CN215893284U - 一种用于钢化炉的高温废气热能利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于钢化炉的高温废气热能利用装置，可将炉体内多余的热气由排气口排出，减少设备损耗，且能够对排出气体进行热交换，减少排出气体的温度，同时对热能进行再利用，降低能耗。其技术方案要点是：包括换热壳、多个传热管、钢化炉和压缩空气发生器，换热壳的内部设有换热腔，换热腔的两端分别设有两个管板，多个传热管的两端分别贯穿两个管板，换热壳设有进气管和至少一个出气管，钢化炉包括排气口、外壳、保温壁、换热底座和强制对流系统，排气口完全贯穿外壳、保温壁和换热底座，保温壁设于外壳的内侧，换热底座设于外壳的外侧，换热底座内部设有保温棉，换热壳与排气口密封连接，换热壳的另一端设有启闭结构。

Description

一种用于钢化炉的高温废气热能利用装置

技术领域

本实用新型涉及钢化炉技术领域，具体为一种用于钢化炉的高温废气热能利用装置。

背景技术

现有的对流式玻璃钢化炉，在普通辐射加热的基础上，增加了强制对流传热系统，包括上炉体强制对流、下炉体自然对流和上下炉体均强制对流两种，强制对流传热系统可将炉内的热气吹至玻璃表面，增强热传递效果，同时通过调节强制对流传热系统，可使玻璃上下两面的吸热效率均衡，确保玻璃板面平整。

上述技术的不足有：

1.采用强制对流传热，需要从外部向钢化炉内部通入气体，如果没有设置专门的排气系统，高温气体则会从钢化炉的炉壁的缝隙或进出口排出，而缝隙主要为陶瓷辊道轴承与陶瓷底座之间的缝隙，这种情况下容易使得陶瓷辊道轴承受热影响其中润滑油的效果，甚至直接损坏，需要经常维修保养。

2.而设有排气系统后，可排出工作过程中炉体内多余的热压缩空气，但将气体直接排出，无法对排出气体的温度进行降温利用，不仅会造成车间温度升高，影响车间工作人员的工作舒适度，而且热能损耗大，浪费能源。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述背景技术中存在的问题，提供一种用于钢化炉的高温废气热能利用装置，可将炉体内多余的热气由排气口排出，减少设备损耗，且能够对排出气体进行热交换，减少排出气体的温度，同时对热能进行再利用，降低能耗。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于钢化炉的高温废气热能利用装置，包括换热壳和多个传热管，所述换热壳的内部设有换热腔，所述换热腔的两端分别设有两个管板，所述多个传热管的两端分别贯穿两个管板，传热管的管身位于换热腔中，换热壳设有进气管和至少一个出气管，所述进气管和出气管均与换热腔相连通，且分别设于换热腔的两端，包括钢化炉和压缩空气发生器，所述钢化炉包括排气口、外壳、保温壁、换热底座和强制对流系统，所述排气口完全贯穿外壳、保温壁和换热底座，所述保温壁设于外壳的内侧，作为外壳的内衬，所述换热底座设于外壳的外侧，且围绕排气口在特定的范围内设置，换热底座内部设有保温棉，所述换热壳的一端部分进入排气口中，并与排气口密封连接，换热壳的另一端设有启闭结构，当所述启闭结构开启时，钢化炉中的热气通过传热管后由启闭结构排出，所述进气管与压缩空气发生器连接，所述出气管与强制对流系统连接。

优选的，保温壁包括多个层叠设置的第一保温块和第二保温块，所述第一保温块与外壳的轮廓相同，且与外壳平行设置，所述第二保温块设于排气口的外周，第二保温块呈与排气口的形状对应的环形，且与排气口同心设置。

优选的，换热底座呈方形，换热底座的外周与外壳固定连接，换热底座远离换热壳的一面设有底板，所述换热壳的外表面设有固定盘，所述固定盘与底板固定连接。

优选的，固定盘与底板之间设有耐高温纸垫，固定盘与底板通过法兰连接。

优选的，还包括衬板，所述衬板设于保温壁与换热壳之间，且衬板的一端与所述外壳固定连接，以分隔保温壁与换热壳。

优选的，衬板呈筒状，衬板的侧壁上均匀设有多个降导热孔。

优选的，启闭结构包括顶盖、气缸、缸杆、推拉板，所述顶盖与换热壳远离钢化炉的一端固定连接，顶盖设有出气口和旋转轴，所述推拉板的一端与旋转轴旋转连接，所述气缸与顶盖固定连接，所述缸杆的自由端与推拉板的板身或另一端旋转连接，通过缸杆在气缸中的伸缩可带动推拉板旋转，使得推拉板完全遮盖出气口或露出出气口。

优选的，进气管设有传热部，所述换热壳采用非隔热材料，所述传热部呈长螺旋形设于换热壳外侧，传热部与换热壳直接接触或与换热壳间隔小于10mm。

优选的，换热壳的外侧包裹有保温层，所述保温层将传热部和换热壳裸露至外界的侧面完全包裹，保温层的一端与换热底座紧贴，保温层留有供进气管和出气管通过的开口，保温层的厚度为25-50mm。

优选的，换热腔的内部交错设有多个隔流板，所述多个隔流板将换热腔隔绝成迂回式通道，所述进气管和出气管分别连接通道的两端。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的钢化炉余热再利用装置，具有如下有益效果：

一、采用本实用新型的钢化炉余热再利用装置，钢化炉内的气体由排气口经传热管排出，减少高温气体从钢化炉的炉壁的缝隙或进出口排出量，避免陶瓷辊道轴承高温损坏，且高温气体的热量通过传热管与换热腔中的压缩空气进行交换，减少排出气体的温度，同时对热量进行回收利用，降低能耗。

二、保温壁包括多个层叠设置的第一保温块和第二保温块，比起单层结构，保温效果更好，保温壁采用陶瓷材料能够更好的耐高温，且有固定的形状，其钢化炉壁的支撑作用，而保温棉能够贴紧换热壳，更适应排气口与换热壳密封保温的需求。

三、由于排气口处与外界相通，没有设置保温壁，通过设置换热底座，能够减少热量从排气口与外壳交界处散出，同时保温棉和耐高温纸垫可进一步增加保温效果，减少排气口处的热量损失。

四、衬板可隔绝保温壁和换热壳，避免换热壳与保温壁直接接触，装卸换热壳时，换热壳不会对保温壁造成损坏，形成缝隙影响保温效果，在优选方案中，衬板设有多个降导热孔，比起实心结构，导热率更低，能够减少由衬板传递至外壳的热量，从而减少外壳散发到外界的热量，减少热量散失。

五、钢化炉工作时，出气口未被遮挡，启闭结构开启，使得进入和排出钢化炉气体的量保持平衡，避免排气不通畅而对设备造成损坏；钢化炉不工作时，推拉板遮盖出气口，启闭结构关闭，能够对钢化炉进行保温，减少下次工作时，加热到指定温度的能耗，节约能源。

六、换热壳不采用完全隔热材料，降低成本，同时长螺旋形的传热部设置在换热壳外侧，覆盖换热壳侧面，且与换热壳侧面贴紧，可吸收换热壳由侧面散发至外部的热量，能够进一步提高热量的回收利用效率，在优选方案中，保温层将传热部和换热壳裸露至外界的侧面完全包裹，进一步减少热量散发到外界，提高内部换热效率。

七、多个隔流板由左至右竖向错位设置，使得由进气管进入换热腔中的压缩空气沿迂回式轨迹运行至出气管，比起平直地流至出气管，速度更慢，有更多时间吸收传热管的热量，同时排出高温气体的热量也传递至隔流板上，压缩空气也可与隔流板进行热交换，增加了压缩空气热交换的接触面积，提高了热交换效率。

附图说明

图1为本实用新型钢化炉余热再利用装置实施例的剖面示意图。

图2为本实施例的立体结构示意图。

图3为本实施例中换热壳的剖面示意图。

图4为本实施例中换热壳的局部剖面示意图。

图5为本实施例中换热壳沿A-A面的剖面示意图。

图6为本实施例中启闭结构的结构示意图。

附图标记：1、换热壳；10、换热腔；101、隔流板；11、管板；12、进气管；120、传热部；13、出气管；14、固定盘；140、耐高温纸垫；15、法兰盘；2、传热管；3、钢化炉；30、外壳；31、保温壁；310、第一保温块；311、第二保温块；32、换热底座；320、保温棉；321、围边；322、底板；33、衬板；330、降导热孔；34、排气口；4、启闭结构；40、顶盖；401、出气口；402、旋转轴；41、气缸；42、缸杆；43、推拉板；5、保温层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1至图6所示的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，包括换热壳1、六十一个传热管2、钢化炉3和压缩空气发生器，换热壳1为圆筒形，换热壳1的内部设有换热腔10，换热腔10的两端分别设有两个圆形的管板11，传热管2的管身位于换热腔10中，六十一个传热管2排布均匀，传热管2为圆管，每个传热管2的两端均贯穿两个管板11，使得传热管2的两端与外界连通，换热壳1设有一个进气管12和一个出气管13，换热腔10的内部交错设有四个隔流板101，四个隔流板101由左至右竖向错位设置将换热腔10隔绝成迂回式通道，进气管12和出气管13分别连接通道的两端，换热壳1、传热管2、管板11均采用不锈钢导热材料，进气管12设有传热部120，传热部120呈长螺旋形设于换热壳1外侧，传热部120与换热壳1直接接触，比起间隔能够进一步增强热传递效果，进气管12与压缩空气发生器连接，压缩空气发生器实施为空压机，通过传热管2中的热气将热量传递至传热管2的管壁，传热管2的管壁与换热腔10中的压缩空气进行热量传递。

钢化炉3包括排气口34、外壳30、保温壁31、换热底座32、衬板33和强制对流系统，出气管13与强制对流系统连接，强制对流系统将从换热腔10中通过的压缩空气供给钢化炉3内部，排气口34为圆形，排气口34完全贯穿外壳30、保温壁31和换热底座32，保温壁31设于外壳30的内侧，作为外壳30的内衬，换热底座32设于外壳30的外侧，且围绕排气口34在特定的范围内设置，换热底座32内部设有保温棉320，换热壳1的一端部分进入排气口34中，换热壳1的另一端设有启闭结构4。

如图1所示，保温壁31包括四层第一保温块310和两层第二保温块311，第一保温块310和第二保温块311为采用陶瓷纤维材料制成的压缩板，第一保温块310与外壳30的轮廓相同，且与外壳30平行设置，第二保温块311设于排气口34的外周，第二保温块311呈圆筒装，且与排气口34同心设置。

换热底座32的外周为方形钢管组成的围边321，围边321与外壳30通过螺栓固定连接，换热底座32远离换热壳1的一面设有底板322，底板322的外周与围边321焊接，换热壳1的外表面设有固定盘14，固定盘14与底板322之间设有耐高温纸垫140，固定盘14与底板322通过法兰连接。

衬板33设于保温壁31与换热壳1之间，且衬板33的一端与外壳30焊接，以分隔保温壁31与换热壳1，衬板33呈圆筒状，衬板33的侧壁上均匀设有多个圆形的降导热孔330。

换热壳1的外侧包裹有保温层5，保温层5的厚度为25mm，保温层5将传热部120和换热壳1裸露至外界的侧面完全包裹，保温层的5一端与换热底座32紧贴，保温层5留有供进气管12和出气管13通过的开口。

如图6所示，启闭结构4包括顶盖40、气缸41、缸杆42、推拉板43，换热壳1远离钢化炉3的一端设有法兰盘15，顶盖40与法兰盘15法兰连接，顶盖40设有出气口401和旋转轴402，出气口401呈长方向，推拉板43呈长条状，推拉板43的一端与旋转轴402旋转连接，气缸41与顶盖40通过螺栓固定，缸杆42的自由端与推拉板43的板身旋转连接，通过缸杆42在气缸41中的伸缩可带动推拉板43旋转，使得推拉板43完全遮盖出气口401或露出出气口401，当启闭结构4开启时，钢化炉3中的热气通过传热管2后由启闭结构4排出；启闭结构4关闭，能够对钢化炉3进行保温，减少下次工作时，加热到指定温度的能耗，节约能源。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于钢化炉的高温废气热能利用装置，包括换热壳(1)和多个传热管(2)，所述换热壳(1)的内部设有换热腔(10)，所述换热腔(10)的两端分别设有两个管板(11)，所述多个传热管(2)的两端分别贯穿两个管板(11)，传热管(2)的管身位于换热腔(10)中，换热壳(1)设有进气管(12)和至少一个出气管(13)，所述进气管(12)和出气管(13)均与换热腔(10)相连通，且分别设于换热腔(10)的两端，其特征在于：包括钢化炉(3)和压缩空气发生器，所述钢化炉(3)包括排气口(34)、外壳(30)、保温壁(31)、换热底座(32)和强制对流系统，所述排气口(34)完全贯穿外壳(30)、保温壁(31)和换热底座(32)，所述保温壁(31)设于外壳(30)的内侧，作为外壳(30)的内衬，所述换热底座(32)设于外壳(30)的外侧，且围绕排气口(34)在特定的范围内设置，换热底座(32)内部设有保温棉(320)，所述换热壳(1)的一端部分进入排气口(34)中，并与排气口(34)密封连接，换热壳(1)的另一端设有启闭结构(4)，当所述启闭结构(4)开启时，钢化炉(3)中的热气通过传热管(2)后由启闭结构(4)排出，所述进气管(12)与压缩空气发生器连接，所述出气管(13)与强制对流系统连接。

2.根据权利要求1所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述保温壁(31)包括多个层叠设置的第一保温块(310)和第二保温块(311)，所述第一保温块(310)与外壳(30)的轮廓相同，且与外壳(30)平行设置，所述第二保温块(311)设于排气口(34)的外周，第二保温块(311)呈与排气口(34)的形状对应的环形，且与排气口(34)同心设置。

3.根据权利要求1所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述换热底座(32)呈方形，换热底座(32)的外周与外壳(30)固定连接，换热底座(32)远离换热壳(1)的一面设有底板(322)，所述换热壳(1)的外表面设有固定盘(14)，所述固定盘(14)与底板(322)固定连接。

4.根据权利要求3所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述固定盘(14)与底板(322)之间设有耐高温纸垫(140)，固定盘(14)与底板(322)通过法兰连接。

5.根据权利要求1所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：还包括衬板(33)，所述衬板(33)设于保温壁(31)与换热壳(1)之间，且衬板(33)的一端与所述外壳(30)固定连接，以分隔保温壁(31)与换热壳(1)。

6.根据权利要求5所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述衬板(33)呈筒状，衬板(33)的侧壁上均匀设有多个降导热孔(330)。

7.根据权利要求1所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述启闭结构(4)包括顶盖(40)、气缸(41)、缸杆(42)、推拉板(43)，所述顶盖(40)与换热壳(1)远离钢化炉(3)的一端固定连接，顶盖(40)设有出气口(401)和旋转轴(402)，所述推拉板(43)的一端与旋转轴(402)旋转连接，所述气缸(41)与顶盖(40)固定连接，所述缸杆(42)的自由端与推拉板(43)的板身或另一端旋转连接，通过缸杆(42)在气缸(41)中的伸缩可带动推拉板(43)旋转，使得推拉板(43)完全遮盖出气口(401)或露出出气口(401)。

8.根据权利要求1所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述进气管(12)设有传热部(120)，所述换热壳(1)采用非隔热材料，所述传热部(120)呈长螺旋形设于换热壳(1)外侧，传热部(120)与换热壳(1)直接接触或与换热壳(1)间隔小于10mm。

9.根据权利要求8所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述换热壳(1)的外侧包裹有保温层(5)，所述保温层(5)将传热部(120)和换热壳(1)裸露至外界的侧面完全包裹，保温层(5)的一端与换热底座(32)紧贴，保温层(5)留有供进气管(12)和出气管(13)通过的开口，保温层(5)的厚度为25-50mm。

10.根据权利要求1所述的用于钢化炉的高温废气热能利用装置，其特征在于：所述换热腔(10)的内部交错设有多个隔流板(101)，所述多个隔流板(101)将换热腔(10)隔绝成迂回式通道，所述进气管(12)和出气管(13)分别连接通道的两端。

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