CN219776383U - 一种碳素材料生产余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碳素材料生产余热利用装置，属于余热利用技术领域，该一种碳素材料生产余热利用装置，包括，第一回收机构，第二回收机构，过滤机构，位于第一回收机构与第二回收机构之间设置，所述第二回收机构包括支撑筒和设置在支撑筒中的换热组件。本实用新型的有益效果：第二换热管上得到的热量传递到预热筒对预热筒的内部进行加热，然后通过进料斗将碳素材料加入预热筒并启动驱动电机，此时驱动电机通过输出轴上的搅拌轴带动搅拌杆旋转，使碳素材料可以均匀受热，进而能够对碳素材料进行预热，使碳素材料在燃烧提纯前就具有一定热量，从而使碳素材料升温速度得到缩短，节省了加热碳素材料的能源。

Description

一种碳素材料生产余热利用装置

技术领域

本实用新型属于余热利用技术领域，具体涉及碳素材料生产余热利用装置。

背景技术

炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料，其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料，而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。不仅是石墨，同时也包含金刚石、富勒烯、卡宾所有的含碳材料都称为碳素材料，其中炭-石墨类材料的熔点在3000℃以上，是自然界中熔点最高的物质之一，均远高于炭-石墨类材料内杂质的沸点。基于这项独特的物理性能，高温提纯法将炭-石墨类材料升至高温，超过大多数杂质的沸点，使杂质以气态的形式从炭-石墨类材料中排出，从而实现提纯，得到高纯的碳素材料，而在碳素燃烧提纯的过程中会产生大量的高温烟气，为了避免能源的浪费，需要采用余热利用装置对烟气余热进行利用。

在中国已授权实用新型专利申请公开号CN218443371U中公开的一种工业炉窑烟气余热回收再利用装置，该工业炉窑烟气余热回收再利用装置，通过设置的蓄热箱和过滤罐，使烟气的余热进行二次回收，增加了余热使用效率，通过两次热交换，最大限度回收烟气余热，提高了烟气余热的利用率，但是上述现有技术的结构设计：

在余热回收的过程中，虽然提高了对余热的回收限度，但是在二次回收时，只能对水进行加热，不便采用余热对需要烧制的材料进行预热处理，使得余热的利用效率有限。

所以我们提出了一种碳素材料生产余热利用装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种碳素材料生产余热利用装置，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种碳素材料生产余热利用装置，包括:

第一回收机构，以对烟气余热进行第一次回收；

第二回收机构，以对烟气余热进行第二次回收，加热碳素材料；

过滤机构，位于第一回收机构与第二回收机构之间设置，以对烟气进行初步过滤；

所述第二回收机构包括支撑筒和设置在支撑筒中的换热组件，所述换热组件的内设置有预热组件，换热组件上的热量传递到预热组件上，以对预热组件中的碳素材料进行预热。

优选的，所述第一回收机构包括收集箱和安装在收集箱前、后两侧的导风组件与进风组件，所述收集箱的内部安装有吸热组件。

优选的，所述导风组件包括导风罩和安装在导风罩上的引风机，所述引风机的一端安装有导风管。

优选的，所述进风组件包括进风罩和设置在进风罩上的进风管，所述进风管的内部安装有过滤网。

优选的，所述吸热组件包括吸热板和设置在吸热板中的第一换热管，所述第一换热管的一端安装有进气管。

优选的，所述过滤机构包括过滤箱，所述过滤箱的一侧底部安装有连接管，所述过滤箱的顶部安装有固定管。

优选的，所述换热组件包括第二换热管，所述第二换热管的一端安装有导流管，所述第二换热管的另一端安装有排烟管。

优选的，所述预热组件包括预热筒，所述预热筒的中部转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的两端均安装有若干个搅拌杆。

优选的，所述支撑筒的顶端安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴安装在的顶端搅拌轴的顶端。

优选的，所述支撑筒的顶端一侧安装有进料斗，所述支撑筒的顶端另一侧安装有排气管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型，经过一次换热后的烟气通过导流管进入第二换热管中进行换热，使第二换热管上得到的热量传递到预热筒对预热筒的内部进行加热，然后通过进料斗将碳素材料加入预热筒并启动驱动电机，此时驱动电机通过输出轴上的搅拌轴带动搅拌杆旋转，使碳素材料可以均匀受热，进而能够对碳素材料进行预热，使碳素材料在燃烧提纯前就具有一定热量，从而使碳素材料升温速度得到缩短，进而提高了碳素材料的提纯效率，同时又节省了加热碳素材料的能源。

二、本实用新型，外界空气在进入收集箱后通过若干个吸热板之间的间隙，可以提高空气与吸热板之间的接触面积，进而提高了对空气的加热效果。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型中的具体实施例的整体的结构示意图。

图2为本实用新型中的具体实施例的收集箱的剖面结构示意图。

图3为本实用新型中的具体实施例的导风组件的结构示意图。

图4为本实用新型中的具体实施例的进风组件的结构示意图。

图5为本实用新型中的具体实施例的吸热组件的结构示意图。

图6为本实用新型中的具体实施例的过滤机构的结构示意图。

图7为本实用新型中的具体实施例的支撑筒的结构示意图。

图8为本实用新型中的具体实施例的换热组件的结构示意图。

图9为本实用新型中的具体实施例的预热筒的剖面结构示意图。

图中：1、第一回收机构；11、收集箱；12、导风组件；121、导风罩；122、引风机；123、导风管；13、进风组件；131、进风罩；132、进风管；133、过滤网；14、吸热组件；141、第一换热管；142、吸热板；143、进气管；2、过滤机构；21、过滤箱；22、连接管；23、固定管；3、第二回收机构；31、支撑筒；32、换热组件；321、第二换热管；322、导流管；323、排烟管；33、驱动电机；34、预热组件；341、预热筒；342、搅拌轴；343、搅拌杆；344、进料斗；345、排气管。

具体实施方式

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。

请参阅图1-9所示，本实用新型提供以下技术方案：一种碳素材料生产余热利用装置，包括第一回收机构1，以对烟气余热进行第一次回收，第一回收机构1的一侧连接有过滤机构2，以对烟气进行初步过滤，过滤机构2上连接有第二回收机构3，以对烟气余热进行第二次回收，加热碳素材料，第一回收机构1与第二回收机构3对烟气余热进行两次回收，以提高余热的回收限度；

第二回收机构3包括支撑筒31和设置在支撑筒31中的换热组件32，换热组件32的内侧设置有预热组件34，换热组件32上的热量传递到预热组件34上，以对预热组件34中的碳素材料进行预热，从而可以使材料的内部温度升高，进而可以提高碳素材料的燃烧提纯效率。

如图1-2所示，第一回收机构1包括收集箱11和安装在收集箱11前侧中部的导风组件12以及安装在收集箱11后侧中部的进风组件13，导风组件12与进风组件13，均与收集箱11相贯通，进风组件13与碳素提纯炉体的进气通道相连通，收集箱11的内部安装有吸热组件14，以实现与烟气的第一次热交换，收集箱11的内壁上设置有保温材料，以提高收集箱11的保温效率，烟气进入收集箱11后由吸热组件14与烟气进行第一次热交换，然后导风组件12向收集箱11的内部抽风，此时外界的冷空气通过进风组件13进入收集箱11后与吸热组件14接触，以对空气加热，加热后的空气进入导风组件12后排向碳素提纯炉体内，以提高提高进炉空气温度。

如图1-3所示，导风组件12包括导风罩121和安装在导风罩121一侧底部的引风机122，引风机122的一端安装有导风管123，导风管123的内壁安装有保温层，保温层的材料可以是保温棉或其他保温材料，导风管123的末端连接在碳素提纯炉体的进气通道上。

如图1-2和4所示，进风组件13包括进风罩131和与进风罩131相连通的若干个进风管132，进风管132的内部安装有过滤网133，过滤网133以防止外界杂质进入进风管132中，进风管132在使用时可以采用管盖封闭，使用时外界空气通过与进风管132相连通的进风罩131进入收集箱11中与若干个吸热板142接触，以实现空气与吸热板142上热量的热交换，从而对空气进行加热。

如图1-2和5所示，吸热组件14包括若干个等间距分布的吸热板142和安装在吸热板142的中部的若干个第一换热管141，若干个第一换热管141的一端均安装在进气管143上，若干个第一换热管141的另一端均安装在过滤机构2上，进气管143的一端为封闭式，另一端与碳素提纯炉体的排烟通道相连接，高温烟气通过进气管143进入第一换热管141中，此时第一换热管141将烟气中的热量导向吸热板142，外界空气在进入收集箱11后通过若干个吸热板142之间的间隙，可以提高空气与吸热板142之间的接触面积，进而提高了对空气的加热效果。

如图1和6所示，过滤机构2包括过滤箱21，过滤箱21的内壁上安装有除尘网，过滤箱21的一侧底部安装有若干个连接管22，若干个第一换热管141分别与若干个连接管22相连接，使完成第一次换热后的烟气进入过滤箱21中，连接管22的一端与第一换热管141的出烟口连接，过滤箱21的顶部安装有固定管23，固定管23的一端连接在导流管322的进气端，过滤箱21中的除尘网对烟气中的灰尘进行初步过滤，以避免灰尘过多导致灰尘堆积到第二换热管321中。

如图7-8所示，换热组件32包括第二换热管321，第二换热管321的进气端安装有导流管322，第二换热管321的出气端安装有排烟管323，排烟管323的出气端与除尘器的进气端连接，烟气经过初步过滤后通过导流管322进入第二换热管321换热，换热后的烟气通过排烟管323排向除尘器。

如图7-9所示，预热组件34包括预热筒341，预热筒341的底端中部安装有贯穿支撑筒31的排料管，以排出预热后的碳素材料，预热筒341与第二换热管321的外侧相接触，使第二换热管321中的热量可以导入预热筒341内多碳素材料进行预热，预热筒341的中部转动连接有搅拌轴342，搅拌轴342的两端均安装有若干个搅拌杆343，搅拌轴342延伸出预热筒341的一端安装连接在驱动电机33的输出轴上，驱动电机33的底端安装在支撑筒31的顶端中部，驱动电机33通过输出轴上的搅拌轴342带动搅拌杆343旋转，以对预热筒341中的碳素材料进行搅拌，使碳素材料可以均匀受热，从而提高了对碳素材料的预热效果，支撑筒31的顶端靠近驱动电机33的一侧安装有与预热筒341相连通的进料斗344，以从外界向预热筒341中补充碳素材料，支撑筒31的顶端靠近驱动电机33的另一侧安装有与预热筒341相连通的排气管345，排气管345的出气端与除尘器的进气端连接，预热过程中产生的废气通过除尘器净化后排出。

需要说明的是，本实施例为一种碳素材料生产余热利用装置，高温烟气通过进气管143进入第一换热管141中，此时第一换热管141将烟气中的热量导向吸热板142，外界空气在进入收集箱11后通过若干个吸热板142之间的间隙，使空气加热，加热后的空气通过进入炉体助燃，烟气穿过第一换热管141后通过连接管22进入过滤箱21并经过除尘网过滤后又通过固定管23排出，经过固定管23排出的烟气进入导流管322进入第二换热管321中进行换热后通过排烟管323排向除尘器，第二换热管321上得到的热量传递到预热筒341对预热筒341的内部进行加热，然后通过进料斗344将碳素材料加入预热筒341并启动驱动电机33，此时驱动电机33通过输出轴上的搅拌轴342带动搅拌杆343旋转，使碳素材料可以均匀受热，进而能够对碳素材料进行预热，使碳素材料在燃烧提纯前就具有一定热量，从而使碳素材料升温速度得到缩短，进而提高了碳素材料的提纯效率，同时又节省了加热碳素材料的能源。

Claims (10)

1.一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于，包括:

第一回收机构（1），以对烟气余热进行第一次回收；

第二回收机构（3），以对烟气余热进行第二次回收，加热碳素材料；

过滤机构（2），位于第一回收机构（1）与第二回收机构（3）之间设置，以对烟气进行初步过滤；

所述第二回收机构（3）包括支撑筒（31）和设置在支撑筒（31）中的换热组件（32），所述换热组件（32）的内设置有预热组件（34），换热组件（32）上的热量传递到预热组件（34）上，以对预热组件（34）中的碳素材料进行预热。

2.根据权利要求1所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述第一回收机构（1）包括收集箱（11）和安装在收集箱（11）前、后两侧的导风组件（12）与进风组件（13），所述收集箱（11）的内部安装有吸热组件（14）。

3.根据权利要求2所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述导风组件（12）包括导风罩（121）和安装在导风罩（121）上的引风机（122），所述引风机（122）的一端安装有导风管（123）。

4.根据权利要求2所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述进风组件（13）包括进风罩（131）和设置在进风罩（131）上的进风管（132），所述进风管（132）的内部安装有过滤网（133）。

5.根据权利要求2所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述吸热组件（14）包括吸热板（142）和设置在吸热板（142）中的第一换热管（141），所述第一换热管（141）的一端安装有进气管（143）。

6.根据权利要求1所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述过滤机构（2）包括过滤箱（21），所述过滤箱（21）的一侧底部安装有连接管（22），所述过滤箱（21）的顶部安装有固定管（23）。

7.根据权利要求1所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述换热组件（32）包括第二换热管（321），所述第二换热管（321）的一端安装有导流管（322），所述第二换热管（321）的另一端安装有排烟管（323）。

8.根据权利要求1所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述预热组件（34）包括预热筒（341），所述预热筒（341）的中部转动连接有搅拌轴（342），所述搅拌轴（342）的两端均安装有若干个搅拌杆（343）。

9.根据权利要求8所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述支撑筒（31）的顶端安装有驱动电机（33），所述驱动电机（33）的输出轴安装在的顶端搅拌轴（342）的顶端。

10.根据权利要求1所述的一种碳素材料生产余热利用装置，其特征在于：所述支撑筒（31）的顶端一侧安装有进料斗（344），所述支撑筒（31）的顶端另一侧安装有排气管（345）。