CN204478848U - 网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，该装置包括：上换热部件，其包括上罩体和上换热管束；下换热部件，其包括下罩体和下换热管束；与上换热管束相连通的出水管，与下换热管束相连通的进水管，连通上、下换热管束的连接管；与上罩体和下罩体密封连接的方圆管道；换热管内壁上设有螺旋沟槽，换热管外壁上设有传热翅片，在该装置内部涂布有隔热保温层；本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置对渗碳炉炉门罩火焰及烟气余热进行回收再利用，避免了能源浪费，节约能源，对于节能减排工作具有指导性示范作用，降低了热处理能耗指标，降低火焰出口温度，提高了安全性，同时降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及渗碳炉余热回收再利用领域，具体涉及一种网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置。
背景技术
渗碳工艺广泛应用于金属热处理、冶金、锻造等工业领域中，为了提高金属材料的机械性能，通常使用渗碳炉对其进行渗碳处理，而网带式连续加热渗碳炉正是常用的渗碳装置，目前普遍应用的网带式连续加热渗碳炉为了阻止空气中的氧气进入炉内造成工件的氧化，采用在渗碳炉炉门处设火焰的方式，通过燃气的燃烧消耗入炉空气中的氧气；炉门罩火焰呈脉动状态，温度较高，极易因偶然性因素而引起火灾，而且传统网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰及燃气燃烧后的烟气直接排入大气，其中包括火焰余热和烟气余热，造成能源的浪费；而现有技术中并没有针对渗碳炉炉门罩火焰余热的回收再利用装置或方法。
由于上述问题的存在，本发明人对现有的网带式连续加热渗碳炉进行深入研究，以便制作出能够充分回收并利用渗碳炉炉门罩火焰余热的装置。
实用新型内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：可以在渗碳炉炉门罩火焰外部设置余热回收再利用装置，用于回收炉门罩火焰及烟气余热，避免能源浪费；用下罩体将炉门罩火焰完全包裹，在下罩体上顺次连接方圆管道、上罩体和烟道，火焰燃烧后产生的烟气经上述通道排出，使得烟道上端出口处温度大幅降低，提高安全性；在下罩体和上罩体内部分别设置下换热管束和上换热管束，充分吸收炉门罩火焰及烟气余热，并将热量传递给换热管内流动的冷却液，将冷却液输送至滚筒清洗机水槽，用于热处理生产过程中清洗工件，以实现回收热量的再利用，节约能源，降低热处理能耗指标；上换热管束和下换热管束均包括多个换热管，在换热管内壁上设有螺旋沟槽，在换热管外壁上设有传热翅片，提高换热管内侧和外侧的换热系数，提高换热能力，使得为达到相同换热能力所需换热管数量减少，换热管束结构紧凑、体积小、重量轻；在该装置内部涂布隔热保温层，抑制火焰及烟气的热量经壁传导散失，提高装置内辐射传热效率，使换热管吸收到更多热量，提高对炉门罩火焰及烟气余热的回收率，且保护该装置的内壁，延长使用寿命。
本实用新型的目的在于提供以下方面：
(1)一种网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，该装置包括：
上换热部件1，其包括上罩体11和设置于上罩体11内部的上换热管束12，所述上换热管束12包括多个换热管3，在上换热管束12上部设置有与之相连通的出水管4；
下换热部件2，其包括下罩体21和设置于下罩体21内部的下换热管束22，所述下换热管束22包括多个换热管3，在下换热管束22下部设置有与之相连通的进水管5；
连接管6，其分别与上换热管束12和下换热管束22相连通；和
方圆管道7，其分别与上罩体11和下罩体21密封连接；
在所述网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置的内部涂布有隔热保温层。
(2)根据上述(1)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，在所述上换热部件1中的多个换热管3均相互平行地并列排布，在上换热部件1一端设置有分别与多个换热管3连通的上汇流管一121，在上换热部件1另一端设置有分别与多个换热管3连通的下汇流管一122；
在所述下换热部件2中的多个换热管3均相互平行地并列排布，在下换热部件2一端设置有分别与多个换热管3连通的上汇流管二221，在下换热部件2另一端设置有分别与多个换热管3连通的下汇流管二222。
(3)根据上述(1)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，在所述换热管3内壁上设置有螺旋沟槽31，在换热管3外壁上设置有传热翅片32；
所述螺旋沟槽31的沟槽深度为0.8～0.9mm，螺旋沟槽31的沟槽宽度为0.8～0.9mm，螺旋沟槽31的沟槽螺距为6～8mm，螺旋沟槽31的螺旋角为25～28°；
所述传热翅片32为螺旋形翅片，传热翅片32由铝合金制成，传热翅片32的翅片厚度为0.5～1mm。
(4)根据上述(3)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述隔热保温层包括高温辐射涂料层。
(5)根据上述(1)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述隔热保温层厚度为0.2～0.5mm。
(6)根据上述(1)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述隔热保温层涂布于上罩体11、方圆管道7和下罩体21的内壁上。
(7)根据上述(1)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述进水管5、下汇流管二222、下换热管束22、上汇流管二221、连接管6、下汇流管一122、上换热管束12、上汇流管一121、出水管4顺次连通，构成供冷却液流通的空腔。
(8)根据上述(1)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述下换热部件2的下罩体21安装于渗碳炉炉门罩火焰外部。
(9)根据上述(1)所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，在所述渗碳炉上设置有用于清洗工件的滚筒清洗机水槽9，所述出水管4连通至所述滚筒清洗机水槽9。
本实用新型所具有的有益效果包括：
(1)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置安装于渗碳炉炉门罩火焰外部，用于回收炉门罩火焰及烟气余热，避免能源浪费；
(2)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置将炉门罩火焰完全包裹于下罩体内部，火焰燃烧后产生的烟气经下罩体、方圆管道、上罩体和烟道排出，并在其内部发生热交换，使得烟道上端出口处温度大幅降低，降低了因偶然因素引起火灾的可能性，提高了安全性；
(3)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在下罩体和上罩体内部分别设置下换热管束和上换热管束，充分吸收炉门罩火焰及烟气余热，并将热量传递给换热管内流动的的冷却液，将冷却液输送至滚筒清洗机水槽，用于热处理生产过程中清洗工件，以实现回收热量的再利用，节约能源，降低热处理平均能耗指标，使其达到世界先进水平；
(4)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置取消了现有生产工艺中用于为滚筒清洗机提供热水的电加热器，降低了生产成本，且节省了大量电能，降低了因燃烧煤炭发电而产生的粉尘与有害气体排放量，对于节能减排工作具有指导性示范作用，从长远来看，应用该装置可带来明显的社会效益和经济效益；
(5)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在换热管内壁上设置有螺旋沟槽，使冷却液在换热管内产生螺旋运动，并具有一定的径向速度，从而有效地强化换热管内对流换热，提高换热管内侧的换热系数；在换热管外壁上设置有传热翅片，增大了换热管与火焰及烟气的接触面积，提高换热管外侧的换热系数，使得换热管的总换热系数得到提高；从而提高换热管的换热能力，使得为达到相同换热能力所需换热管数量减少，换热管束结构紧凑、体积小、重量轻；
(6)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置中换热管螺旋沟槽的螺旋角及螺距可以方便地在加工过程中调整、改变，以适应不同介质，并兼顾流动阻力，应用范围广阔；换热管易于快速大批量加工，降低了生产成本；
(7)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在换热管外部涂布辐射热吸收层，提高了换热管吸收火焰及烟气辐射热的能力，提高对炉门罩火焰及烟气余热的回收率；
(8)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在该装置的内壁上涂布隔热保温层，抑制火焰及烟气的热量经壁传导散失，提高装置内辐射传热效率，使换热管吸收到更多热量，从而提高对炉门罩火焰及烟气余热的回收率；同时，对该装置的内壁起到保护作用，延长使用寿命。
附图说明
图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置整体结构示意图；
图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置的上换热管束结构示意图；
图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置的下换热管束结构示意图；
图4示出根据本实用新型一种优选实施方式的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置的换热管结构示意图；
图5示出根据本实用新型一种优选实施方式的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置构成的循环回路结构示意图；
图6示出根据本实用新型一种优选实施方式的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置与渗碳炉的结构关系示意图。
附图标号说明
1-上换热部件
11-上罩体
12-上换热管束
121-上汇流管一
122-下汇流管一
2-下换热部件
21-下罩体
22-下换热管束
221-上汇流管二
222-下汇流管二
3-换热管
31-螺旋沟槽
32-传热翅片
4-出水管
41-安全阀组件
5-进水管
51-排污口
52-压力表
53-温度计
54-截止阀
55-循环水泵
6-连接管
7-方圆管道
8-烟道
9-滚筒清洗机水槽
10-网带式连续加热渗碳炉
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图1所示，提供一种网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，该装置包括：
上换热部件1，其包括上罩体11和设置于上罩体11内部的上换热管束12，所述上换热管束12包括多个换热管3，在上换热管束12上部设置有与之相连通的出水管4；
下换热部件2，其包括下罩体21和设置于下罩体21内部的下换热管束22，所述下换热管束22包括多个换热管3，在下换热管束22下部设置有与之相连通的进水管5；
连接管6，其分别与上换热管束12和下换热管束22相连通；
方圆管道7，其分别与上罩体11和下罩体21密封连接；
在所述网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置的内部涂布有隔热保温层。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图1所示，在上罩体11上部安装有烟道8，下罩体21、方圆管道7、上罩体11和烟道8顺次密封连接，渗碳炉炉门罩火焰产生的烟气依次经过下罩体21、方圆管道7、上罩体11和烟道8排出。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图2所示，在所述上换热部件1中的多个换热管3均相互平行地并列排布，每根换热管3的两端分别与上汇流管一121和下汇流管一122相连通，构成一个内部相互连通的整体，冷却液流入下汇流管一122，继而分流至每个换热管3，再汇集流入上汇流管一121。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图3所示，在所述下换热部件2中的多个换热管3均相互平行地并列排布，每根换热管3的两端分别与上汇流管二221和下汇流管二222相连通，构成一个内部相互连通的整体，冷却液流入下汇流管二222，继而分流至每个换热管3，再汇集流入上汇流管一221。
所述上换热管束12和下换热管束22均由上汇流管、换热管3和下汇流管相互连通组成，使得冷却液在换热管3内往复流动，进而充分吸收火焰和烟气中的余热，并依靠冷却液的汇集-分流-汇集来实现热量的转换与传递。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图4所示，在换热管3内壁上设置有螺旋沟槽31，在换热管3外壁上设置有传热翅片32；
所述螺旋沟槽31的沟槽深度为0.8～0.9mm，螺旋沟槽31的沟槽宽度为0.8～0.9mm，螺旋沟槽31的沟槽螺距为6～8mm，螺旋沟槽31的螺旋角为25°～28°；换热管3内壁上的螺旋沟槽31使冷却水在换热管内产生螺旋运动，并具有一定的径向速度，从而有效地强化换热管内对流换热，提高换热管3内侧的换热系数；换热管3螺旋沟槽31的螺旋角及螺距可以方便地在加工过程中调整、改变，以适应不同介质，并兼顾流动阻力，应用范围广阔；换热管3易于快速大批量加工，降低了生产成本；
所述传热翅片32为螺旋形翅片，传热翅片32由铝合金制成，传热翅片32的翅片厚度为0.5～1mm；换热管3外壁上的传热翅片32增大了换热管3与火焰及烟气的接触面积，提高换热管3外侧的换热系数；
所述换热管3上设置的螺旋沟槽31和传热翅片32使得换热管3的总换热系数增大，提高换热能力，使得为达到相同换热能力所需换热管数量减少，换热管束结构紧凑、体积小、重量轻。
在根据本实用新型的优选实施方式中，在换热管3外部涂布有辐射热吸收层，所述辐射热吸收层为对辐射热有吸收能力的涂层，其均布于换热管3外表面，提高换热管3对渗碳炉火焰及烟气辐射热的吸收能力，从而将更多的热量传递给换热管3内部的冷却液，提高对火焰及烟气余热的回收效率；
所述辐射热吸收层采用辐射热吸收涂料涂布而成，厚度为0.1～0.3mm，所述辐射热吸收涂料可以是本领域中常用的铁微粉涂料、石墨涂料、碳纳米管涂料、碳化硅涂料等等，本实用新型中优选地选用碳化硅涂料。
在根据本实用新型的优选实施方式中，在上罩体11、方圆管道7和下罩体21的内壁上涂布有隔热保温层，所述隔热保温层为抑制渗碳炉内热量经壁向外传递的涂层，所述隔热保温层采用高温辐射涂料涂布而成，厚度为0.2～0.5mm，其制备方法包括：将高温辐射涂料采用喷涂或刷涂等方式均匀地涂布于上罩体11、方圆管道7和下罩体21的内壁上，20～40℃干燥12～48小时，即得到所述隔热保温层；
所述高温辐射涂料的制备方法包括：将粒径为70～150μm的粉末状二氧化锆(ZrO2)、三氧化二铁(Fe2O3)、三氧化二铬(Cr2O3)、二氧化硅(SiO2)按照(2～2.5):(2～2.5):(2.5～3.5):(1～1.5)的重量比例混合，加入上述粉末总质量7～15％的粘结剂，混合均匀，于1000～1600℃煅烧9～12小时；降至室温，于球磨机中处理20～40分钟，得到粒径为40～60μm的颗粒；将上述颗粒与混悬剂、分散剂混合均匀，超声波分散30～50分钟，得到粘稠的浆状物即为所述高温辐射涂料；
所述粘结剂可以是本领域中常用的膨润土、水玻璃、硅溶胶等等，本实用新型优选地选用硅溶胶；所述悬浮剂可以是本领域中常用的羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、有机改性膨润土等等，本实用新型优选地选用羧甲基纤维素钠；所述分散剂可以是本领域中常用的聚丙烯酸、改性聚酰胺、磷酸双酯、磷酸单酯等等，本实用新型优选地选用聚丙烯酸；
所述高温辐射涂料在600～1000℃下平均辐射率为0.85，其制备成的隔热保温层有效抑制火焰及烟气的热量经壁传导散失；并将火焰及烟气的热量以辐射形式传递给换热管3，提高装置内辐射传热效率，使换热管3吸收到更多热量，从而提高对炉门罩火焰及烟气余热的回收率；同时，所述隔热保温层具有耐高温、抗腐蚀等特性，对该装置的内壁起到保护作用，延长使用寿命。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图5所示，网带式连续加热渗碳炉配置有滚筒清洗机，用于热处理生产过程中工件的清洗，滚筒清洗机包括滚筒清洗机水槽9，其内注有清洗用水，在现有技术中，清洗用水由安装于滚筒清洗机附近的电加热器加热至所需温度；
安装网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置后，通过回收渗碳炉炉门罩火焰及烟气余热，为热处理生产过程中清洗工件步骤提供热水，取消了现有生产工艺中用于提供热水的电加热器，避免了能源浪费，且节省了大量电能，降低了因燃烧煤炭发电而产生的粉尘与有害气体排放量，据统计，每安装一台该装置，年减少污染排放67.3t碳粉尘、246.9t二氧化碳(CO2)、7.4t二氧化硫(SO2)和3.7t氮氧化物(NOX)，对于节能减排工作具有指导性示范作用；降低了生产成本，同时降低了热处理平均能耗，可使热处理平均能耗指标从原来的550kWh/吨工件降低至280kWh/吨工件以下，低于世界先进水平的320kWh/吨工件；从长远来看，应用该装置可带来明显的社会效益和经济效益。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图5所示，进水管5、下汇流管二222、下换热管束22、上汇流管二221、连接管6、下汇流管一122、上换热管束12、上汇流管一121、出水管4、滚筒清洗机水槽9顺次连通，构成供冷却液流通的通道；
冷却液经进水管5流入下汇流管二222，继而流入下换热管束22，在下换热管束22内发生第一次热交换，炉门罩火焰的热量通过下换热管束22的换热管3传递给冷却液，冷却液汇集流入上汇流管二221，经连接管6继续流入下汇流管一122，继而流入上换热管束12，在上换热管束12内发生第二次热交换，炉门罩火焰的热量及烟气的热量通过上换热管束12的换热管3传递给冷却液，冷却液汇集流入上汇流管一121，进入出水管4；两次热交换将冷却液加热至60～70℃，加热后的冷却液经出水管4被输送至滚筒清洗机水槽9，用于清洗工件。
在根据本实用新型的优选实施方式中，为达到将回收的热量用于热处理生产过程中清洗工件的目的，冷却液优选地选用水，简单易得，成本低廉，具备优良的吸热和导热性能的同时又可用于热处理生产过程中工件的清洗，以实现对回收热量的再利用。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图5所示，滚筒清洗机水槽9与进水管5和出水管4分别相连，使整个冷却液流通的管道成为相互连通的闭合回路，加热的冷却液在滚筒清洗机水槽9内被用于清洗工件后，冷却液温度降低，经处理后沿连接在滚筒清洗机水槽9上的进水管5再次流入下换热部件2，继续进行热量的回收与再利用，使冷却液得以循环利用，节省了大量水资源，降低了成本。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图5所示，在进水管5上安装有压力表52和温度计53，用于实时监测该装置内部的压力和温度，以便随时调整各部件运作情况，保障该装置的正常使用；
在进水管5上安装有循环水泵55，用于将处理后的冷却液从滚筒清洗机水槽9输送至进水管5中，以实现冷却液的循环利用，降低成本；
在进水管5上的循环水泵55两侧设置有截止阀54，用于调节冷却液的流量，保证该装置安全、正常运行；
在出水管4出口处设置有安全阀组件41，当装置内压力升高达到预定值时，安全阀组件41自动开启泄压，防止压力继续升高；当装置内压力降低到规定值时，安全阀组件41及时自动关闭，防止装置内冷却液大量流失，所述安全阀组件41将该装置内部压力控制在可承受范围内，保证该装置安全、正常运行；
在进水管5入口处开设有排污口51，用于清理该装置内的污物。
在根据本实用新型的优选实施方式中，如图6所示，下罩体21安装于渗碳炉炉门罩火焰的外部，下罩体21内部空腔的大小与火焰外焰形状相适应，使得火焰位于下罩体21内空腔的最佳位置，进而通过设置在下罩体21内部的下换热管束22充分吸收火焰及烟气的余热，充分利用炉门罩火焰的热量，避免能源浪费，节约生产成本；
另外，网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰位于渗碳炉的顶部上方，安装本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置后，对渗碳炉上各部件的结构、功能无任何影响或空间限制。
实施例
实施例1高温辐射涂料的制备
将粒径为100～120μm的粉末状二氧化锆(ZrO2)、三氧化二铁(Fe2O3)、三氧化二铬(Cr2O3)、二氧化硅(SiO2)按照2:2:3:1的重量比例混合，加入上述粉末总质量12％的硅溶胶，混合均匀，于1300℃煅烧10小时；降至室温，于球磨机中处理25分钟，得到粒径为40～60μm的颗粒；将上述颗粒与羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸混合均匀，超声波分散40分钟，得到粘稠的浆状物即为所述高温辐射涂料。
实施例2隔热保温层的制备
将按照实施例1所述方法制备的高温辐射涂料采用喷涂方式均匀地涂布于上罩体11、方圆管道7和下罩体21的内壁上，25℃干燥48小时，即得到所述隔热保温层。
实验例
一台1650kW的网带式连续加热渗碳炉，在其炉门罩火焰位置安装本实用新型所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，根据实际测量得到相关参数如下：
炉门罩火焰进口温度：405℃
烟道上出口温度：155℃
冷却液流量：6.3t/h
进水管中的冷却液温度:28℃
出水管中的冷却液温度:59.4℃
炉门罩火焰回收的热负荷：230kW
根据以上参数可计算出上述1650kW的网带式连续加热渗碳炉在安装本实用新型提供的余热回收再利用装置后每年可节省的标煤量，计算公式如下：
m＝N×860÷Q×T
其中，m—标煤量，kg；
N—回收的热负荷，kW，1kW＝860kcal/h，本实验例中m＝230kW；
Q—标煤低位发热值，kcal/kg，规定Q＝7000kcal/kg；
T—网带式连续加热渗碳炉年工作时间，h。
若按每年工作7000h计算，上述1650kW的网带式连续加热渗碳炉在安装本实用新型提供的余热回收再利用装置后每年可节省标煤约197.8吨。
所述网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置充分回收渗碳炉炉门罩火焰余热，并将其再利用于加热热处理生产过程中清洗工件用水，取消了现有技术中用于加热清洗工件用水的电加热器，极大降低了生产成本；炉门罩火焰被包裹于该装置内部，烟道上出口温度大幅降低，降低了由偶然性因素引发火灾的可能性及由此造成的经济损失；渗碳炉热效率提高14％，降低了热处理能耗指标，使其达到国际先进水平，有利于我国热处理行业的国际化发展。
本实用新型所具有的有益效果包括：
(1)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置安装于渗碳炉炉门罩火焰外部，用于回收炉门罩火焰及烟气余热，避免能源浪费；
(2)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置将炉门罩火焰完全包裹于下罩体内部，火焰燃烧后产生的烟气经下罩体、方圆管道、上罩体和烟道排出，并在其内部发生热交换，使得烟道上端出口处温度大幅降低，降低了因偶然因素引起火灾的可能性，提高了安全性；
(3)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在下罩体和上罩体内部分别设置下换热管束和上换热管束，充分吸收炉门罩火焰及烟气余热，并将热量传递给换热管内流动的的冷却液，将冷却液输送至滚筒清洗机水槽，用于热处理生产过程中清洗工件，以实现回收热量的再利用，节约能源，降低热处理平均能耗指标，使其达到世界先进水平；
(4)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置取消了现有生产工艺中用于为滚筒清洗机提供热水的电加热器，降低了生产成本，且节省了大量电能，降低了因燃烧煤炭发电而产生的粉尘与有害气体排放量，对于节能减排工作具有指导性示范作用，从长远来看，应用该装置可带来明显的社会效益和经济效益；
(5)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在换热管内壁上设置有螺旋沟槽，使冷却液在换热管内产生螺旋运动，并具有一定的径向速度，从而有效地强化换热管内对流换热，提高换热管内侧的换热系数；在换热管外壁上设置有传热翅片，增大了换热管与火焰及烟气的接触面积，提高换热管外侧的换热系数，使得换热管的总换热系数得到提高；从而提高换热管的换热能力，使得为达到相同换热能力所需换热管数量减少，换热管束结构紧凑、体积小、重量轻；
(6)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置中换热管螺旋沟槽的螺旋角及螺距可以方便地在加工过程中调整、改变，以适应不同介质，并兼顾流动阻力，应用范围广阔；换热管易于快速大批量加工，降低了生产成本；
(7)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在换热管外部涂布辐射热吸收层，提高了换热管吸收火焰及烟气辐射热的能力，提高对炉门罩火焰及烟气余热的回收率；
(8)本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置在该装置的内壁上涂布隔热保温层，抑制火焰及烟气的热量经壁传导散失，提高装置内辐射传热效率，使换热管吸收到更多热量，从而提高对炉门罩火焰及烟气余热的回收率；同时，对该装置的内壁起到保护作用，延长使用寿命。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
以上结合优选实施方式和范例行实例对本实用新型进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本实用新型的阐述性解释，并不对本实用新型的保护范围构成任何限制。在不超出本实用新型精神和保护范围的情况下，可以对本实用新型技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本实用新型的保护范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，该装置包括：
上换热部件(1)，其包括上罩体(11)和设置于上罩体(11)内部的上换热管束(12)，所述上换热管束(12)包括多个换热管(3)，在上换热管束(12)上部设置有与之相连通的出水管(4)；
下换热部件(2)，其包括下罩体(21)和设置于下罩体(21)内部的下换热管束(22)，所述下换热管束(22)包括多个换热管(3)，在下换热管束(22)下部设置有与之相连通的进水管(5)；
连接管(6)，其分别与上换热管束(12)和下换热管束(22)相连通；和方圆管道(7)，其分别与上罩体(11)和下罩体(21)密封连接；
在所述网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置的内部涂布有隔热保温层。
2.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，在所述上换热部件(1)中的多个换热管(3)均相互平行地并列排布，在上换热部件(1)一端设置有分别与多个换热管(3)连通的上汇流管一(121)，在上换热部件(1)另一端设置有分别与多个换热管(3)连通的下汇流管一(122)；
在所述下换热部件(2)中的多个换热管(3)均相互平行地并列排布，在下换热部件(2)一端设置有分别与多个换热管(3)连通的上汇流管二(221)，在下换热部件(2)另一端设置有分别与多个换热管(3)连通的下汇流管二(222)。
3.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，在所述换热管(3)内壁上设置有螺旋沟槽(31)，在换热管(3)外壁上设置有传热翅片(32)；
所述螺旋沟槽(31)的沟槽深度为0.8～0.9mm，螺旋沟槽(31)的沟槽宽度为0.8～0.9mm，螺旋沟槽(31)的沟槽螺距为6～8mm，螺旋沟槽(31)的螺旋角为25～28°；
所述传热翅片(32)为螺旋形翅片，传热翅片(32)由铝合金制成，传热翅片(32)的翅片厚度为0.5～1mm。
4.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述隔热保温层包括高温辐射涂料层。
5.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述隔热保温层厚度为0.2～0.5mm。
6.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述隔热保温层涂布于上罩体(11)、方圆管道(7)和下罩体(21)的内壁上。
7.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述进水管(5)、下汇流管二(222)、下换热管束(22)、上汇流管二(221)、连接管(6)、下汇流管一(122)、上换热管束(12)、上汇流管一(121)、出水管(4)顺次连通，构成供冷却液流通的空腔。
8.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，所述下换热部件(2)的下罩体(21)安装于渗碳炉炉门罩火焰外部。
9.根据权利要求1所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置，其特征在于，在所述渗碳炉上设置有用于清洗工件的滚筒清洗机水槽(9)，所述出水管(4)连通至所述滚筒清洗机水槽(9)。
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| CN104729308B (zh) * | 2015-03-18 | 2016-07-06 | 保定市金能换热设备有限公司 | 网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置 |
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