑炉余热的技术，如中国专利200620109227.0中所公开的《工业窑炉余热利用装置》，以及中国专利申请200510031682.3所公开的《陶瓷工业窑炉烟气的直接利用方法》，这些主要利用窑炉烧成过程中产生的烟气的热能对冷水进行加热，上述专利技术，只将热能利用局限在热水100℃以下，因此对于窑炉本体上余热利用还有待改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效节能的、通过导热油把窑炉余热传导出去回收利用的窑炉余热利用装置。
为解决上述技术问题，实现本实用新型的技术方案是：
设计一种窑炉余热利用装置，包括窑炉体，窑炉体顶部开设有进料口，底部开设有出料口，窑炉体上安装有余热利用装置，所述窑炉体内有窑腔，窑腔周壁为耐火材料组成的腔架层，腔架层向外依次设置有保温层、炉体外壳，所述的余热利用装置包括设置在腔架层与保温层之间的导热油换热构件、以及与导热油换热构件相连通的辅助循环供热部件。
上述方案中，导热油换热构件是内置有导热油的螺旋盘管，螺旋盘管入口和出口露在炉体外壳外，且螺旋盘管入口位于炉体外壳下部，螺旋盘管出口位于炉体外壳的上部。所述的辅助循环供热部件包括膨胀槽，膨胀槽底部与螺旋盘管入口之间通过管道连通，膨胀槽底部与螺旋盘管入口之间的管道上依次安装有油气分离器、过滤器和热油泵，所述的膨胀槽还与注油泵、储油罐相连接；螺旋盘管出口通过连接管连接到用热设备，所述用热设备通过连接管还与油气分离器相连通。
作为上述方案的改进，膨胀槽设计成密封容器，膨胀槽上设置有放空管；辅助循环供热部件上增设辅助排气管，辅助排气管一端与螺旋盘管出口连通，另一端与膨胀槽连通，辅助排气管上安装有控制阀。
本实用新型与现有技术相比还具有以下显著效果：
本实用新型在现有窑炉体中安装导热油换热构件，可以把窑炉高温烧制过程中产生的多余热能传导到导热油中，通常窑炉的烧制温度都在500℃以上，余热利用装置吸收窑炉体中的多余热能可以使得导热油的油温达到150～300℃，在窑炉中获得热能的导热油可以用于其他各种工业换热设备，这是热水及水蒸汽余热装置所不能达到的高温(150～300℃)技术指标。
本实用新型采用的导热油余热利用装置相比现有采用冷却水管换热的窑炉余热利用装置，热能的回收利用率高。本实用新型安装余热利用的窑炉可以是陶瓷窑炉、石灰窑炉、砖瓦窑炉、水泥窑炉、玻璃窑炉等各种窑炉，实用性强。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
图1是本实用新型的组成结构图。
图2是本是图1中窑炉的结构示意图。
图3是图2中A-A截面图。
具体实施方式
为便于理解下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1、2、3，一种窑炉余热利用装置，包括窑炉体，窑炉体整体呈圆柱形体，窑炉体顶部开设有进料口21，进料口用于装入预高温烧成的玻璃、陶瓷等材料，窑炉体底部设有出料口26，烧制好的成品从出料口输出。
窑炉体最外层是炉体外壳23，最内部是容纳烧制材料的窑腔24，炉体外壳从外向内依次设置有保温层25和腔架层22，保温层采用石棉等通用保温材料加工而成，腔架层采用耐火材料制成。腔架层围绕的空间形成窑腔。
为了回收利用窑炉在高温烧制过程中产生的余热，在窑炉体腔架层22与保温层25之间设置可与窑炉体进行热量交换的导热油换热构件，为进一步把吸热后的导热油热量传导出去，还设置了与导热油换热构件相连通的辅助循环供热部件。
导热油换热构件是内置有导热油的螺旋盘管1，螺旋盘管入口和出口露在炉体外壳23外，且螺旋盘管入口2位于炉体外壳下部，螺旋盘管出口3位于炉体外壳的上部。低温导热油从螺旋盘管入口进入窑炉体内的螺旋盘管，螺旋盘管内的导热油与窑炉体进行热交换，升温后的高温导热油从与螺旋盘道的出口引出。窑炉体内设置的螺旋盘管可以是单管也可以是多根并联。为了进一步增加系统的安全性，在螺旋盘管出口所在的管道上还可安装油路安全阀。
辅助循环供热部件包括膨胀槽7，膨胀槽是密封容器，膨胀槽上设置有放空管8。膨胀槽7的作用在于保持窑炉导热油余热利用系统稳定。在导热油受热体积膨胀，使循环系统油量增加时，膨胀槽还起着承接所增加油量的作用。导热油受热产生水分和气体也能在膨胀槽通过放空管8排放。膨胀槽要求高于螺旋盘管出口3-5米，为了便于操作，通过在放空管上安装阀门来控制放空。
膨胀槽底部与螺旋盘管入口2之间通过管道连通，膨胀槽底部与螺旋盘管入口之间的管道上依次安装有油气分离器6、过滤器5和热油泵4。循环热油泵4是整个系统的动力所在，负责导热油热能的循环输送。过滤器5具有过滤作用，通常因油质等原因，产生对整个系统不利的细小悬浮颗粒，对其进行过滤清洁，有效沿长导热油的使用寿命。油汽分离器6分离出来的气体通过顶部膨胀管进入膨胀槽排放到大气，有保持系统稳定的作用。
本装置的膨胀槽还与注油泵10、储油罐9相连接；储油罐9储存系统中所有导热油，便于系统维护检修。注油泵10承担第一次加油及以后补油、排油的工作。
为了有效脱掉导热油中的水汽，在循环供热系统中还连通有辅助排气管11，辅助排气管一端与螺旋盘管出口3连通，另一端与膨胀槽连通，辅助排气管上安装有控制阀。在窑炉开始高温烧制工作时，打开设置在辅助排气管上的控制阀，使得开始被窑炉余热加热后的导热油中的水汽通过辅助排气管进入到膨胀槽中后排空。然后再关闭辅助排气管上的控制阀，使得被窑炉余热升温后的导热油进入到用热设备12中热交换。螺旋盘管出口通过连接管连接至用热设备12，连接管内的导热油与用热设备进行热交换后，经油气分离器6，Y型过滤器5，后由热油循环泵4驱动通过螺旋盘管入口再次进入窑炉内的导热油螺旋盘管进行热交换。
上述实施例是本实用新型的具体优选实施方式，除此之外，本实用新型还可以有其他实现方式，窑炉体可以是其他外形，安装有余热利用装置的窑炉可以是陶瓷窑炉、石灰窑炉、砖瓦窑炉、水泥窑炉、玻璃窑炉等各种窑炉。本申请旨在保护在窑炉体中安装有余热利用装置及循环供热系统，至于窑炉窑形的变化，以及窑炉用于烧制什么产品都不影响本实用新型的保护范围，也就是说，在没有脱离本实用新型构思的前提下，任何显而易见的替换也应落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种窑炉余热利用装置，包括窑炉体(20)，窑炉体顶部开设有进料口(21)，底部开设有出料口(26)，窑炉体上安装有余热利用装置，所述窑炉体内有窑腔(24)，窑腔周壁为耐火材料组成的腔架层(22)，腔架层向外依次设置有保温层(25)、炉体外壳(23)，其特征在于：所述的余热利用装置包括设置在腔架层与保温层之间的导热油换热构件、以及与导热油换热构件相连通的辅助循环供热部件。
2、根据权利要求1所述的窑炉余热利用装置，其特征在于：所述的导热油换热构件是内置有导热油的螺旋盘管(1)，螺旋盘管入口和出口露在炉体外壳(23)外，且螺旋盘管入口(2)位于炉体外壳下部，螺旋盘管出口(3)位于炉体外壳的上部。
3、根据权利要求2所述的窑炉余热利用装置，其特征在于：所述的辅助循环供热部件包括膨胀槽(7)，膨胀槽底部与螺旋盘管入口(2)之间通过管道连通，膨胀槽底部与螺旋盘管入口之间的管道上依次安装有油气分离器(6)、过滤器(5)和热油泵(4)，所述的膨胀槽还与注油泵(10)、储油罐(9)相连接；
螺旋盘管出口通过连接管连接到用热设备(12)，所述用热设备通过连接管还与油气分离器相连通。
4、根据权利要求3所述的窑炉余热利用装置，其特征在于：所述的膨胀槽是密封容器，膨胀槽上设置有放空管(8)。
5、根据权利要求1～4任一项所述的窑炉余热利用装置，其特征在于：所述的辅助循环供热部件还包括辅助排气管(11)，辅助排气管一端与螺旋盘管出口连通，另一端与膨胀槽连通，辅助排气管上安装有控制阀。
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