專(zhuān)利名稱(chēng)：除塵式噴流輻射換熱裝置的制作方法
一種除塵式噴流輻射換熱裝置，本發(fā)明涉及沖天爐高溫有毒可燃廢氣處理的焚燒、除塵、換熱設(shè)施的改進(jìn)。
目前國(guó)外各種沖天爐(包括巖棉爐、化鐵爐、鑄造爐等)排放的高溫有毒可燃?xì)怏w，其溫度為400～600℃左右，CO含量為10～16%，因環(huán)境保護(hù)和節(jié)約生產(chǎn)成本以及提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要，都需把這種廢氣進(jìn)行除塵→焚燒→換熱，然后才高空排放，使得CO含量符合標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)大量的小型沖天爐一般都沒(méi)有進(jìn)行廢氣處理和廢熱利用就直接排放，這不僅極大地浪費(fèi)能源，而且更為嚴(yán)重的是污染了環(huán)境，有害于人類(lèi)健康。近幾年國(guó)內(nèi)引進(jìn)的大型巖棉廠(chǎng)，如北京新型建筑材料廠(chǎng)引進(jìn)的瑞典容格公司的巖棉技術(shù)和高溫廢氣處理設(shè)備，其除塵器、焚燒爐、換熱器，三臺(tái)都是分立的單獨(dú)設(shè)施，相互之間用管道連接，其缺點(diǎn)是鋼材消耗大，投資多、占地面積大，熱效率低。
為了節(jié)省能源，保護(hù)環(huán)境，消除污染和節(jié)約投資起見(jiàn)，本發(fā)明的任務(wù)在于設(shè)計(jì)一臺(tái)集除塵、焚燒、換熱于一體的設(shè)備-除塵式噴流輻射換熱裝置。使原來(lái)分立的三臺(tái)設(shè)備集成化，大大減輕設(shè)備重量，減少占地面積，節(jié)省了三者之間相互聯(lián)接的管道，熱損失也大大降低，更便于集中控制和操作。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如附

圖1所示1、焚燒頭 2、除塵換熱器 3、沖天爐廢氣入口 4、沖天爐廢氣助燃空氣入口 5、煤氣入口 6、煤氣助燃空氣入口 7、焚燒頭噴出口 8、切向通道 9、冷空氣入口 10、熱空氣出口 11、外殼 12、冷空氣室 13、噴嘴板 14、噴嘴 15、換熱面 16、中心管 17、積灰斗 18、出灰口。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所提供的除塵式噴流輻射換熱裝置是沖天爐高溫可燃有毒廢氣由入口3進(jìn)入焚燒頭1，煤氣(或其它燃料)由入口5進(jìn)入焚燒頭1，4和6分別為沖天爐廢氣助燃空氣。入口和煤氣(或其它燃料)的助燃空氣入口，上述氣體匯合在焚燒頭1燃燒，此時(shí)溫度可達(dá)1000℃左右，加熱后的高溫廢氣由焚燒頭噴出口7沿著切向通道8噴入除塵換熱器2，見(jiàn)附圖2，高溫廢氣在除塵換熱器2內(nèi)，一面旋風(fēng)除塵，一面進(jìn)行熱交換，把熱量交給由4～6mm厚的耐熱鋼板制作的換熱面15，外殼11和換熱面15之間有圓筒狀的噴嘴板13，在噴嘴板13上均布有噴嘴14，其噴嘴直徑φ為8～12mm，噴嘴長(zhǎng)l為40～50mm，根據(jù)需要加熱空氣出口溫度的要求，噴嘴板13可以設(shè)計(jì)為n級(jí)的多級(jí)噴嘴板;見(jiàn)附圖3。即第一級(jí)噴嘴板13a噴射加熱后，進(jìn)入第二級(jí)噴嘴板13b再?lài)娚浼訜?，依此?lèi)推。噴嘴板13c、13d。通常n為1～4級(jí)。在外殼11和噴嘴板13之間形成寬度為S的環(huán)狀冷空氣室12，切向通道8的外部下方有冷空氣入口9，冷空氣由9進(jìn)入冷空氣室12，通過(guò)噴嘴板13上的嘴嘴14和換熱面15進(jìn)行熱交換。加熱后的熱空氣由切向通道8外部上方的空氣出口10通往沖天爐以供助燃之用。冷空氣入口9和熱空氣出口10的上下位置可以互換，即冷空氣入口9也可在切向通道8的上方，熱空氣出口10也可在切向通道8的下方。高溫廢氣的粉塵沿著除塵換熱器2的器壁，即換熱面15粉粉落入下部呈錐形的積灰斗17內(nèi)，由出灰口18排出，換熱后的高溫廢氣由中心管16排出放空。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使三臺(tái)分立的除塵、焚燒、換熱設(shè)施集成化，使得設(shè)備大大簡(jiǎn)化，省略了連接管道，占地面積大大減少，投資少，能耗低，熱效率高，便于集中控制操作。另外，由于高溫廢氣是由切向通道進(jìn)入除塵換熱管的，因此減小了換熱面表面廢氣滯留層的厚度提高了換熱系數(shù)。
實(shí)施例以年產(chǎn)5000噸/年的巖棉廠(chǎng)為例，仍見(jiàn)附圖1，該裝置高度H為3200mm，外徑1600mm，當(dāng)溫度為400～600℃，CO含量為10～16%的沖天爐廢氣由入口3進(jìn)入焚燒頭1，由于CO燃點(diǎn)為700℃左右，因此需采用煤氣幫助燃燒，煤氣由5入口，4和6分別為廢氣和煤氣的助燃空氣入口，在焚燒頭1混合燃燒;廢氣中大部份的CO在此燃燒掉，此時(shí)高達(dá)1000℃左右的高溫廢氣由焚燒頭噴火口7沿著切向通道8噴入除塵換熱器2，見(jiàn)附圖2，若尚有少量殘余部份CO仍繼續(xù)在此燃燒，此時(shí)一面旋風(fēng)除塵，粉塵沿除塵換熱器壁落入下面的錐形積灰斗17內(nèi)，由出灰口18排出;一面通過(guò)換熱面15進(jìn)行熱交換，換熱面15采用5mm厚的耐熱鋼板制作，冷空氣由切向通道8下方的入口9進(jìn)入寬度S為70mm的環(huán)狀冷空氣室12，通過(guò)噴嘴板13上的噴嘴14與換熱面15進(jìn)行熱交換，此為1級(jí)熱交換。噴嘴直徑φ為10mm，嘴長(zhǎng)l為40mm，加熱后的熱空氣溫度達(dá)400℃左右，由出口10送往沖天爐，以供助燃之用，不含CO的廢氣由中心管16排出放空。由于沖天爐的助燃空氣予熱以后，可提高沖天爐內(nèi)的高溫熔化帶的溫度，從而加快了熔化速度，提高生產(chǎn)率;另一方面由于熔體溫度的提高，從而提高了纖維的長(zhǎng)度，降低了渣球率，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種除塵式噴流輻射換熱裝置，由除塵器、焚燒爐和換熱器組成，其特征在于切向通道8把焚燒頭1和除塵換熱器2聯(lián)成一體；切向通道8的下部為冷空氣入口9，上部為熱空氣出口10；外殼11和換熱面15之間有圓筒狀的噴咀板13，在噴咀板13上均布有噴咀14；外殼11和噴咀板13之間形成寬度為S的環(huán)狀冷空氣室12；除塵換熱器2內(nèi)的中心管16為處理后的高溫廢氣出口；下端為錐形積灰斗17和出灰口18。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于冷空氣入口9可以在切向通道8的上部和熱空氣出口可以在切向通道8的下部。
3.根據(jù)權(quán)1或權(quán)2所述的裝置，其特征在于n級(jí)噴咀板13的n為1～4級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)1或權(quán)2所述的裝置，其特征在于噴咀板13上的噴咀14的直徑φ為8～12mm、噴咀長(zhǎng)l為40-50mm。
5.根據(jù)權(quán)1或權(quán)2所述的裝置，其特征在于換熱面15為4～6mm厚的耐熱鋼板。
全文摘要
一種除塵式噴流輻射換熱裝置，本發(fā)明涉及沖天爐高溫有毒可燃廢氣處理的焚燒、除塵、換熱設(shè)施改進(jìn)。本發(fā)明的技術(shù)特征是切向通道把焚燒頭和除塵換熱器連成一體；焚燒后的高溫廢氣沿著切向通道進(jìn)入除塵換熱器，一面旋風(fēng)除塵，一面進(jìn)行熱交換。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使三臺(tái)分立的除塵、焚燒、換熱設(shè)施集成化，使之成為一體，簡(jiǎn)化設(shè)備、省略相互間連接管道，占地面積大大減少，降低投資、能耗低、熱效率高、便于集中控制操作。
文檔編號(hào)F23G7/06GK1059962SQ9010573
公開(kāi)日1992年4月1日 申請(qǐng)日期1990年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月14日
發(fā)明者陳甫云 申請(qǐng)人:國(guó)家建筑材料工業(yè)局南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院