CN201281551Y - 一种隧道窑余热利用系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种隧道窑余热利用系统，包括：设置在冷却段腔壁中的具有热媒出口/入口的换热器、热媒管道、利用余热的加热装置，而加热装置包括与热媒管道相连通的煮胶罐；在换热器的热媒出口与所述加热装置之间还串联有热媒循环泵；余热利用系统还包括分流余热的水冷装置，该水冷装置包括检测换热器中热媒温度的温度传感器、电控阀门、热交换器、热水储箱，该热交换器包括相互导热的热媒通道和冷媒通道，该热媒通道连接在热媒管道上，该冷媒通道一端连通冷却水源、另一端连通热水储箱，电控阀门串联在冷媒通道的外连管道上。本实用新型系统能在不增加隧道窑能耗情况下，将隧道窑余热重新高效、就近地返回利用到工艺环节中。

Description

一种隧道窑余热利用系统
技术领域
本实用新型涉及一种热能利用设备，更具体地说，本实用新型涉及一种的窑炉的余热利用设备。
背景枯术
生产磁性材料的企业，要采用隧道窑烧结磁性粉料或者磁芯，还要对磁性粉料进行加胶、压制成型，然后对压制成型的磁芯再进行产品烧结，其中，对磁性粉料进行加胶涉及到用热能煮胶和胶水保温，考虑到煮胶和胶水保温过程为间歇性操作，为提高煮胶效率，传统工艺采用电能发热管煮胶设备，每煮一批胶水(重1200kg)约需耗费250～280度电。与此同时，烧结的粉料或磁芯在隧道窑的高温段经过高温烧制后都携带了大量的热能。传统工艺通常把粉料或磁芯输至冷却段，采用通风冷却或通水冷却，结果这些粉料或磁芯携带的热能：或者使得热能直接耗散到空气中，既浪费了大量的余热能量、又对环境造成热污染；或者直接将大部分热能通过散热器降温后再循环利用冷却水，最后大部分热能仍然间接耗散到空气中，造成热能浪费和环境热污染，实在可惜。
然而，由于隧道窑环节余热的温度不高，而且其操作周期与煮胶和胶水保温间歇性周期过程难以同步，因此业界一直没有重视和实现二者间的热能互补利用。
发明内容
针对现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是要提供一种隧道窑余热利用系统，该系统具有如下优点：能在不增加隧道窑能耗情况下，将隧道窑余热重新高效、就近地返回利用到工艺环节中。
为此，本实用新型的技术解决方案是一种隧道窑余热利用系统，所述隧道窑包括高温段和冷却段，所述余热利用系统包括：设置在冷却段腔壁中的具有热媒出口/入口的换热器、热媒管道、利用余热的加热装置，而所述加热装置包括与所述热媒管道相连通的煮胶罐；在所述换热器的热媒出口与所述加热装置之间还串联有热媒循环泵；所述余热利用系统还包括分流余热的水冷装置，该水冷装置包括检测所述换热器中热媒温度的温度传感器、电控阀门、热交换器、热水储箱，该热交换器包括相互导热的热媒通道和冷媒通道，该热媒通道连接在所述热媒管道上，该冷媒通道一端连通冷却水源、另一端连通所述热水储箱，所述电控阀门串联在所述冷媒通道的外连管道上，所述温度传感器检测所述换热器中热媒温度，输出相应的电控信号到所述电控阀门、控制输往所述热交换器和热水储箱的冷却水。
本实用新型的余热利用系统，在隧道窑冷却段腔壁中设置具有热媒出口/入口的换热器，因此，本实用新型的余热利用系统对原隧道窑的高温段不会产生额外的能量需求，能在完全不增加原空气隧道窑能耗的情况下对隧道窑的余热加以利用。而且，本实用新型余热利用系统将搜集的余热传输给磁性材料生产企业普遍装备的煮胶罐，把余热回用在系统内的设备中，因此只要通过相对很短的热媒管道就能实现余热的利用；同时，本实用新型的余热利用系统采用带有温度传感器、电控阀门、热交换器、热水储箱的水冷装置来分流余热，能适应间歇性煮胶操作中热量负载的波动，使得隧道窑中的余热能完全取出再用而基本不产生浪费。因此，本实用新型的余热利用系统实现了对磁性材料生产中余热的便捷、高效、就近利用。
使用证明：本实用新型的余热利用系统可以把冷却段腔壁中换热器的导热油热媒升温到100～300度，热媒温度/热量都适应煮胶和保温的需要；而且由于水冷装置中的热水储箱储存的热水可以再度回用于煮胶过程，所以，在冷却段腔壁中换热器面积足够适当情况下，本实用新型的余热利用系统可以同时为多个煮胶罐提供煮胶热量，可以完全节约煮胶所需电能；而且，本实用新型的余热利用系统的改造成本很低廉仅为3万元左右，除第一次添加一些传热的导热油作热媒外，以后基本无需日常维护成本，从而达到降低生产成本、提高能源利用率的目的。
本实用新型余热利用系统还包括如下具体改进：
为更精确控制煮胶温度，且便于高温热媒回流储存再用，进一步提高煮胶罐的热能利用率：
所述加热装置还包括温度传感器、串联在通往煮胶罐的热媒管道上的电控三通阀，该电控三通阀的三个接口分别连通热媒的出口、煮胶罐夹套、所述热媒入口；所述温度传感器检测所述煮胶罐中胶液温度，输出相应电控信号到所述电控三通阀，调节分别输往所述煮胶罐夹套、及热媒入口的热媒量。
为了因情制宜地分流余热、连接管道，对分流余热的水冷装置而言，其中热交换器的热媒通道具有如下2种串联进入热媒管道的连接结构即：所述热交换器的热媒通道串联在所述加热装置与所述热媒入口的管道之间。或者，所述热交换器的热媒通道串联在所述热媒出口与所述加热装置的管道之间。
为了获得较佳的分流余热效果、便于自动控制及日后维护：
所述电控阀门串联在所述热交换器的冷媒通道与冷却水源的管道之间。
为便于同时向2个或2个以上的煮胶罐提供煮胶热量，为便于同时控制2个或2个以上的煮胶罐的煮胶温度，提高煮胶罐的热能利用率：
所述加热装置包括并联在所述热媒出口/入口之间的2个或2个以上的煮胶罐，每个煮胶罐包括各自的控制其夹套内热媒流量和温度的电控三通阀、温度传感器。所述加热装置中的各煮胶罐，还分别带有三个手动调节阀，该三个手动调节阀分别连接在各自的三通阀的三个接口上。
所述换热器为环绕所述冷却段腔壁而设置的连通箱体。
所述换热器的热媒为导热油。
为保证本实用新型余热利用系统安全性：所述余热利用系统还包括防止热媒超温的报警传感器，该报警传感器的探头设置在所述换热器中，并与控制电路相连接。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型余热利用系统实施例的结构示意图。
图2为隧道窑及其中换热器实施例的结构示意图。
图3、4分别为图2的A-A、B-B的剖面示意图。
具体实施方式
如图1，所示为本实用新型余热利用系统实施例的结构示意图。该余热利用系统包括：设置在隧道窑10(参图2、3、4)冷却段12腔壁中的具有热媒出口30A/热媒入口30B的换热器20、热媒管道30、利用余热的加热装置，所述热媒为导热油。所述加热装置包括通过所述热媒管道30并联在热媒出口30A/热媒入口30B之间的2个煮胶罐40，每个煮胶罐40包括各自的控制其夹套内热媒流量的电控三通阀YD6和检测胶水温度的温度传感器TIC-1。电控三通阀YD6的三个接口之一通过手动调节阀YD3和热媒循环泵31而连通热媒的出口30A、另一个接口通过手动调节阀YD4连通煮胶罐40夹套、再一个接口通过手动调节阀YD5连通所述热媒入口30B；所述温度传感器TIC-1检测所述煮胶罐40中胶水的温度，输出相应电控信号到所述电控三通阀YD6，控制输往所述煮胶罐40夹套的热媒。
所述余热利用系统还包括分流余热的水冷装置50，该水冷装置50包括检测所述换热器20中热媒温度的温度传感器TIC-3、电控阀门YD9、热交换器51、热水储箱52，该热交换器51包括相互导热的热媒通道和冷媒通道，该热交换器51的热媒通道串联在所述加热装置与所述热媒入口30B的管道之间，该冷媒通道一端连通冷却水源、另一端连通所述热水储箱52，所述电控阀门YD9串联在所述热交换器51的冷媒通道与冷却水源的管道之间。所述温度传感器TIC-3检测所述换热器20中热媒温度，输出相应的电控信号到所述电控阀门YD9、控制输往所述热交换器51和热水储箱52的冷却水。
所述余热利用系统还包括防止热媒超温的报警传感器TIC-2，该报警传感器TIC-2的探头设置在所述换热器20中，并与控制电路(未图示)相连接。
如图2、3、4，所示分别为隧道窑及其中换热器实施例的结构示意图及其A-A、B-B剖面的示意图。所述隧道窑10包括高温段11和冷却段12，所述换热器20为环绕所述冷却段12腔壁而设置的连通箱体，换热器20上部连通有热媒管道30的热媒入口30B，其下部连通有热媒管道30的热媒出口30A。

Claims (10)

1、一种隧道窑余热利用系统，所述隧道窑包括高温段和冷却段，所述余热利用系统包括：设置在冷却段腔壁中的具有热媒出口/入口的换热器、热媒管道、利用余热的加热装置，其特征在于：所述加热装置包括与所述热媒管道相连通的煮胶罐；在所述换热器的热媒出口与所述加热装置之间还串联有热媒循环泵；所述余热利用系统还包括分流余热的水冷装置，该水冷装置包括检测所述换热器中热媒温度的温度传感器、电控阀门、热交换器、热水储箱，该热交换器包括相互导热的热媒通道和冷媒通道，该热媒通道连接在所述热媒管道上，该冷媒通道一端连通冷却水源、另一端连通所述热水储箱，所述电控阀门串联在所述冷媒通道的外连管道上，所述温度传感器检测所述换热器中热媒温度，输出相应的电控信号到所述电控阀门、控制输往所述热交换器和热水储箱的冷却水。
2、如权利要求1所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述加热装置还包括温度传感器、串联在通往煮胶罐的热媒管道上的电控三通阀，该电控三通阀的三个接口分别连通热媒的出口、煮胶罐夹套、所述热媒入口；所述温度传感器检测所述煮胶罐中胶液温度，输出相应电控信号到所述电控三通阀，调节分别输往所述煮胶罐夹套、及热媒入口的热媒量。
3、如权利要求1或2所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述热交换器的热媒通道串联在所述加热装置与所述热媒入口的管道之间。
4、如权利要求1或2所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述热交换器的热媒通道串联在所述热媒出口与所述加热装置的管道之间。
5、如权利要求1或2所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述电控阀门串联在所述热交换器的冷媒通道与冷却水源的管道之间。
6、如权利要求1或2所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述加热装置包括并联在所述热媒出口/入口之间的2个或2个以上的煮胶罐，每个煮胶罐包括各自的控制其夹套内热媒流量和温度的电控三通阀、温度传感器。
7、如权利要求6所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述加热装置中的各煮胶罐，还分别带有三个手动调节阀，该三个手动调节阀分别连接在各自的三通阀的三个接口上。
8、如权利要求1或2所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述余热利用系统还包括防止热媒超温的报警传感器，该报警传感器的探头设置在所述换热器中，并与控制电路相连接。
9、如权利要求1或2所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述换热器的热媒为导热油。
10、如权利要求1或2所述的隧道窑余热利用系统，其特征在于：所述换热器为环绕所述冷却段腔壁而设置的连通箱体。
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