CN214172990U - 一种隧道窑的余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道窑的余热利用装置，包括窑体和设置在窑体上方的换热箱，窑体从入窑端到出窑端依次为预热带、焙烧带和冷却带，预热带顶部设置有第一排烟管，焙烧带和冷却带交界处的顶部设置有第二排烟管，冷却带的顶部设置有与冷却带连通的壳体，壳体内的底部设置有导热隔板，壳体一侧的下部设置有进水管，换热箱的内部上下间隔设置有多个呈扁平状的密封箱，密封箱的横截面形状为圆形，每个密封箱的内部均设置有螺旋导流板，螺旋导流板将密封箱的内部空间分隔成一个呈螺旋状的流通通道。本实用新型余热利用率高，余热利用效果好，能合理利用资源，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种隧道窑的余热利用装置

技术领域

本实用新型涉及余热利用技术领域，具体涉及一种隧道窑的余热利用装置。

背景技术

隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在内装有窑车等运载工具的与隧道相似的窑炉，是现代化的连续式烧成的热工设备，广泛用于烧结砖、陶瓷、耐火材料、催化剂等制品的焙烧生产。在隧道窑焙烧各种制品的过程中会产生大量的余热，这些余热除了用于制品的预热之外，仍以较高的温度排放，据统计，隧道窑废气带走的热量损失约占总热量的20～40%，不利于节能降耗，生产成本较高的同时还污染环境。

为了减少能量的损失，多采用余热利用设备对废气中的热量进行回收，但现有的余热利用设备往往存在以下问题：一是余热回收效果不好，还是会有大量的余热被浪费，余热利用率低；二是大部分的余热都用于把水加热利用，热量的利用过于单一，造成热量使用率低的问题。因此，研制开发一种余热利用率高，余热利用效果好，能合理利用资源的隧道窑的余热利用装置是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种余热利用率高，余热利用效果好，能合理利用资源的隧道窑的余热利用装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括窑体和设置在窑体上方的换热箱，窑体的一端为入窑端，另一端为出窑端，窑体从入窑端到出窑端依次为预热带、焙烧带和冷却带，在靠近入窑端的预热带顶部设置有第一排烟管，第一排烟管上设置有第一引风机，在焙烧带和冷却带交界处的顶部设置有第二排烟管，第二排烟管上设置有第二引风机，冷却带的顶部设置有与冷却带连通的壳体，壳体内的底部设置有导热隔板，在靠近出窑端一侧的壳体下部设置有进水管，壳体的上端倾斜设置有盖板，盖板较高的一端设置有连通管，连通管的上端与换热箱的底部连通，换热箱的内部上下间隔设置有多个呈扁平状的密封箱，密封箱的横截面形状为圆形，每个密封箱的内部均设置有螺旋导流板，螺旋导流板将密封箱的内部空间分隔成一个呈螺旋状的流通通道，在位于最底部的密封箱一侧设置有进烟管，进烟管的一端与最外侧的流通通道连通，另一端穿过换热箱的侧壁后连接有输气管，输气管的端部分别与第一排烟管和第二排烟管连通。

相邻两个密封箱之间通过上升管连通，上升管包括中心上升管和边缘上升管，中心上升管的上端与上一个密封箱的中心处连通，下端与下一个密封箱的中心处连通，边缘上升管的上端与上一个密封箱的边缘连通，下端与下一个密封箱的边缘连通，中心上升管和边缘上升管与密封箱的连接是从下到上依次交替设置，换热箱的顶部设置有出烟管，出烟管的下端伸入到换热箱的内部后与位于最顶部的密封箱连通，换热箱的顶部倾斜设置，在较高一端的换热箱顶部设置有蒸汽管。

进一步的，输气管上设置有气体混合器。

进一步的，密封箱的外壁上均布有多个散热片。

进一步的，换热箱的一侧设置有水箱，水箱内设置有换热管，出烟管上依次设置有温度计、出烟支管和第一闸阀，出烟支管上设置有第二闸阀，出烟支管的端部与换热管的进气端连通，水箱的下部设置有补水管，上部设置有排水管，排水管的出水端与进水管连通。

进一步的，蒸汽管上依次设置有蒸汽储罐和汽轮机，汽轮机上连接有发电机。

进一步的，导热隔板上沿冷却带的长度方向交错布置有多块折流板，折流板的上端与盖板之间留有通气间隙。

本实用新型针对隧道窑的运行特点，在预热带的端部设置第一排烟管，在焙烧带和冷却带的交界处设置第二排烟管，利用第一排烟管和第二排烟管收集隧道窑在运行过程中产生的高温烟气，在冷却带的顶部设置壳体，在壳体内充入冷水，经过焙烧后的制品在冷却带中散发热量，这些热量经导热隔板后被冷水吸收，通过上述结构的设置，可充分吸收隧道窑在运行过程中产生的余热，具有较高的余热回收率，回收效果较好；其次，冷水在壳体内吸热进行初步升温，随后进入换热箱，同时高温烟气进入密封箱，高温烟气和在壳体内吸热的冷水在换热箱内进行换热，降低高温烟气的温度，同时冷水被加热后不断的产生蒸汽，在需要热水时，也可从热水管排出热水，用户可根据需要选择使用，热量利用率相对较高。本实用新型余热利用率高，余热利用效果好，能合理利用资源，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视结构示意图；

图3为本实用新型中壳体11和折流板35的俯视结构示意图；

图中：1-换热箱，2-入窑端，3-出窑端，4-预热带，5-焙烧带，6-冷却带，7-第一排烟管，8-第一引风机，9-第二排烟管，10-第二引风机，11-壳体，12-导热隔板，13-进水管，14-盖板，15-连通管，16-密封箱，17-螺旋导流板，18-流通通道，19-进烟管，20-蒸汽管，21-热水管，22-气体混合器，23-散热片，24-水箱，25-换热管，26-温度计，27-出烟支管，28-第一闸阀，29-第二闸阀，30-补水管，31-排水管，32-蒸汽储罐，33-汽轮机，34-发电机，35-折流板，36-中心上升管，37-边缘上升管，38-输气管，39-出烟管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～3所示，本实用新型包括窑体和设置在窑体上方的换热箱1，窑体的一端为入窑端2，另一端为出窑端3，窑体从入窑端2到出窑端3依次为预热带4、焙烧带5和冷却带6，在靠近入窑端2的预热带4顶部设置有第一排烟管7，第一排烟管7上设置有第一引风机8，在焙烧带5和冷却带6交界处的顶部设置有第二排烟管9，第二排烟管9上设置有第二引风机10，冷却带6的顶部设置有与冷却带6连通的壳体11，壳体11内的底部设置有导热隔板12，在靠近出窑端3一侧的壳体11下部设置有进水管13，壳体11的上端倾斜设置有盖板14，盖板14较高的一端设置有连通管15，连通管15的上端与换热箱1的底部连通，换热箱1的内部上下间隔设置有多个呈扁平状的密封箱16，密封箱16的横截面形状为圆形，每个密封箱16的内部均设置有螺旋导流板17，螺旋导流板17将密封箱16的内部空间分隔成一个呈螺旋状的流通通道18，在位于最底部的密封箱16一侧设置有进烟管19，进烟管19的一端与最外侧的流通通道18连通，另一端穿过换热箱1的侧壁后连接有输气管38，输气管38的端部分别与第一排烟管7和第二排烟管9连通。

相邻两个密封箱16之间通过上升管连通，上升管包括中心上升管36和边缘上升管37，中心上升管36的上端与上一个密封箱16的中心处连通，下端与下一个密封箱16的中心处连通，边缘上升管37的上端与上一个密封箱16的边缘连通，下端与下一个密封箱16的边缘连通，中心上升管36和边缘上升管37与密封箱16的连接是从下到上依次交替设置，换热箱1的顶部设置有出烟管39，出烟管39的下端伸入到换热箱1的内部后与位于最顶部的密封箱16连通，换热箱1的顶部倾斜设置，在较高一端的换热箱1顶部设置有蒸汽管20，换热箱1的下部设置有热水管21。高温烟气依次在各个密封箱16内沿着螺旋状的流通通道18流动，并在流动过程中不断的与换热箱1中的冷水进行换热，从而吸收高温烟气中的热量，升高冷水的温度，得到热水和蒸汽。

本实用新型针对隧道窑的运行特点，在预热带4的端部设置第一排烟管7，在焙烧带5和冷却带6的交界处设置第二排烟管9，利用第一排烟管7和第二排烟管9收集隧道窑在运行过程中产生的高温烟气，在冷却带6的顶部设置壳体11，在壳体11内充入冷水，经过焙烧后的烧制品在冷却带6中散发热量，这些热量经导热隔板12后被冷水吸收，通过上述结构的设置，可充分吸收隧道窑在运行过程中产生的余热，具有较高的余热回收率，回收效果较好；其次，冷水在壳体11内吸热进行初步升温，随后进入换热箱1，同时高温烟气进入密封箱16，高温烟气和在壳体11内吸热的冷水在换热箱1内进行换热，降低高温烟气的温度，同时冷水被加热后不断的产生蒸汽，在需要热水时，也可从热水管21排出热水，用户可根据需要选择使用，热量利用率相对较高。

输气管38上设置有气体混合器22，由第一排烟管7和第二排烟管9排出的烟气温度是有差异的，通过气体混合器22对两种烟气进行充分混合，有利于后续在换热箱1稳定持续的产生蒸汽和热水。

密封箱16的外壁上均布有多个散热片23，通过散热片23的设置，可进一步提高烟气与冷水的热交换效率，加快换热速度。

换热箱1的一侧设置有水箱24，水箱24内设置有换热管25，换热管25可使用直管，也可使用弯管，有利于热量交换即可，出烟管39上依次设置有温度计26、出烟支管27和第一闸阀28，出烟支管27上设置有第二闸阀29，出烟支管27的端部与换热管25的进气端连通，水箱24的下部设置有补水管30，上部设置有排水管31，排水管31的出水端与进水管13连通，隧道窑内产生的高温烟气在换热箱1内与冷水进行换热，温度降低的烟气从出烟管39排出，这时，可通过温度计26对烟气的温度进行测量，若是温度较低，符合排放要求，则关闭第二闸阀29，开启第一闸阀28，对烟气进行净化处理并排放；若是温度较高，还是不符合排放要求，则开启第二闸阀29，关闭第一闸阀28，烟气经出烟支管27输送至水箱24的换热管25内，并在水箱24中与冷水进行再次换热，进一步降低烟气的温度，同时对冷水进行初步加热。

蒸汽管20上依次设置有蒸汽储罐32和汽轮机33，汽轮机33上连接有发电机34，在换热箱1内产生的蒸汽，可先储存在蒸汽储罐32中，然后送入汽轮机33，驱动汽轮机33内的叶片转动，并带动发电机34发电，为企业提供电能，减少市电消耗，降低电能使用成本。

导热隔板12上沿冷却带6的长度方向交错布置有多块折流板35，折流板35的上端与盖板14之间留有通气间隙，折流板35具有改变冷水流向的功能，冷水在曲折来回流动的过程中吸收冷却带6中烧制品散发的热量，其次，在实际使用时，可采用导热效果较好的材料制作折流板35，使得折流板35具有散热能力，提高热交换效率。

Claims (6)

1.一种隧道窑的余热利用装置，其特征在于：包括窑体和设置在窑体上方的换热箱（1），所述窑体的一端为入窑端（2），另一端为出窑端（3），所述窑体从入窑端（2）到出窑端（3）依次为预热带（4）、焙烧带（5）和冷却带（6），在靠近入窑端（2）的预热带（4）顶部设置有第一排烟管（7），第一排烟管（7）上设置有第一引风机（8），在焙烧带（5）和冷却带（6）交界处的顶部设置有第二排烟管（9），第二排烟管（9）上设置有第二引风机（10），所述冷却带（6）的顶部设置有与冷却带（6）连通的壳体（11），壳体（11）内的底部设置有导热隔板（12），在靠近出窑端（3）一侧的壳体（11）下部设置有进水管（13），壳体（11）的上端倾斜设置有盖板（14），盖板（14）较高的一端设置有连通管（15），所述连通管（15）的上端与换热箱（1）的底部连通，所述换热箱（1）的内部上下间隔设置有多个呈扁平状的密封箱（16），密封箱（16）的横截面形状为圆形，每个密封箱（16）的内部均设置有螺旋导流板（17），螺旋导流板（17）将密封箱（16）的内部空间分隔成一个呈螺旋状的流通通道（18），在位于最底部的密封箱（16）一侧设置有进烟管（19），进烟管（19）的一端与最外侧的流通通道（18）连通，另一端穿过换热箱（1）的侧壁后连接有输气管（38），输气管（38）的端部分别与第一排烟管（7）和第二排烟管（9）连通；

相邻两个密封箱（16）之间通过上升管连通，所述上升管包括中心上升管（36）和边缘上升管（37），中心上升管（36）的上端与上一个密封箱（16）的中心处连通，下端与下一个密封箱（16）的中心处连通，边缘上升管（37）的上端与上一个密封箱（16）的边缘连通，下端与下一个密封箱（16）的边缘连通，所述中心上升管（36）和边缘上升管（37）与密封箱（16）的连接是从下到上依次交替设置，所述换热箱（1）的顶部设置有出烟管（39），出烟管（39）的下端伸入到换热箱（1）的内部后与位于最顶部的密封箱（16）连通，所述换热箱（1）的顶部倾斜设置，在较高一端的换热箱（1）顶部设置有蒸汽管（20），所述换热箱（1）的下部设置有热水管（21）。

2.根据权利要求1所述的一种隧道窑的余热利用装置，其特征在于:所述输气管（38）上设置有气体混合器（22）。

3.根据权利要求1所述的一种隧道窑的余热利用装置，其特征在于:所述密封箱（16）的外壁上均布有多个散热片（23）。

4.根据权利要求1所述的一种隧道窑的余热利用装置，其特征在于:所述换热箱（1）的一侧设置有水箱（24），水箱（24）内设置有换热管（25），所述出烟管（39）上依次设置有温度计（26）、出烟支管（27）和第一闸阀（28），出烟支管（27）上设置有第二闸阀（29），出烟支管（27）的端部与换热管（25）的进气端连通，所述水箱（24）的下部设置有补水管（30），上部设置有排水管（31），排水管（31）的出水端与进水管（13）连通。

5.根据权利要求1所述的一种隧道窑的余热利用装置，其特征在于:所述蒸汽管（20）上依次设置有蒸汽储罐（32）和汽轮机（33），汽轮机（33）上连接有发电机（34）。

6.根据权利要求1所述的一种隧道窑的余热利用装置，其特征在于:所述导热隔板（12）上沿冷却带（6）的长度方向交错布置有多块折流板（35），折流板（35）的上端与盖板（14）之间留有通气间隙。

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