專利名稱：隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于余熱利用領(lǐng)域，具體的說是一種隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隧道窯是現(xiàn)代化的連續(xù)式燒成的熱工設(shè)備，廣泛用于陶瓷產(chǎn)品的焙燒生產(chǎn)，在磨 料等冶金行業(yè)中也有應(yīng)用。隧道窯一般是一條長的直線形隧道，其兩側(cè)及頂部有固定的墻 壁及拱頂，底部鋪設(shè)的軌道上運行著窯車。隧道窯包括預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶三部分。燃 燒設(shè)備設(shè)在隧道窯的中部兩側(cè)，構(gòu)成了固定的高溫帶一燒成帶，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谒?道窯前端煙囪或引風(fēng)機的作用下，沿著隧道向窯頭方向流動，同時逐步地預(yù)熱進(jìn)入窯內(nèi)的 制品，這一段構(gòu)成了隧道窯的預(yù)熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風(fēng)，冷卻隧道窯內(nèi)后一段的制 品，這一段便構(gòu)成了隧道窯的冷卻帶。工作時，在臺車上放置裝入制品的匣缽，連續(xù)地由預(yù) 熱帶的入口慢慢地推入，而載有燒成品的臺車，就由冷卻帶的出口漸次被推出來。在制品燒制過程中，需要提供大量熱能，而在這些熱能中，被制品或窯體吸收的熱 量約占30%，其余約占70%的熱能在冷卻帶被鼓入的冷風(fēng)經(jīng)抽風(fēng)系統(tǒng)排出，如果這些熱能 不被充分利用，不僅浪費大量能源、增加生產(chǎn)成本、還增加了對大氣環(huán)境的影響。因此如何 充分利用這部分熱能是利用隧道窯生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種隧道窯對流輻射 余熱利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝置可以將冷卻帶產(chǎn)生余熱匯集，以飽和蒸氣或過熱蒸汽的形式再 次利用，以實現(xiàn)節(jié)能和降低制品成本的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，它 包括內(nèi)設(shè)汽水分離器的集氣包及通過上升管和下降管連通集氣包的一組或多組換熱單元； 每一換熱單元包括一個位于隧道內(nèi)壁上方的上集箱和分別位于隧道內(nèi)壁下方的左右兩個 下集箱；在所述的左下集箱與上集箱之間連通有左水冷壁管組，在右下集箱與上集箱之間 連通有右水冷壁管組，左、右水冷壁管組呈對稱式沿隧道內(nèi)壁設(shè)置；所述的上升管上端連通 至集氣包的上部，上升管下端連通至上集箱的上部；所述的下降管分為右下降管和左下降 管，兩個下降管的上端連通至集氣包的下部，下降管下端連通至下集箱的上部；所述的集氣 包上還設(shè)有軟化水補充管路和飽和蒸汽利用管路。進(jìn)一步地，所述的飽和蒸汽利用管路連接飽和蒸汽利用端，用于采暖、炊事等目 的。或者，所述的飽和蒸汽利用管路接位于隧道窯內(nèi)的過熱蒸汽發(fā)生器，過熱蒸汽發(fā) 生器上的過熱蒸汽排出口連接過熱蒸汽利用端，用于發(fā)電等目的。在上述方案中，所述的上升管和下降管均可設(shè)置多個，彼此并列設(shè)置。進(jìn)一步地，所述的換熱單元為多個，呈并聯(lián)式沿隧道窯生產(chǎn)線順次排列，位于隧道 窯窯尾的換熱單元其多個下降管上部沿窯尾的內(nèi)壁在高度方向上漸次分布。
在上述方案中，所述的左水冷壁管組和右水冷壁管組均分為內(nèi)外兩排，外排水冷 壁管與下集箱的連接位置高于內(nèi)排水冷壁管與下集箱的連接位置。本發(fā)明的有益效果是由于左水冷壁管組和右水冷壁管組能夠充分地利用對流和 輻射進(jìn)行熱交換，不僅有利于冷卻帶對制品的冷卻，還充分利用了隧道窯的余熱。試驗表明 可以回收隧道窯生產(chǎn)所需總熱能的70%，大大提高了能源的利用率，降低了生產(chǎn)成本，有利 于環(huán)保，還提供了飽和蒸汽或過熱蒸汽副產(chǎn)品，為企業(yè)節(jié)能減排提供了新途徑。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明的換熱單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的過熱蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的換熱單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1集氣包，2上升管，3下降管，4上集箱，5下集箱，6過熱蒸汽發(fā)生 器，7窯尾的換熱單元，8管接口，9管路，31右下降管，32左下降管，51右下集箱，52左下集 箱，71右水冷壁管組，72左水冷壁管組，711右水冷壁管組(外)712右水冷壁管組(內(nèi))， 721左水冷壁管組(內(nèi))，722左水冷壁管組(外)。
具體實施例方式圖1所示為具有多組換熱單元的隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)。它包括內(nèi)設(shè)汽水 分離器的集氣包1及通過上升管2和下降管3連通集氣包的多組換熱單元；多組換熱單元 呈并聯(lián)式沿隧道窯生產(chǎn)線順次排列。如圖2，每一換熱單元由上集箱4和下集箱5及左、右水冷壁管組所組成。上集箱 4位于隧道內(nèi)壁上方，下集箱5左右各一個，分別位于隧道內(nèi)壁下方。在所述的左下集箱52 與上集箱4之間連通有左水冷壁管組72，在右下集箱51與上集箱4之間連通有右水冷壁 管組71，左、右水冷壁管組呈對稱式沿隧道內(nèi)壁設(shè)置，呈拱形。上升管2上端連通至集氣包 1的上部，其管接口 8位于集氣包1的液面之上。上升管2下端連通至上集箱4的上部；所 述的下降管分為右下降管31和左下降管32且分別位于隧道窯的兩側(cè)，兩個下降管的上端 連通至集氣包1的下部，下降管下端連通至下集箱的上部。每一換熱單元的上升管和下降 管均可設(shè)置多個，彼此并列設(shè)置，分別連接集氣包或者各自匯總后連接集氣包。集氣包1上還設(shè)有軟化水補充管路和飽和蒸汽利用管路。軟化水補充管路用于向 系統(tǒng)內(nèi)補充水，以彌補系統(tǒng)內(nèi)因蒸汽被利用而產(chǎn)生的水的消耗。飽和蒸汽利用管路根據(jù)該 蒸汽的實際使用目的來決定所連接的設(shè)備，如飽和蒸汽用于采暖、炊事等目的，飽和蒸汽利 用管路則連接飽和蒸汽利用端。如圖3，如用于發(fā)電目的，飽和蒸汽利用管路則通過管路9 連接一位于隧道窯內(nèi)的過熱蒸汽發(fā)生器6，過熱蒸汽發(fā)生器上的過熱蒸汽排出口連接過熱 蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)需要，左水冷壁管組和右水冷壁管組均分為內(nèi)外兩排，具體分為右水冷壁管 組(外)711、右水冷壁管組(內(nèi))712、左水冷壁管組(內(nèi))721、左水冷壁管組(外)722。外 排水冷壁管與下集箱的連接位置高于內(nèi)排水冷壁管與下集箱的連接位置。采取這種方式， 水冷壁管組(內(nèi))主要利用熱輻射進(jìn)行熱交換；水冷壁管組(外)主要利用熱對流進(jìn)行熱交換。多組換熱單元的結(jié)構(gòu)不一定完全相同，如圖4，在位于隧道窯窯尾的換熱單元7的 多個下降管上部沿窯尾的內(nèi)壁在高度方向上漸次分布，主要是適應(yīng)隧道窯的內(nèi)壁形狀。使用時，左水冷壁管組72和右水冷壁管組71進(jìn)行熱交換后，升溫厚的汽水混合物 進(jìn)入上集箱4，然后在經(jīng)上升管2進(jìn)入集氣包的上部飽和蒸氣部分，集氣包內(nèi)的飽和蒸汽利 用管路根據(jù)該蒸汽的實際使用目的來決定所連接的設(shè)備，集氣包內(nèi)的液體部分經(jīng)下降管3 進(jìn)入下集箱，由下集箱進(jìn)入左水冷壁管組72和右水冷壁管組71再次進(jìn)行熱交換。如此循 環(huán)，系統(tǒng)內(nèi)軟化水的補充由設(shè)置于集氣包1上的軟化水補充管路負(fù)責(zé)。本發(fā)明未詳細(xì)說明部分為現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，其特征是，它包括內(nèi)設(shè)汽水分離器的集氣包及通過 上升管和下降管連通集氣包的一組或多組換熱單元；每一換熱單元包括一個位于隧道內(nèi)壁 上方的上集箱和分別位于隧道內(nèi)壁下方的左右兩個下集箱；在所述的左下集箱與上集箱之 間連通有左水冷壁管組，在右下集箱與上集箱之間連通有右水冷壁管組，左、右水冷壁管組 呈對稱式沿隧道內(nèi)壁設(shè)置；所述的上升管上端連通至集氣包的上部，上升管下端連通至上 集箱的上部；所述的下降管分為右下降管和左下降管，兩個下降管的上端連通至集氣包的 下部，下降管下端連通至下集箱的上部；所述的集氣包上還設(shè)有軟化水補充管路和飽和蒸 汽利用管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述的飽和蒸汽 利用管路連接飽和蒸汽利用端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述的飽和蒸汽 利用管路接位于隧道窯內(nèi)的過熱蒸汽發(fā)生器，過熱蒸汽發(fā)生器上的過熱蒸汽排出口連接過 熱蒸汽利用端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述的上 升管和下降管均可設(shè)置多個，彼此并列設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述的換熱單元 為多個，呈并聯(lián)式沿隧道窯生產(chǎn)線順次排列.
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，其特征是，位于隧道窯窯尾 的換熱單元其多個下降管上部沿窯尾的內(nèi)壁在高度方向上漸次分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述的左水冷壁 管組和右水冷壁管組均分為內(nèi)外兩排，外排水冷壁管與下集箱的連接位置高于內(nèi)排水冷壁 管與下集箱的連接位置。
全文摘要
一種隧道窯對流輻射余熱利用系統(tǒng)，屬于余熱利用領(lǐng)域，主要解決隧道窯的節(jié)能減排問題。它包括內(nèi)設(shè)汽水分離器的集氣包及通過上升管和下降管連通集氣包的一組或多組換熱單元；每一組換熱單元由上集箱和下集箱及左、右水冷壁管組所組成，在集氣包上還設(shè)有軟化水補充管路和飽和蒸汽利用管路。試驗表明可以回收隧道窯生產(chǎn)所需總熱能的70％，大大提高了能源的利用率，降低了生產(chǎn)成本，有利于環(huán)保，還提供了飽和蒸汽或過熱蒸汽副產(chǎn)品，為企業(yè)節(jié)能減排提供了新途徑。
文檔編號F22G1/00GK102141345SQ201110064370
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者趙友誼 申請人:鄒平金剛新材料有限公司