CN217330756U - 一种窑炉进气预热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种窑炉进气预热系统，包括含有加热段和冷却段的窑炉，还包括用于向加热段输送与冷却段的炉膛进行热交换后的气体的气管，气管中段连通有用于与冷却段进行热交换的换热装置，气管尾端连通加热段的炉膛。加热段装设有加热元件、冷却段无加热元件，但冷却段内的余温尚高，气管穿入冷却段的炉膛，炉膛温度高于气管内气体的温度，气管内的气体热交换后升温、实现预热效果，后穿出冷却段并向加热段输气。通过设置气管，无需额外设置电辅热装置进行预热但也同样能够实现预热效果，从而极大地节约了电力成本。相对于现有技术，本实用新型公开的窑炉进气预热系统结构简单且因使用余热进行预热取代了电热方案，从而极大地降低了使用成本。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及窑炉技术领域，尤其涉及一种窑炉进气预热系统。
背景技术
窑炉是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备，是陶艺成型中的必备设施。人类上万年的陶瓷烧造历史，积累了丰富的造窑样式和经验。从原始社会的地上露天堆烧、挖坑筑烧到馒头状升焰圆窑、半倒焰马蹄形窑、半坡龙窑、鸭蛋形窑，再到现今的室内气窑、电窑，窑炉科技在不断改良发展中。窑炉包括空气炉和氧气炉，现有的空气炉和氧气炉的进气系统一般不设预热系统，或所设置的预热系统为电辅预热。未设置预热系统的窑炉，窑炉内部温度将跟随进气温度变化，且由于气流扩散过程中发生热交换，将导致进气口附近的温度低于其他位置，从而影响产品品质。而电辅预热形式的窑炉又将极大地推高电力费用，经济性能不佳。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用窑炉余热对通入气体进行预热的窑炉进气预热系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种窑炉进气预热系统，包括含有加热段和冷却段的窑炉，还包括用于向加热段输送与冷却段的炉膛进行热交换后的气体的气管，所述气管中段连通有用于与冷却段进行热交换的换热装置，所述气管尾端连通加热段的炉膛。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述气管成型有与换热装置并联的冷支管。
所述冷支管装设有用于控制流经冷支管气流大小的第一气阀。
所述气管装设有用于控制流经换热装置气流大小的第二气阀。
所述气管装设有温度传感器，所述温度传感器位于气管与冷支管尾端交汇处的下游，所述温度传感器分别与第一气阀和第二气阀信号连接。
所述气管后段成型有若干尾支管，各所述尾支管的末端与加热段的炉膛相连通。
所述尾支管均装设有用于控制输入加热段的炉膛的气流大小的第三气阀。
所述气管前段成型有若干连通冷却段的炉膛的首支管，所述首支管均装设有用于控制输入冷却段的炉膛的气流大小的第四气阀。
所述预热系统还包括若干连通加热段的炉膛、用于输出加热段内气体的排气管，所述排气管均装设有用于控制输出加热段的炉膛的气流大小的第五气阀。
所述换热装置包括通入冷却段的炉膛内部的盘管或翅片式换热器或套设在冷却段外壁上的夹套。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
窑炉的加热段装设有加热元件、冷却段无加热元件，但冷却段内的余温尚高，气管穿入冷却段的炉膛，炉膛温度高于气管内气体的温度，气管内的气体热交换后升温、实现预热效果，后穿出冷却段并向加热段输气。通过设置气管，无需额外设置电辅热装置进行预热但也同样能够实现预热效果，从而极大地节约了电力成本。相对于现有技术，本实用新型公开的窑炉进气预热系统结构简单且因使用余热进行预热取代了电热方案，从而极大地降低了使用成本。
附图说明
图1是窑炉进气预热系统的结构示意图。
图中各标号表示：1、窑炉；11、加热段；12、冷却段；2、气管；21、冷支管；22、第一气阀；23、第二气阀；24、温度传感器；25、尾支管；26、第三气阀；27、首支管；28、第四气阀；3、排气管；31、第五气阀；4、换热装置。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实施例的窑炉进气预热系统，包括含有加热段11和冷却段12的窑炉1，还包括用于向加热段11输送与冷却段12的炉膛进行热交换后的气体的气管2，气管2中段连通有用于与冷却段12进行热交换的换热装置4，气管2尾端连通加热段11的炉膛。窑炉1的加热段装设有加热元件、冷却段无加热元件，但冷却段12内的余温尚高，气管2穿入冷却段12的炉膛，炉膛温度高于气管2内气体的温度，气管2内的气体热交换后升温、实现预热效果，后穿出冷却段12并向加热段11输气。通过设置气管2，无需额外设置电辅热装置进行预热但也同样能够实现预热效果，从而极大地节约了电力成本。相对于现有技术，本实用新型公开的窑炉进气预热系统结构简单且因使用余热进行预热取代了电热方案，从而极大地降低了使用成本。
外壁夹层本实施例中，气管2成型有与换热装置4并联的冷支管21。冷支管21装设有用于控制流经冷支管21气流大小的第一气阀22。气管2装设有用于控制流经换热装置4气流大小的第二气阀23。通过设置第一气阀22和第二气阀23，能够分别控制流经气管2和流经冷支管21的气流的流量大小，从而实现对低温气体和高温气体的比例调控。
本实施例中，气管2装设有温度传感器24，温度传感器24位于气管2与冷支管21尾端交汇处的下游，温度传感器24分别与第一气阀22和第二气阀23信号连接。通过设置温度传感器24，能够实时监测高低温气体混合后的最终温度，根据该温度指示能够便于反馈调节气流比例。为了实现自动控制，将温度传感器24分别与第一气阀22和第二气阀23信号连接，第一气阀22和第二气阀23根据温度传感器24传回的温度信息与预设阈值之间的大小关系自动调节阀门大小，从而能够实现混合气体温度的自动动态平衡。
本实施例中，气管2后段成型有若干尾支管25，各尾支管25的末端与加热段11的炉膛相连通。尾支管25均装设有用于控制输入加热段11的炉膛的气流大小的第三气阀26。虽然输入加热段11的气体已经过预热处理，但仍然可能与加热段11炉膛内的温度存在差异，为了避免因输入气体与炉膛内的温度存在温差，于单一位置大量输入气体导致气体输入口附近的温度变化过于强烈从而影响产品质量，气管2后端成型有若干尾支管25，各尾支管25可以分散于不同部位向加热段11输气，从而能够使加热段11的炉膛内部温度因气体输入造成的温差变化更为均匀。同时，通过设置第三气阀26，能够更为方便地根据需求分别调节各尾支管25的气量大小。
本实施例中，气管2前段成型有若干连通冷却段12的炉膛的首支管27，首支管27均装设有用于控制输入冷却段12的炉膛的气流大小的第四气阀28。通过设置首支管27，能够向冷却段12内输入气体，从而调节炉膛内部的温度。
本实施例中，预热系统还包括若干连通加热段11的炉膛、用于输出加热段11内气体的排气管3，排气管3均装设有用于控制输出加热段11的炉膛的气流大小的第五气阀31。
本实施例中，换热装置4包括通入冷却段12的炉膛内部的盘管或翅片式换热器或套设在冷却段12外壁上的夹套。气管2与冷却段12的夹套或炉膛内部的盘管或翅片式换热器相连通，利用换热装置4与冷却段12炉膛内的高温气体进行接触、换热，实现换热装置4内部气体的温度提升，以能够对冷却段12余热进行再次利用。夹套、盘管或翅片式换热器的结构简单、成本低廉，但热交换效果优良，能够有效提升换热效率。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种窑炉进气预热系统，包括含有加热段(11)和冷却段(12)的窑炉(1)，其特征在于：还包括用于向加热段(11)输送与冷却段(12)的炉膛进行热交换后的气体的气管(2)，所述气管(2)中段连通有用于与冷却段(12)进行热交换的换热装置(4)，所述气管(2)尾端连通加热段(11)的炉膛。
2.根据权利要求1所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述气管(2)成型有与换热装置(4)并联的冷支管(21)。
3.根据权利要求2所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述冷支管(21)装设有用于控制流经冷支管(21)气流大小的第一气阀(22)。
4.根据权利要求3所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述气管(2)装设有用于控制流经换热装置(4)气流大小的第二气阀(23)。
5.根据权利要求4所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述气管(2)装设有温度传感器(24)，所述温度传感器(24)位于气管(2)与冷支管(21)尾端交汇处的下游，所述温度传感器(24)分别与第一气阀(22)和第二气阀(23)信号连接。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述气管(2)后段成型有若干尾支管(25)，各所述尾支管(25)的末端与加热段(11)的炉膛相连通。
7.根据权利要求6所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述尾支管(25)均装设有用于控制输入加热段(11)的炉膛的气流大小的第三气阀(26)。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述气管(2)前段成型有若干连通冷却段(12)的炉膛的首支管(27)，所述首支管(27)均装设有用于控制输入冷却段(12)的炉膛的气流大小的第四气阀(28)。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述预热系统还包括若干连通加热段(11)的炉膛、用于输出加热段(11)内气体的排气管(3)，所述排气管(3)均装设有用于控制输出加热段(11)的炉膛的气流大小的第五气阀(31)。
10.根据权利要求1所述的窑炉进气预热系统，其特征在于：所述换热装置(4)包括通入冷却段(12)的炉膛内部的盘管或翅片式换热器或套设在冷却段(12)外壁上的夹套。
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2022
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