CN218034494U - 一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置，包括装有熔融水玻璃的高温窑炉、热回收装置、齿轮齿条驱动机构，高温窑炉位于热回收装置上方，热回收装置包括：竖直的外套管、换热伸缩管，换热伸缩管安装于外套管管内，换热伸缩管的伸缩方向与外套管长度方向同向，换热伸缩管由齿轮齿条驱动机构驱动伸缩，外套管的外壁上分别设置有进风口、出风口，进风口上连接有带电磁阀的气流输入管，出风口上经带有电磁阀、抽风机的管路连出。本实用新型能将换热装置方便的切换为两种完全不同的热交换方式，既能实现冷风直接与熔融水玻璃接触热交换，进行高效高温度的热量回收，又能方便的快速转变为具有夹层器壁间热交换，大风量中温度的热能回收。

Description

一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种水玻璃领域的热回收设备，特别的是一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置。

背景技术

干法水玻璃生产中，石英砂与纯碱在1400-1500℃高温窑炉中进行熔融化学反应Na₂CO₃+nSiO₂→Na₂O.nSiO₂+CO₂,需耗费大量热能，做好热能回收工作，有助于减少能耗、降低成本、实现双碳减排，有着重要意义，但现有干法水玻璃生产，热能回收方式主要为高温的熔融水玻璃，直接用水进行水淬水玻璃来热交换，这种热能回收方式只能回收不超过100℃温度的热水，热能利用范围小、价值低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置，解决上述技术方案存在的问题。

本发明采用以下方案实现：一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置，包括装有熔融水玻璃的高温窑炉、热回收装置、齿轮齿条驱动机构，高温窑炉输出口位于热回收装置上方，所述热回收装置包括：竖直的外套管、换热伸缩管，所述换热伸缩管安装于外套管管内，换热伸缩管的伸缩方向与外套管长度方向同向，所述换热伸缩管由齿轮齿条驱动机构驱动伸缩，所述外套管的外壁上分别设置有进风口、出风口，所述进风口上连接有带电磁阀的气流输入管，所述出风口上经带有电磁阀、抽风机的管路连出。

进一步的，所述进风口设置于外套管靠近下端外周上，所述出风口设置于外套管靠近上端外周上，进风口、出风口在水平向上分别设置于外套管左右两侧上。

进一步的，所述换热伸缩管的下端外周设置有下外凸肩，下外凸肩与外套管的下端内壁固连，所述换热伸缩管的上端外周设置有上外凸肩，上外凸肩滑接于外套管内。

进一步的，所述齿轮齿条驱动机构包括齿条、齿轮，所述齿条竖直固定于上外凸肩端面上，所述齿轮转动连接于外套管上部，齿条与齿轮相互啮合，所述齿轮由外部电机驱动。

进一步的，所述换热伸缩管包括若干由上至下直径依次增大的套管，相邻的两个套管中，位于上部的套管滑接于位于下部的套管内，最上部的套管的上端外周设置上外凸肩，最下部的套管的下端外周设置下外凸肩。

进一步的，相邻的两个套管中，位于下部的套管上端内壁上圆周对称设置有滑块，位于上部的套管外壁上对应滑块设置有滑槽，同一套管上相邻的滑块与滑槽之间间隔90度。

进一步的，所述外套管与换热伸缩管同心设置。

进一步的，高温窑炉位于最上部的套管圆心上方。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：设计合理，能将换热装置方便的切换为两种完全不同的热交换方式，既能实现冷风直接与熔融水玻璃接触热交换，进行高效高温度的热量回收，又能方便的快速转变为具有夹层器壁间热交换，大风量中温度的热能回收。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖视结构示意图（换热伸缩管收缩状态）；

图2为本实用新型实施例的剖视结构示意图（换热伸缩管伸长状态）；

图3为本实用新型实施例的齿条齿轮驱动机构局部放大图；

图4为本实用新型实施例的换热伸缩管的滑接结构示意图。

图中：1-熔融水玻璃；2-高温窑炉；3-热回收装置；4-齿轮齿条驱动机构；5-高温窑炉输出口；6-外套管；7-换热伸缩管；8-进风口；9-出风口；10-第一电磁阀；11-气流输入管；12-第二电磁阀；13-抽风机；14-气流输出管路；15-下外凸肩；16-上外凸肩；17-齿条；18-齿轮；19-套管；20-滑块；21-滑槽；22-外套管空间；23-夹套空间；24-换热内套管空间；25-温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-4所示，本实施例提供了一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置，包括装有熔融水玻璃1的高温窑炉2、热回收装置3、齿轮齿条驱动机构4，高温窑炉输出口5位于热回收装置上方，所述热回收装置包括：竖直的外套管6、换热伸缩管7，外套管、换热伸缩管均为不锈钢板卷制而成，所述换热伸缩管安装于外套管管内，即外套管的内径大于换热内套管外径，换热伸缩管的伸缩方向与外套管长度方向同向，所述换热伸缩管由齿轮齿条驱动机构驱动伸缩，所述外套管的外壁上分别设置有进风口8、出风口9，所述进风口上连接有带第一电磁阀10的气流输入管11，所述出风口上经带有第二电磁阀12、抽风机13的气流输出管路14连出，抽风机为现有的耐热抽风机。

在本实施例中，为了更好的实现换热，所述进风口设置于外套管靠近下端外周上，所述出风口设置于外套管靠近上端外周上，进风口、出风口在水平向上分别设置于外套管左右两侧上，使得风路可以有效的接触整体的身长状态的换热伸缩管外壁。

在本实施例中，所述换热伸缩管的下端外周设置有下外凸肩15，下外凸肩与外套管的下端内壁固连，当然，外套管底部与换热伸缩管底部外侧之间也可以由闷板焊封住，所述换热伸缩管的上端外周设置有上外凸肩16，上外凸肩滑接于外套管内。

在本实施例中，所述齿轮齿条驱动机构包括齿条17、齿轮18，所述齿条竖直固定于上外凸肩端面上，所述齿轮转动连接于外套管上部，齿条与齿轮相互啮合，所述齿轮由外部电机驱动，为了设计合理，热回收装置的旁侧上部可设置机架，齿轮转动连接于机架上，外部电机安装于机架上，通过齿轮的转动，带动齿条的上下移动，实现换热伸缩管的上端的升降。

在本实施例中，所述换热伸缩管包括若干由上至下直径依次增大的套管19，由上至下阿德套管的直径依次等差增大，相邻的两个套管中，位于上部的套管滑接于位于下部的套管内，最上部的套管的上端外周设置上外凸肩，最下部的套管的下端外周设置下外凸肩，当然换热伸缩管，也可以是现有的不锈钢伸缩管，本实施例采用三个套管，换热伸缩管收缩时，换热伸缩管的顶部不高于进风口。

在本实施例中，为了实现各个套管之间的滑接，相邻的两个套管中，位于下部的套管上端内壁上圆周对称设置有滑块20，位于上部的套管外壁上对应滑块设置有滑槽21，同一套管上相邻的滑块与滑槽之间间隔90度，使得各个套管之间的滑接不产生干涉。

在本实施例中，为了设计合理，所述外套管与换热伸缩管同心设置。

在本实施例中，为了设计合理，高温窑炉位于最上部的套管圆心上方，使得高温窑炉内的熔融水玻璃可以正好顺外套管进入最内部的套管落出。

在本实施例中，当换热内套管往下压缩时，外套管自己形成一个外套管空间22，当换热内套管往上拉伸至顶部时可以形成两个空间，即外套管与换热内套管之间形成的夹套空间23和换热内套管自己形成的换热内套管空间24。

在本实施例中，在气流输出管内可设置温度传感器25，用于测温。

在本实施例中，热回收装置安装于高温窑炉熔融水玻璃出口正下方中央，直接从高温窑炉熔融水玻璃出口流出的熔融水玻璃，重力流下并全程经过下方热回收装置的外套管中央。当需要回收高温度段和较小风量的高温热风时，换热内套管往下压缩，气流输出管上第二电磁阀开启、气流输入管上第一电磁阀关闭，冷风直接由热回收装置最下部的输出口和热回收装置最上部的输入口进入，由于此时进入冷风直接与熔融水玻璃接触，热交换效率高，但如果开启大风量，会扰乱高温熔融水玻璃的重力流下方向，严重影响安全生产，因此此时只能变频调小抽风机，以700-800℃高温度的较小出风量输出高温度热风至需要使用的地方。

在本实施例中，当需要回收中温度段和大风量热风时，换热内套管往上拉升，此时外套管与换热内套管之间形成相互隔离的夹层空间，开启气流输入管上第一电磁阀、开启气流输出管上第二电磁阀，冷风从气流输入管上第一电磁阀进入外套管和换热内套管之间形成相互隔离的夹层，在此夹层内，冷风通过换热内套管外壁进行热交换，加热后的热风从气流输出管上第二电磁阀，被耐热抽风机抽走，输送至需要使用的地方，由于内管熔融水玻璃与夹层冷风没有直接接触，而是通过管壁进行热交换，因此可以在200-700℃的中温度范围，加大风量进行热交换，通过调整变频器频率来调整耐热抽风机的风量，风量越大，出风温度越低，反之亦然。

在本实施例中，可以通过现有的控制装置去操作本申请设备，控制模块包括：温度传感器、变频器等，控制模块预先设计编程有根据所需出风温度和出风量设置的控制程序，温度传感器的输出端连接于控制模块的输入端，控制模块的输出端分别连接于第一电磁阀、第二电磁阀、变频器、齿条齿轮驱动机构的输入端，变频器的输出端连接于耐热抽风机

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系例如“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，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专利的限制，且上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，包括装有熔融水玻璃的高温窑炉、热回收装置、齿轮齿条驱动机构，高温窑炉输出口位于热回收装置上方，所述热回收装置包括：竖直的外套管、换热伸缩管，所述换热伸缩管安装于外套管管内，换热伸缩管的伸缩方向与外套管长度方向同向，所述换热伸缩管由齿轮齿条驱动机构驱动伸缩，所述外套管的外壁上分别设置有进风口、出风口，所述进风口上连接有带电磁阀的气流输入管，所述出风口上经带有电磁阀、抽风机的管路连出。

2.根据权利要求1所述的熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，所述进风口设置于外套管靠近下端外周上，所述出风口设置于外套管靠近上端外周上，进风口、出风口在水平向上分别设置于外套管左右两侧上。

3.根据权利要求2所述的熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，所述换热伸缩管的下端外周设置有下外凸肩，下外凸肩与外套管的下端内壁固连，所述换热伸缩管的上端外周设置有上外凸肩，上外凸肩滑接于外套管内。

4.根据权利要求3所述的熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，所述齿轮齿条驱动机构包括齿条、齿轮，所述齿条竖直固定于上外凸肩端面上，所述齿轮转动连接于外套管上部，齿条与齿轮相互啮合，所述齿轮由外部电机驱动。

5.根据权利要求3所述的熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，所述换热伸缩管包括若干由上至下直径依次增大的套管，相邻的两个套管中，位于上部的套管滑接于位于下部的套管内，最上部的套管的上端外周设置上外凸肩，最下部的套管的下端外周设置下外凸肩。

6.根据权利要求5所述的熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，相邻的两个套管中，位于下部的套管上端内壁上圆周对称设置有滑块，位于上部的套管外壁上对应滑块设置有滑槽，同一套管上相邻的滑块与滑槽之间间隔90度。

7.根据权利要求1所述的熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，所述外套管与换热伸缩管同心设置。

8.根据权利要求6所述的熔融水玻璃双温段组合热回收装置，其特征在于，高温窑炉位于最上部的套管圆心上方。

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