CN202709763U

CN202709763U - 一种连续旋转型高温蓄热设备

Info

Publication number: CN202709763U
Application number: CN2012203127373U
Authority: CN
Inventors: 胡罗成; 齐青
Original assignee: SUZHOU BONENG FURNACES TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU BONENG FURNACES TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-06-29
Also published as: CN102288042A

Abstract

本实用新型涉及一种连续旋转型高温蓄热设备，上盖固定在机架上，上盖顶部设有热烟气进口及热空气出口；下盖支撑于升降机构上，下盖顶部侧面设有冷烟气出口及冷空气进口，下盖的扇形凸面中心安装有一转轴，下盖外部四周均布有托轮，旋转体支撑于下盖上的托轮上，旋转体底部中心的滑动轴孔与下盖上的转轴相配合，旋转体外部四周均布有柱销；驱动装置的电机减速机安装在机架上，电机减速机输出轴上的钝齿轮与旋转体上的柱销相啮合；下盖上的冷空气进口与上盖上的热空气出口相对应，下盖上的冷烟气出口与上盖上的热烟气进口相对应，旋转体填充有蓄热介质。旋转体持续旋转，将进入的高温烟气余热回收并持续对进入的冷空气进行预热，实现连续的余热回收。

Description

一种连续旋转型高温蓄热设备

技术领域

本实用新型涉及各种火焰炉窑燃烧烟气余热回收设备，尤其涉及一种连续旋转型高温蓄热设备。

背景技术

火焰加热的各种炉窑热工设备在工业领域广泛应用，这些设备在实现其工艺目的同时必须燃烧燃料，同时也会产生大量废弃的高温烟气，高温烟气在排放的同时会带走大量的能源，因此对这些能源进行回收利用是有广泛深远的应用价值。

目前常规的燃烧烟气余热回收装置主要有两种：一种是空气预热器，另一种是换向型蓄热装置。

常规的空气预热器主要有间壁式和热管式两种，无论哪种方式，均存在换热比表面小、预热空气温度低、换热效率不高等问题，此外，当烟气带有一定腐蚀性时，这两种回收方式均受到很大限制。

换向型蓄热装置其核心特点是燃烧器装置自带有蓄热载体，燃烧器成对出现，工作时，两只燃烧器按设定节拍交替换向，一只燃烧，另一只排烟，烟气流经燃烧器时热量被燃烧器内的蓄热载体置换，烟气低温排放，到下一个周期该燃烧器燃烧时，助燃冷空气从蓄热载体流过并被预热，这种过程周期反复，从而实现了烟气余热回收效果。由于这种换向型蓄热装置中蓄热体有极大的换热比表面积，因此可实现极高的余热回收效果，因此，换向型蓄热装置是一种高效余热回收方式，因此，近年来在各种工业炉窑上广泛应用。

但是，这种换向式蓄热装置也有其本身的局限性，由于需要定周期的换向工作，燃烧器频繁交替点火，带来了助燃空气和烟气的流场频繁波动，炉压波动很大，增加了控制上的难度，影响了整个系统的可靠性；同时每次换向的瞬间都需要有一定的时间停止工作，其工作效率受到了限制；此外，一旦一个蓄热装置停止工作，整套系统都处于瘫痪状态，必然造成停产，系统可靠性较弱。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种连续旋转型高温蓄热设备。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种连续旋转型高温蓄热设备，包括机架、蓄热装置、驱动装置和升降机构，其特征为，所述蓄热装置包含上盖、旋转体和下盖，上盖通过紧固件固定在机架上，上盖顶部设有热烟气进口及热空气出口，上盖内部设有的上凸面将其分隔有热烟气仓及热空气仓；下盖支撑于升降机构上，下盖顶部侧面设有冷烟气出口及冷空气进口，下盖上的冷空气进口与上盖上的热空气出口相对应，下盖上的冷烟气出口与上盖上的热烟气进口相对应，下盖内部设有的下凸面将其分隔有冷空气仓及冷烟气仓，下盖的下凸面中心安装有一转轴，下盖外部四周均布有至少4个托轮；旋转体支撑于下盖上的托轮上，其内部填充有蓄热介质，旋转体底部中心设有滑动轴孔，滑动轴孔与下盖上的转轴相配合；驱动装置固定安装在机架上，与旋转体相互配合来驱动旋转体的转动。

进一步的，所述驱动装置包含电机减速机和钝齿轮，电机减速机安装在机架上，电机减速机的输出轴上安装钝齿轮；与此对应，旋转体外部四周均布有柱销，钝齿轮与旋转体上的柱销相啮合。

作为优选，所述蓄热介质为蜂窝体或氧化铝陶瓷小球。

作为优选，所述升降机构为千斤顶。

作为优选，所述拖轮的个数至少为4个。

作为优选，所述紧固件为螺栓。

作为优选，所述所述蓄热装置呈圆柱形结构。

作为优选，所述上凸面呈扇形结构。

作为优选，所述下凸面呈扇形结构。

本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①本实用新型连续旋转型高温蓄热设备能够将常温助燃空气预热后的温度仅比出炉烟气低100℃左右，排出的烟气温度降低到150℃以下，因此，与传统换热器及换向式蓄热装置想比，可实现更高的余热回收效率。

②连续旋转型高温蓄热设备可实现连续的余热回收效果，火焰燃烧稳定，无需频繁点火，能够保持助燃空气和烟气的稳定流动，阀门无需频繁动作，因此，与换向式蓄热装置相比，系统的运行可靠性有明显提高。

③连续旋转型高温蓄热设备所配的烧嘴数量及安装位置不受限制，燃烧时也无需频繁点火及换向，因此，炉压运行平稳，较好解决了换向蓄热式装置炉压高居不下、炉口冒火问题，大大延长了炉门铸件的使用寿命。

④连续旋转型高温蓄热设备根据炉窑设备能力设置，可实现燃烧烟气100%从旋转装置本体通过，实现全烟气余热回收，与换向蓄热式装置相比，无需设置辅助烟道。

⑤连续旋转型高温蓄热设备余热燃烧过程始终是稳定的，因此，可实现理想的空燃比调节效果，解决了换向蓄热式装置总是助燃空气过量的问题。

⑥连续旋转型高温蓄热设备预热空气的温度和排出烟气的温度可根据中间旋转体的转速进行调节，排烟温度更低，而且全部是动力排烟，采用连续旋转型高温蓄热设备的炉窑其烟道更为简单，也更为灵活。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：

1、支架，2、上盖，3、旋转体，4、蓄热介质，5、下盖，6、驱动装置，7、升降装置。

具体实施方式

如图1所示，连续旋转型高温蓄热设备，包括机架1、蓄热装置、驱动装置6和升降机构7，蓄热装置优选为圆柱形结构，包含上盖2、旋转体3和下盖5。上盖2位于蓄热装置的顶部，上盖2通过螺栓固定在机架1上，上盖2顶部设有热烟气进口及热空气出口，上盖内部设有的上凸面将其分隔有热烟气仓及热空气仓，上凸面优选为扇形。下盖5位于蓄热装置的底部，下盖5支撑于升降机构7上，升降机构7为千斤顶，下盖5顶部侧面设有冷烟气出口及冷空气进口，下盖内部设有的下凸面将其分隔有冷空气仓及冷烟气仓，下凸面的优选形状也为扇形，下盖上的冷空气进口与上盖上的热空气出口相对应，下盖上的冷烟气出口与上盖上的热烟气进口相地应，下盖5的下凸面中心安装有一个转轴，下盖外部四周均布有托轮，托轮的个数至少为4个，其优选为4个。旋转体3支撑于下盖上的托轮上，旋转体底部中心设有滑动轴孔，滑动轴孔与下盖上的转轴相配合，构成旋转体的旋转中心轴，另外，旋转体3填充有蓄热介质4，蓄热介质4为蜂窝体或氧化铝陶瓷小球。驱动装置6固定安装在机架1上，与旋转体3相互配合来驱动旋转体3的转动。

作为优选方案，旋转体3外部四周均布有柱销，驱动装置6包含电机减速机和钝齿轮，电机减速机安装在机架1上，电机减速机的输出轴上安装钝齿轮，钝齿轮与旋转体上的柱销相啮合，旋转体3以转轴为中心旋转。

旋转体3承载在下盖四周的托轮上，由驱动装置6驱动旋转，旋转体3与上盖和下盖间内部采用平面小缝隙方式实现无接触旋转，达到低泄漏效果。中间旋转体3持续旋转，将进入的高温烟气余热回收并持续对进入的冷空气进行预热，实现连续的余热回收，同时保持助燃空气和烟气的稳定流动。

具体应用时，常温助燃空气在外部力的作用下经下盖5上的冷空气进口进入旋转体中，经过中间旋转体3的热半区，将中间旋转体3内的高温蓄热介质4冷却，同时常温助燃空气被加热到1000℃以上，通过上盖2上的热空气出口经风道再进入指定燃烧装置进行燃烧。高温的烟气（1100～1200℃）在外部抽力作用下通过上盖2上的热烟气进口被抽到中间旋转体3的冷半区，将中间旋转体内的蓄热介质4加热，烟气自身得到冷却，其温度被降到150℃以下，然后通过下盖上的冷烟气出口排出。旋转体3通过驱动装置6的驱动作用保持60～90秒/转的速度不停旋转，将热半区被冷却了的蓄热介质旋转到炉内高温烟气经过的另一面，利用炉内高温烟气对蓄热介质进行再加热；同时旋转式蓄热体的冷半区内的蓄热介质已经被炉内高温烟气加热，送到了热半区，继续为常温的助燃空气进行预热。需要说明的是，冷半区与热半区没有实质的区域划分，是按蓄热介质的温度高低来划分的，助燃空气经过的蓄热介质高温区域即为热半区，炉内烟气经过的蓄热介质低温区域即为冷半区。因旋转体3保持60～90秒/转的速度不停旋转，因此两区域是时刻变化的。

本实用新型连续旋转型高温蓄热设备能够将常温的助燃空气预热到1000℃以上，排出的烟气温度降低到150℃以下，比常规的换向式蓄热装置余热回收效率更高。连续旋转型高温蓄热设备是一个连续的预热回收过程，能够保持助燃空气和烟气的稳定流动，没有了换向式蓄热装置的停顿时间，系统的运行效率也有了极大的提高；连续旋转型高温蓄热设备根据蓄热能力的大小，只需一个就能满足不同蓄热能力的要求，无需成对设置，预热空气的温度和排出烟气的温度可根据中间旋转体的转速进行调节，简单可靠。采用该装置，可实现高温烟气80%以上的回收效率，是一种新型高温烟气余热回收方式。

需要理解到的是：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种连续旋转型高温蓄热设备，包括机架、蓄热装置、驱动装置和升降机构，其特征在于：所述蓄热装置包含上盖、旋转体和下盖，上盖通过紧固件固定在机架上，上盖顶部设有热烟气进口及热空气出口，上盖内部设有的上凸面将其分隔有热烟气仓及热空气仓；下盖支撑于升降机构上，下盖顶部侧面设有冷烟气出口及冷空气进口，下盖上的冷空气进口与上盖上的热空气出口相对应，下盖上的冷烟气出口与上盖上的热烟气进口相对应，下盖内部设有的下凸面将其分隔有冷空气仓及冷烟气仓，下盖的下凸面中心安装有一转轴，下盖外部四周均布有至少4个托轮；旋转体支撑于下盖上的托轮上，其内部填充有蓄热介质，旋转体底部中心设有滑动轴孔，滑动轴孔与下盖上的转轴相配合；驱动装置固定安装在机架上，与旋转体相互配合来驱动旋转体的转动。

2.根据权利要求1所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述驱动装置包含电机减速机和钝齿轮，电机减速机安装在机架上，电机减速机的输出轴上安装钝齿轮；与此对应，旋转体外部四周均布有柱销，钝齿轮与旋转体上的柱销相啮合。

3.根据权利要求1或2所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述蓄热介质为蜂窝体或氧化铝陶瓷小球。

4.根据权利要求3所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述升降机构为千斤顶。

5.根据权利要求3所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述拖轮的个数至少为4个。

6.根据权利要求3所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述紧固件为螺栓。

7.根据权利要求3所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述所述蓄热装置呈圆柱形结构。

8.根据权利要求3所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述上凸面呈扇形结构。

9.根据权利要求3所述的连续旋转型高温蓄热设备，其特征在于：所述下凸面呈扇形结构。