專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)械排煙式熱能綜合利用節(jié)能梭式窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)窯爐，具體涉及一種機(jī)械排煙式熱能綜合利 用節(jié)能梭式窯，可廣泛應(yīng)用于陶瓷行業(yè)、耐火材料行業(yè)，乃至于磨料、磨 具(砂輪)等行業(yè)。
背景技術(shù)：
所謂梭式窯，顧名思義，就是它的窯車(chē)的進(jìn)出，象一部老織布的梭子， 左右穿梭，故將其稱(chēng)謂梭式窯。其實(shí)，現(xiàn)在的梭式窯，窯車(chē)只是從一個(gè)門(mén) 進(jìn)，燒成瓷器后，仍然從這個(gè)門(mén)出，而另外一個(gè)門(mén)沒(méi)有了，在此處設(shè)置了 一根煙囪，窯的兩邊有火道，火道下方安裝有文丘里(自吸式)噴嘴，這 就是梭式窯結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要描述。梭式窯的原理，仍屬倒焰式的。噴嘴從下向上噴射火焰，上升到了窯 的頂部之后，再?gòu)南焕彽拈g隙或是棚板縫隙之間，由上而下經(jīng)過(guò)排煙口和 煙囪，自然排出窯外。在現(xiàn)有技術(shù)中，梭式窯在燃燒時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生大量煙氣廢熱，在冷卻時(shí)也有一定數(shù)量的余熱。《中國(guó)陶瓷》雜志，2006年第42巻第3期，刊登了 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院的蔣方樂(lè)、胡國(guó)林等教授發(fā)表的一篇論文，名為"梭式窯 加熱過(guò)程燃耗分配的計(jì)算機(jī)仿真"U)。這篇論文中，列舉幾項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)。 其中陶瓷制品燒成時(shí)的能耗，占總能耗的5.37%，是一個(gè)非常小的數(shù)字， 而窯爐的蓄熱(包括制品與窯具)的能耗，占總能耗的39.9%，從煙囪中 排出去的煙氣廢熱，占總能耗的48.33%。人們普通看好這部分的熱量能被利用，曾有人作過(guò)這方面的探索，但 終因陶瓷制品在燒成時(shí)受到損害，燒成時(shí)的能耗也相對(duì)增加，卻望而止步。 之所以沒(méi)有嘗試成功，這與其結(jié)構(gòu)、原理以及測(cè)控手段是休戚相關(guān)的。這 些熱量往往不能加以利用，差不多都是向空氣中白白地排放。而且由于其 測(cè)控手段落后，僅僅通過(guò)開(kāi)開(kāi)氣閥和拉煙囪閘板等調(diào)節(jié)手段，難以實(shí)現(xiàn)對(duì) 窯爐進(jìn)行適時(shí)準(zhǔn)確調(diào)控以及提升窯爐性能。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是在完全模擬最佳燒成工藝，確保陶瓷產(chǎn)品在燒 成質(zhì)量和不增加燒成能耗的前提下，將梭式窯在燒成過(guò)程中原本向空中排 放的大量煙氣廢熱和冷卻時(shí)窯爐的蓄熱及制品的余熱回收以作它用，從而 達(dá)到節(jié)能降耗和污染減排的主要目的。與此同時(shí)，尚可適當(dāng)?shù)靥岣咚笫礁G 的綜合性能。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種機(jī)械排煙式熱能綜合利用節(jié)能 梭式窯，包括窯體、煙囪、窯門(mén)、窯兩邊的火道以及火道下方安裝的文丘 里噴嘴，其特征是在所述的煙囪偏下位置處，重新開(kāi)了一個(gè)排煙通道，在 排煙通道端部位置，設(shè)置了一個(gè)煙道閘板，煙道閘板后面引出去了一條排 煙管路，在管路上設(shè)置了一道空氣閥，在空氣閥之后安裝一臺(tái)由變頻器進(jìn) 行控制的鍋爐引風(fēng)機(jī)，鍋爐引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與受熱器的管路連接。本實(shí)用新型的使用方法，是將煙囪閘板關(guān)死，不讓熱量外排，用鍋爐 引風(fēng)機(jī)將高溫廢氣抽到受熱器中循環(huán)使用，譬如說(shuō)作為干燥模、坯的熱源， 換熱后作為噴嘴的助燃風(fēng)等等?？紤]到管路上的熱量損耗，假定其熱效率為80% (這是低估了 )，可供利用的余熱量至少能達(dá)到69%左右。空氣閩的功能是為摻入冷空氣，以降低煙氣廢熱溫度，使之既保護(hù)了鍋爐引風(fēng)機(jī)，又要適用受熱器(這里指的烘房)溫度的需要。變頻器的功能是控制鍋爐引風(fēng)機(jī)的排煙量和排煙風(fēng)溫。本實(shí)用新型在一座容積5013的梭式窯上，已運(yùn)行了 9個(gè)月之久，它不僅取得了實(shí)實(shí)在在的效果，而且其效果非常顯著。綜合起來(lái)，有如下幾項(xiàng)效果。1、 節(jié)能降耗根據(jù)上文介紹，從煙^J中排出去的廢熱量占燒窯時(shí)總能耗為48.33%, 梭式窯熄火后的余熱的占總能耗的39. 09%，這兩項(xiàng)熱量之和為87.42%,使 用該項(xiàng)技術(shù)與裝置的用戶(hù)，每天可省下來(lái)原來(lái)烘房的使用費(fèi)用ioo元左右。2、 污染減排節(jié)能降耗本身，自然就會(huì)帶來(lái)污染減排的效果，烘房利用余熱，不燒 燃料了，余熱本來(lái)就是排空，不燒燃料的廢氣不是就全減排了嗎？這部分 污染就少。況且原來(lái)從梭式窯煙囪排放的廢熱，溫度高達(dá)100(TC，經(jīng)過(guò)受
熱器之后，廢氣排放溫度不到IO(TC,這也緩解了對(duì)環(huán)境溫度的壓力。3、 性能提升由于采用機(jī)械排煙，梭式窯的性能得到一定程度的提升，窯內(nèi)氣流分 層現(xiàn)象得到舒緩，窯內(nèi)上下溫差有所縮小，燒成周期有了明顯縮短。4、 測(cè)控手段改善 釆用變頻器控制鍋爐引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，來(lái)改變煙氣的排放量和對(duì)熱風(fēng)溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，與原有的測(cè)控手段相比，也得到了改善，使搡作變得更 加便捷、輕松、靈活和精準(zhǔn)，這也受到用戶(hù)特別是操作者的好評(píng)與喜愛(ài)。對(duì)于節(jié)能降耗和污染減排的效能，也許不會(huì)有什么疑惑，但對(duì)于改自 然排煙為機(jī)械排煙能提升梭式窯的性能，則有不同的認(rèn)可和質(zhì)疑，為此必 須從理論上來(lái)尋求依據(jù)。在教科書(shū)中，有一個(gè)倒焰窯煙囪高度的計(jì)算公式。變換一下就成為煙 囪抽力的計(jì)算公式，其表述如下F=Hx{asx [ 273 + ( 273 +t空)]一cc解x [ 273 + ( 273 + t煙)〗} x B + 760從公式中可以看出，煙囪的抽力(F),取決于三個(gè)要素， 一是煙囪的 高度(H), H愈高抽力F愈大，但H是一常數(shù)。二是大氣壓(B),因?yàn)闊?窯時(shí)間不長(zhǎng)，大氣壓B也可視為一個(gè)常數(shù)。三是煙氣的溫度t煙和與t煙相 關(guān)的煙氣的重度oc煙，在剛燒窯時(shí)因te-t煙和a空- a煙，所以抽力F-O, 然后隨著t煙的升高，oc煙下降，使F不斷增大，并對(duì)煙囪抽力產(chǎn)生很大的 變化。在氧化階段希望窯壓為負(fù)值，但是由于抽力很小，窯壓處于失控狀態(tài)， 使得窯內(nèi)氣流容易產(chǎn)生分層，導(dǎo)致溫差增加，為了保證陶瓷制品在相同的 溫度下進(jìn)入還原階段，搡作者在此要進(jìn)行很長(zhǎng)時(shí)間的保溫。在還原階段，隨著煙氣廢熱溫度增加，而煙囪抽力增長(zhǎng)很快，稍有不 慎，就可能使還原氣氛不足，而把瓷器燒黃了，所以搡作者特別要注意煙 囪閘板的調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型采用了機(jī)械排煙，并設(shè)有控制裝置進(jìn)行合理的控制。對(duì)于 上述問(wèn)題則可迎刃而解?；谕瑯拥睦碛?，增強(qiáng)了抽力，使自然冷卻變?yōu)榉侠鋮s工藝的強(qiáng)制
冷卻，可以縮短燒成周期，也非常容易理解。

圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明圖l中，l為變頻器，2是反饋信號(hào)和控制信號(hào)線(xiàn)，3是鍋爐引風(fēng)機(jī)， 4是溫度傳感器，5是空氣閥，6為煙道閘板，7為煙囪閘板，8是煙囪，9 為斜管微壓計(jì)，IO為窯體，ll為窯門(mén)，12為排煙通道，13為排煙管路， 14為受熱器的管路。操作者只要按最佳燒成和冷卻工藝要求，輕輕地旋轉(zhuǎn)一下變頻器1上 的電位器旋鈕，觀(guān)察一下斜管微壓計(jì)9的窯壓的變化，使窯壓朝著預(yù)先設(shè) 置的方向發(fā)展。這比起原先操作者去操作沒(méi)有位置標(biāo)志的煙囪閘板7來(lái)控 制窯壓，要便捷、輕松、靈活和精確得多。當(dāng)然，也有人質(zhì)疑，停電怎么辦？ 一個(gè)合理的設(shè)計(jì)，當(dāng)然要引入合理 的退出機(jī)制。當(dāng)發(fā)生突變事件后，過(guò)程仍然可以繼續(xù)下去。這一點(diǎn)，從附 圖中，便可一目了然。 一是原本可以取消的煙囪8，將它保存下來(lái)，就是 在停電后，實(shí)現(xiàn)自然排煙。二是煙道口處，設(shè)置了一個(gè)閘板6，停電后立 即將閘板6關(guān)掉。打開(kāi)煙囪鬧板7,操作者按原先的常規(guī)操作即可。
權(quán)利要求1、一種機(jī)械排煙式熱能綜合利用節(jié)能梭式窯，包括窯體(10)、煙囪(8)、窯門(mén)(11)、窯兩邊的火道以及火道下方安裝的文丘里噴嘴，其特征是在所述的煙囪(8)偏下位置處，重新開(kāi)了一個(gè)排煙通道(12)，在排煙通道(12)中設(shè)置了一個(gè)煙道閘板(6)，煙道閘板(6)后面引出去了一條排煙管路(13)，在管路(13)上設(shè)置了一道空氣閥(5)，在空氣閥(5)之后安裝一臺(tái)由變頻器(1)進(jìn)行控制的鍋爐引風(fēng)機(jī)(3)，鍋爐引風(fēng)機(jī)(3)的出風(fēng)口與受熱器的管路(14)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械排煙式熱能綜合利用節(jié)能梭式窯，包括窯體10、煙囪8、窯門(mén)11、窯兩邊的火道以及火道下方安裝的文丘里噴嘴，其特征是在所述的煙囪8偏下位置處，重新開(kāi)了一個(gè)排煙通道12，通過(guò)設(shè)置煙道閘板6、排煙管路13、空氣閥5、鍋爐引風(fēng)機(jī)3、受熱器管路14等技術(shù)手段，解決了將梭式窯在燒成過(guò)程中原本向空中排放的大量煙氣廢熱和冷卻時(shí)窯爐的蓄熱及制品的余熱利用問(wèn)題，從而達(dá)到節(jié)能降耗和排污減排以及提高梭式窯綜合性能的目的。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于陶瓷行業(yè)、耐火材料行業(yè)，乃至于磨料、磨具(砂輪)等行業(yè)。
文檔編號(hào)F27B9/00GK201032357SQ20072014640
公開(kāi)日2008年3月5日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者余正發(fā), 劉志耕, 張樹(shù)材, 潔 彭, 彭志宏, 徐錫保, 衡 權(quán), 星 洪, 程火玉, 簡(jiǎn)喜輝, 蘋(píng) 鄧 申請(qǐng)人:中國(guó)輕工業(yè)陶瓷研究所