CN211953694U - 一种窑炉用压力调节装置及窑炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种窑炉用压力调节装置及窑炉，包括至少一组压力获取组件；每组压力获取组件包括差压获取元件，以及分别与差压获取元件连接的第一压力探测元件和第二压力探测元件；其中，第一压力探测元件设置于窑炉内，第二压力探测元件设置于窑炉外；窑炉用压力调节装置还包括控制元件，以及与窑炉的烟道水平段相连通的气流输入组件；控制元件分别与气流输入组件和差压获取元件连接；通过第一压力探测元件和第二压力探测元件对窑炉内外进行监测对比，气流输入组件快速做出反应，对窑炉内的压力进行调控，有效缩短了窑炉内压力控制的响应时间，提高了压力调控效率，保证了窑炉的正常运行。

Description

一种窑炉用压力调节装置及窑炉

技术领域

本实用新型涉及压力调节设备技术领域，尤其涉及一种窑炉用压力调节装置。

背景技术

窑炉在原料熔制过程中，存在窑炉压力的变化与波动等干扰因素，影响窑炉的温度、气氛和液位的稳定。随着科技的不断发展，为了有效、精准的控制窑炉压力，窑炉的结构在不断更新优化，烟气的走向以及烟气通道的结构也随之变化。

传统的压力控制主要是由金属换热器、电磁阀、调节控制阀等部件配合控制或调节窑炉压力。但是，此种方式控制响应时间长，设备投资成本大；且在高温状态下，在对金属换热器进行维护时，窑炉压力变化波动大，致使窑炉压力出现失控的情况，影响窑炉的正常工作。同时，通过调节控制阀去调节阻尼风的给风量，不仅阻尼风机输入功率大，且通过调节控制阀的挡板或者阀门闸板实现截流的过程中，会产生阻尼风浪费或消耗大的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，提出了一种窑炉用压力调节装置及窑炉。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种窑炉用压力调节装置，包括至少一组压力获取组件；

每组所述压力获取组件包括差压获取元件，以及分别与所述差压获取元件连接的第一压力探测元件和第二压力探测元件；

其中，所述第一压力探测元件设置于窑炉内，所述第二压力探测元件设置于窑炉外；

所述窑炉用压力调节装置还包括控制元件，以及与窑炉的烟道水平段相连通的气流输入组件；

所述控制元件分别与所述气流输入组件和所述差压获取元件连接。

可选地，所述气流输入组件包括与所述控制元件连接的气流调节元件、气流驱动装置以及与窑炉的烟道水平段连通的气流喷射结构；

所述气流调节元件与所述气流驱动装置连接，所述气流驱动装置与所述气流喷射结构连接。

可选地，所述气流喷射结构喷射的气流与窑炉的烟道水平段的墙体结构的侧壁呈预定角度。

可选地，所述预定角度为45°～90°。

可选地，所述气流喷射结构设置在距离窑炉的烟道水平段末端的预定长度处，所述预定长度为烟道长度的1/12～1/2，烟道水平段的末端为远离窑炉的本体一端。

可选地，所述第一压力探测元件和所述第二压力探测元件设置在窑炉的玻璃液流动方向上的第一侧壁上，和/或，所述第一压力探测元件和所述第二压力探测元件设置在窑炉的玻璃液流动方向上与第一侧壁相对设置的第二侧壁上。

可选地，每组所述压力获取组件包括多个第一压力探测元件，所述多个第一压力探测元件设置于窑炉内；和/或，

每组所述压力获取组件包括多个第二压力探测元件，

所述多个第二压力探测元件设置于窑炉外。

可选地，窑炉的两个烟道水平段对称设置，

所述第一压力探测元件设置有两个，两个所述第一压力探测元件相对两个烟道水平段的对称轴对称设置；和/或，

所述第二压力探测元件设置有两个，两个所述第二压力探测元件相对两个烟道水平段的对称轴对称设置。

可选地，所述第一压力探测元件和/或所述第二压力探测元件设置在沿窑炉高度方向的距离窑炉内玻璃液位面上方的1/3～2/3侧壁上。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种窑炉，包括烟道水平段、窑炉的本体以及如上所述的窑炉用压力调节装置；

所述烟道水平段与所述窑炉的本体连通。

本实用新型中的窑炉用压力调节装置，可以实现以下有益效果：通过第一压力探测元件和第二压力探测元件对窑炉内外进行监测对比，气流输入组件快速做出反应，对窑炉内的压力进行调控，有效缩短了窑炉内压力控制的响应时间，提高了压力调控效率，保证了窑炉的正常运行。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个示例性实施例示出的窑炉用压力调节装置及窑炉连接示意图；

图2是本申请另一个示例性实施例示出的窑炉用压力调节装置及窑炉连接示意图；

图3是本申请另一个示例性实施例示出的窑炉用压力调节装置及窑炉连接示意图；

图4是本申请另一个示例性实施例示出的窑炉用压力调节装置及窑炉连接示意图。

附图说明：1-压力获取组件；11-差压获取元件；12-第一压力探测元件； 13-第二压力探测元件；2-窑炉的本体；21-第一侧壁；22-第二侧壁；3-控制元件；4-烟道水平段；5-气流输入组件；51-气流调节元件；52-气流驱动装置；53-气流喷射结构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请提供了一种窑炉用压力调节装置，包括至少一组压力获取组件，每组压力获取组件包括差压获取元件，以及分别与差压获取元件连接的第一压力探测元件和第二压力探测元件。其中，第一压力探测元件设置于窑炉内，第二压力探测元件设置于窑炉外。窑炉用压力调节装置还包括控制元件，以及与窑炉的烟道水平段连通的气流输入组件，控制元件分别与气流输入组件和差压获取元件连接。本申请所提供的窑炉用压力调节装置，解决了金属换热器等部件所带来的高投资以及后期维护难的问题，有效缩短了窑炉压力控制的响应时间，减少了气流输入组件输出气流的损耗，提高了窑炉压力控制的效率以及精准度，保证了窑炉的正常运行。

下面结合附图，详细说明该窑炉用压力调节装置以及窑炉。

在一个示例性的实施例中，如图1所示，窑炉用压力调节装置，包括至少一组压力获取组件1，每组压力获取组件1包括差压获取元件11，以及分别与差压获取元件11连接的第一压力探测元件12和第二压力探测元件13。其中，第一压力探测元件12设置于窑炉内，第一压力探测元件12可以是窑炉压力探测取压管，取压管的探测端穿入窑炉本体2内，以便实时获取窑炉内的压力值；第二压力探测元件13设置于窑炉外，第二压力探测元件13的探测端用于获取大气压的参考值，为窑炉用压力调节装置提供参数。窑炉用压力调节装置还包括控制元件3，以及与窑炉的烟道水平段4连通的气流输入组件5，控制元件3分别与气流输入组件5和差压获取元件11连接。在本实施例中，控制元件3可以为控制器，用于接收控制差压获取元件11的信号和控制气流输入组件5的信号，差压获取元件11可以为差压转换器，用于接收第一压力探测元件12所获取的窑炉内的压力值和第二压力探测元件13所获取的大气压参考值，并计算出窑炉内以及窑炉外之间的差压值。

其中，现有的窑炉结构中窑炉燃烧的烟气排出是通过抽气或者烟气通过金属换热器经过换热后排出，当窑炉内的压力值出现波动或金属换热器进行维修时，抽力速率改变的精确度低及受抽力功率的限制，在金属换热器进行维修或抽气受到影响时，难以调整窑炉内的压力值使其趋于稳定。本实施例中，采用向窑炉的烟道水平段内输入气流的方式对窑炉内的压力进行调节，以控制窑炉内的压力值的波动，保证窑炉的正常生产运行。比如，窑炉内设定控制的差压值为A，通过第一压力探测元件12和第二压力探测元件13获取窑炉内外的差压值为B，A>B，即窑炉内压力小于需要控制的压力，通过控制元件3调节气流输入组件5，增加气流的输入，阻碍窑炉内的烟气排除，以调整窑炉内的压力；A<B，即窑炉内压力高于需要控制的压力，通过控制元件3调节气流输入组件5，减小气流的输入，以便窑炉内的烟气得以有效排放，调整窑炉内的压力。其中，差压获取元件11所得出的数值即为窑炉内外的差压值B。在本实施例中，参照图1，气流输入组件5包括与控制元件3连接的气流调节元件51、气流驱动装置52以及与窑炉的烟道水平段4 连通的气流喷射结构53，气流调节元件51与气流驱动装置52连接，气流驱动装置52与气流喷射结构53连接。其中，气流调节元件51可以是风机变频器，用于调节气流驱动装置52的输出速率；气流驱动装置52可以是阻尼风机，为气流喷射结构53提供动力源；气流喷射结构53可以是阻尼冷却风嘴，为窑炉的烟道水平段4提供冷却风力，以便调整窑炉内的烟气排放量。比如，通过控制元件3控制气流调节元件51变频调速，以增大气流驱动装置52的转速，从而使气流喷射结构53所喷射的气流的补偿量增大，阻碍窑炉内的烟气顺利排出，以增大窑炉内的气压值，最终使窑炉内压力控制趋于平稳。再比如，通过控制元件3控制气流调节元件51变频调速，以减小气流驱动装置52的转速，从而使气流喷射结构53所喷射的气流的补偿量减小，使窑炉内的烟气顺利排出，以减小窑炉内的气压值，最终使窑炉内压力控制趋于平稳。与现有的窑炉压力控制相比，有效缩短了响应时间，更加高效、快捷地对窑炉内的压力变化适应性调控和干预，保证了窑炉的正常生产运行，同时减少了现有窑炉压力控制中截流元件带来的风量损耗。

在本实施例中，气流喷射结构53所喷射的气流适当切断窑炉烟道水平段4内的烟气的气流，以阻止部分烟气的顺畅排出。气流喷射结构53喷射的气流与窑炉烟道水平段4的墙体结构的侧壁(参照图1所示Z轴方向是烟道水平段墙体结构的水平延伸方向，Y轴方向是烟道水平段墙体结构的竖直延伸方向)呈预定角度。在本实施例中，该预定角度可以是喷射气流流动方向与Z轴之间的夹角，也可以是喷射气流流动方向与Y轴之间的夹角。其中，气流喷射结构53所喷射的气流以预定角度鼓入窑炉的水平烟道4内，且预定角度为45°～90°，即预定角度可以为45°、50°、55°、60°、65°、 70°、75°、80°、85°和90°。以上数值仅为示例性说明，并不对本申请构成限制，其角度可以为45°～90°之间的任一数值；特例性地，预定角度可以为90°，此时调节窑炉内的压力的效果更好，气流喷射结构53及其所喷射的气流既不影响窑炉烟道水平段4的结构稳定性和抗侵蚀性，也不影响窑炉烟道水平段4上的其他设备的正常工作，其气流喷射结构53所喷射的气流能够对窑炉烟道水平段4内的烟气流量进行实时补偿，阻碍部分烟气的顺畅排出，以快速调整窑炉内的压力值。

在本实施例中，气流喷射结构53设置在距离烟道水平段4末端的预定长度处，预定长度为烟道长度的1/12～1/2，烟道水平段4的末端为远离窑炉的本体2一端，即烟道水平段4的末端为烟道出口端。窑炉烟道的主体为烟道水平段4，窑炉烟道入口端水平与窑炉的本体2连通。气流喷射结构53 设置在距离烟道水平段4末端的1/12～1/2烟道长度处时，效果更为显著。示例性地，气流喷射结构53设置在距离烟道水平段4末端的1/6烟道长度处。

在本实施例中，如图1所示，第一压力探测元件12和第二压力探测元件13设置在窑炉玻璃液流动方向(即X轴方向)上的第一侧壁21上。其中，第一压力探测元件12和第二压力探测元件13设置在沿窑炉高度方向(Y 轴方向)的距离窑炉内玻璃液位面上方的1/3～2/3处的第一侧壁21上，窑炉本体2内置有玻璃熔制原液，且窑炉本体2的第一侧壁21上还设有窑炉投料装置和观察口，因此，第一压力探测元件12和第二压力探测元件13设置在距离玻璃液位面上方的1/3～2/3处的第一侧壁21上，效果更好，既能避开玻璃熔制原液，又能避开窑炉投料装置和观察口，且此时的探测结果更为准确，更能真实的反应窑炉内的压力值。

在另一个示例性实施例中，如图2所示，第一压力探测元件12和第二压力探测元件13设置在窑炉玻璃液流动方向(即X轴方向)上与第一侧壁 21相对设置的第二侧壁22上。其中，第一压力探测元件12和第二压力探测元件13设置在沿窑炉高度方向(Y轴方向)的距离窑炉内的玻璃液位面上方的1/3～2/3处的第二侧壁22上。

在另一个示例性实施例中，参照图3，第一压力探测元件12和第二压力探测元件13设置在窑炉玻璃液流动方向(即X轴方向)上的第一侧壁21 上和与第一侧壁21相对设置的第二侧壁22上，以便同时监测窑炉内靠近第一侧壁21和第二侧壁22附近的压力值，使所获取的窑炉内的压力值更为准确。其中，第一侧壁21上的第一压力探测元件12和第二压力探测元件13 分别将所获取的压力值传输至对应的差压获取元件11，第二侧壁22上的第一压力探测元件12和第二压力探测元件13分别将所获取的压力值传输至对应的差压获取元件11，两个差压获取元件11所获得的差压值均传输给控制元件3，控制元件3根据两个差压获取元件11所显示的差压值，对气流输入组件5发出指令，以调节窑炉内的压力值。其中，所要调节的差压值可以是两个差压获取元件11的平均差压值，也可以是两个差压获取元件11所显示的最大值或最小值。且第一压力探测元件12和第二压力探测元件13设置在沿窑炉高度方向(Y轴方向)的距离窑炉内的玻璃液位面上方的1/3～2/3 处的第一侧壁21和第二侧壁22上。

在另一个示例性实施例中，如图4所示，每组压力获取组件1包括多个第一压力探测元件12，多个第一压力探测元件12设置于窑炉内，和/或，每组压力获取组件1还包括多个第二压力探测元件13，多个第二压力探测元件13设置于窑炉外。比如(图未示出)，第一压力探测元件12设有一个，第二压力探测元件13设有多个，其中，第二压力探测元件13取其平均值作为大气压的参考值。再比如(图未示出)，第一压力探测元件12设有多个，第二压力探测元件13设有一个，其中，第一压力探测元件12取其平均值作为窑炉内的气压值。再比如，窑炉的两个烟道水平段4对称设置，第一压力探测元件12设置有两个，两个第一压力探测元件12相对两个烟道水平段4 的对称轴对称设置，第二压力探测元件13设置有两个，两个第二压力探测元件13相对两个烟道水平段4的对称轴对称设置。再比如，窑炉的两个烟道水平段4对称设置，第一压力探测元件12设置有三个，其中两个第一压力探测元件12相对两个烟道水平段4的对称轴对称设置，且位于同一高度 (沿Y轴延伸方向)，即，距离玻璃液位面上方的1/3～2/3处，另一个第一压力探测元件12设置在相对两个烟道水平段4的对称轴上，且任一相邻两个第一压力探测元件12之间的距离相等，第二压力探测元件13也设置有三个，其第二压力探测元件13的设置方式与前述第一压力探测元件12相同，在此不再赘述。

在此需要说明的是，以上关于第一压力探测元件12和第二压力探测元件13数量以及位置的限定，仅为示例性说明，并不对本申请构成限制，第一压力探测元件12和第二压力探测元件13数量以及位置的设置具体根据窑炉具体的结构以及需求进行适应性调整，通过对第一压力探测元件12和第二压力探测元件13的合理设计，既减小了窑炉压力测量的误差，也保证了阻尼气流进入烟道水平段4后的阻尼效果。

本实用新型还提供了一种窑炉，如图1-4所示，窑炉包括烟道水平段4、窑炉的本体2以及窑炉用压力调节装置，烟道水平段4与窑炉的本体2连通。

窑炉用压力调节装置，包括至少一组压力获取组件1，每组压力获取组件1包括差压获取元件11，以及分别与差压获取元件11连接的第一压力探测元件12和第二压力探测元件13。其中，第一压力探测元件12设置于窑炉内，第二压力探测元件13设置于窑炉外。窑炉用压力调节装置还包括控制元件3，以及与窑炉的烟道水平段4连通的气流输入组件5，控制元件3 分别与气流输入组件5和差压获取元件11连接。

综上实施例，本实用新型通过气流调节元件对气流的直接调控，减省了阻尼风量调节控制阀以及电磁阀等的设备投资，减少了控制过程中截流元件的风量损耗和风机功率消耗，有效缩短了窑炉压力控制的响应时间，有效、快捷的对窑炉内的压力进行调控和干预，保证窑炉的正常运行。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种窑炉用压力调节装置，其特征在于，包括至少一组压力获取组件；

每组所述压力获取组件包括差压获取元件，以及分别与所述差压获取元件连接的第一压力探测元件和第二压力探测元件；

其中，所述第一压力探测元件设置于窑炉内，所述第二压力探测元件设置于窑炉外；

所述窑炉用压力调节装置还包括控制元件，以及与窑炉的烟道水平段相连通的气流输入组件；

所述控制元件分别与所述气流输入组件和所述差压获取元件连接。

2.如权利要求1所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，所述气流输入组件包括与所述控制元件连接的气流调节元件、气流驱动装置以及与窑炉的烟道水平段连通的气流喷射结构；

所述气流调节元件与所述气流驱动装置连接，所述气流驱动装置与所述气流喷射结构连接。

3.如权利要求2所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，所述气流喷射结构喷射的气流与窑炉的烟道水平段的墙体结构的侧壁呈预定角度。

4.如权利要求3所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，所述预定角度为45°～90°。

5.如权利要求3所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，所述气流喷射结构设置在距离窑炉的烟道水平段末端的预定长度处，所述预定长度为烟道长度的1/12～1/2，烟道水平段的末端为远离窑炉的本体一端。

6.如权利要求1-5任一项所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，所述第一压力探测元件和所述第二压力探测元件设置在窑炉的玻璃液流动方向上的第一侧壁上，和/或，所述第一压力探测元件和所述第二压力探测元件设置在窑炉的玻璃液流动方向上与第一侧壁相对设置的第二侧壁上。

7.如权利要求1-5任一项所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，每组所述压力获取组件包括多个第一压力探测元件，所述多个第一压力探测元件设置于窑炉内；和/或，

每组所述压力获取组件包括多个第二压力探测元件，

所述多个第二压力探测元件设置于窑炉外。

8.如权利要求7所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，窑炉的两个烟道水平段对称设置，

所述第一压力探测元件设置有两个，两个所述第一压力探测元件相对两个烟道水平段的对称轴对称设置；和/或，

所述第二压力探测元件设置有两个，两个所述第二压力探测元件相对两个烟道水平段的对称轴对称设置。

9.如权利要求1-5任一项所述的窑炉用压力调节装置，其特征在于，所述第一压力探测元件和/或所述第二压力探测元件设置在沿窑炉高度方向的距离窑炉内玻璃液位面上方的1/3～2/3侧壁上。

10.一种窑炉，其特征在于，包括烟道水平段、窑炉的本体以及如权利要求1-9任一项所述的窑炉用压力调节装置；

所述烟道水平段与所述窑炉的本体连通。

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