本發(fā)明涉及工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置。

背景技術(shù)：

一般工業(yè)熔煉及加熱設(shè)備在工作過程中所產(chǎn)生的高溫?zé)煔舛贾苯优畔驈U氣處理設(shè)施中進行廢氣處理，處理過程中將散失大量的熱量，不但污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡，還造成大量的能源浪費。同時要求廢氣處理設(shè)施具有比較好的耐熱及排污性能，無疑將大大增加處理成本，且整體排污效果較差，設(shè)備的整體價格也比較昂貴。另外，目前的熔爐外壁保溫性能比較差，大量的熱量由外壁散失出去，也同樣影響環(huán)境以及熱量損失較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，本發(fā)明提供一種工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置。該裝置能夠?qū)U氣中的余熱進行回收，重新進入加熱設(shè)備中利用，不但能夠節(jié)能，并且減少廢氣污染。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置，包括設(shè)置在設(shè)備爐體外部的導(dǎo)熱隔離層、以及設(shè)置在導(dǎo)熱隔離層外部的外保溫層、送風(fēng)系統(tǒng)、換熱器、引風(fēng)系統(tǒng)；所述的導(dǎo)熱隔離層和外保溫層均設(shè)有排氣口；所述的排氣口與爐體的排氣口、以及導(dǎo)熱隔離層與爐體之間的排氣通道、導(dǎo)熱隔離層與外保溫層之間的排氣通道共同構(gòu)成迂回往復(fù)的排氣通道；所述的送風(fēng)系統(tǒng)包括大部分設(shè)置于導(dǎo)熱隔離層內(nèi)的風(fēng)管，該風(fēng)管的進氣口連接大氣，出風(fēng)口與設(shè)備加熱裝置的進風(fēng)口連接；換熱器橫向設(shè)置在送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管間隙處；引風(fēng)系統(tǒng)與外保溫層的排氣口連接。

所述的導(dǎo)熱隔離層為單層或兩層以上結(jié)構(gòu)；兩層以上的隔離層，相鄰的隔離層之間都設(shè)有排氣通道，并且每層隔離層上設(shè)置的排氣口位置方向相反。

所述的換熱器由導(dǎo)熱管及橫向分布在導(dǎo)熱管上的金屬翅片構(gòu)成。

所述的金屬翅片上分布有多孔熱能存儲材料。

所述的爐體外壁敷設(shè)有無機材料的保護層，保護層內(nèi)摻雜有金屬導(dǎo)熱微粒。

爐壁與隔離層內(nèi)、外壁上敷設(shè)垂直方向的呈條狀凸起的導(dǎo)熱材料層。

本發(fā)明的工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置，可以有效降低廢氣排放的溫度，減少對周圍環(huán)境的影響，同時還可以充分利用廢氣中的余熱，并顯著減少粉塵等污染，具有明顯節(jié)省能源與改善生態(tài)環(huán)境的雙重作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置的主視剖視示意圖。

圖2是實施例中雙層導(dǎo)熱隔離層的主視剖視示意圖。

圖3是本發(fā)明的送風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明裝置的高效換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置作詳細的說明和闡述。

由圖1和圖3中可知，本發(fā)明的工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置，包括罩于爐體10外面的導(dǎo)熱隔離層30，該隔離層30設(shè)置排氣口，還包括罩于導(dǎo)熱隔離層30外面的外保溫層20，該外保溫層20設(shè)有排氣口；熔爐排氣口11、隔離層排氣口31、外保溫層排氣口21、以及隔離層30與爐體10和外保溫層20之間所夾的第一排氣通道41、第三排氣通道43構(gòu)成迂回往復(fù)的排氣通道40。該裝置還包括有送風(fēng)系統(tǒng)50，該送風(fēng)系統(tǒng)50包括大部分設(shè)置于導(dǎo)熱隔離層30內(nèi)的風(fēng)管51以及用于氣體循環(huán)的鼓風(fēng)機52，風(fēng)管51為螺旋形盤管。該風(fēng)管51的進氣口連接大氣，出風(fēng)口連接熔爐的加熱裝置的進風(fēng)口（加熱裝置為設(shè)備的原有結(jié)構(gòu)，未在圖中示出）。送風(fēng)系統(tǒng)將冷風(fēng)送入本發(fā)明的裝置中，通過熱交換吸收廢氣中的熱量，變成熱風(fēng)，再將熱風(fēng)送回加熱裝置，用于加熱熔煉前的物料，從而達到余熱回收利用的目的。

由圖2中可知，導(dǎo)熱隔離層30包括第一隔離層32和第二隔離層33，第一隔離層32與第二隔離層33之間留有第二排氣通道42，第一隔離層32的第一排氣口311和第二隔離層33的第二排氣口312的位置方向相反。一個設(shè)置在隔離層的上部，一個設(shè)置在隔離層的下部。

如圖2所示，在每個隔離層內(nèi)均橫向設(shè)置有一定數(shù)量的高效換熱器53，該高效換熱器位于送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管51的間隙處。如圖4所示，高效換熱器53包括導(dǎo)熱管54及橫向設(shè)置在導(dǎo)熱管外部的諸多金屬翅片，導(dǎo)熱管分為吸熱段和散熱段；金屬翅片分為吸熱翅片55和散熱翅片56；吸熱翅片55分布在吸熱段，散熱翅片分布在散熱段。吸熱翅片55上分布有諸多具有高導(dǎo)熱性能的多孔熱能存儲材料57，熱能存儲材料59由特殊導(dǎo)熱粘結(jié)材料粘合在導(dǎo)熱翅片上，吸熱翅片分布于排氣通道中，散熱翅片分布于爐體10內(nèi)部。這個高效換熱器的作用，主要用來充分吸收排氣通道內(nèi)所通過的熱風(fēng)中的熱量，經(jīng)熱能存儲材料將熱量先存儲后進入導(dǎo)熱管，再由導(dǎo)熱管將熱能分階段導(dǎo)入爐膛內(nèi)，回收利用。

本實施例的熱能存儲材料，除吸收可觀熱量外，還可以有效的滯留與吸附所排出廢氣中的粉塵與污染物。從爐膛內(nèi)排出高速高溫的廢氣進入相對空間較大的排氣通道后，流速顯著變慢，在有利于充分吸收廢氣中熱量的同時，大量粉塵與污染物也大部滯留在熱能存儲材料的間隙或沉降在隔離層底部，有效地降低了廢氣污染。所有熱能存儲材料的內(nèi)孔均呈垂直方向狀態(tài)，一方面有利廢氣通過，也有利于粉塵與污染物的附著與脫落，同時，也有利于在定期清理時，易于使高速空氣流帶走殘余粉塵與污染物。

本實施例的引風(fēng)系統(tǒng)為兩個引風(fēng)機56，與外保溫層排氣口21連接，將處理后的氣體通過煙囪排出。

本實施例的工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置，在爐壁與各個隔離層內(nèi)外壁上敷設(shè)上垂直方向的呈條狀凸起的導(dǎo)熱材料層，可在輔助吸收余熱和過程中，也起到促使粉塵與污染物附著及脫落至底部的作用，同時，也有利于在設(shè)備進行定期清理時，易于使清理時的高速空氣流帶走殘余粉塵與污染物。

本發(fā)明的工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置中，隔離層越多，余熱回收效率越高，但也會隨之增加成本，在具體實施時應(yīng)進行利弊選擇。在本實施例中，共設(shè)有兩層隔離層，該兩層隔離層之間留有排氣通道，每層隔離層均設(shè)有各自的排氣口，由內(nèi)層隔離層排氣口排出的氣體流經(jīng)中間的排氣通道后到達外層隔離層排氣口。為了延長氣體在排氣通道中的行程，內(nèi)、外隔離層的排氣口位置相反，這樣能夠使氣體在排氣通道中停留的時間較長，使氣體中的熱量充分回收。隔離層的壁板為導(dǎo)熱材料制成。

在本實施例中，爐體10外面還敷設(shè)有無機材料的保護層12，保護層12內(nèi)摻雜有金屬導(dǎo)熱微粒13。在爐體10外表面敷設(shè)保護層12，可以保護爐體，避免廢氣對爐體的腐蝕以及爐體產(chǎn)生氧化，延長使用壽命。在保護層內(nèi)加入金屬導(dǎo)熱微粒13，有效提高導(dǎo)熱效果，有利于提高換熱管路及換熱器系統(tǒng)的節(jié)能效率，還可以有效增加保護層的抗沖擊性能。

本發(fā)明的工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置的工作原理為：熔爐爐體10內(nèi)的廢氣，首先經(jīng)過熔爐排氣口11排出至隔離層30與爐體10之間的第一排氣通道41，經(jīng)過分布于排氣通道內(nèi)的高效換熱器53的充分吸收后送入爐體中。然后由該第一排氣通道41內(nèi)將余熱傳遞給導(dǎo)熱隔離層30內(nèi)的風(fēng)管51，由風(fēng)管51內(nèi)的冷空氣吸收熱量。之后廢氣經(jīng)過隔離層排氣口31排至第三排氣通道43內(nèi)，將熱量傳遞給通道內(nèi)的高效換熱器后，再次與隔離層內(nèi)的風(fēng)管進行熱交換，最后經(jīng)過設(shè)置在外保溫層排氣口21外端與煙囪之間的引風(fēng)機56，從兩側(cè)煙囪排出。在上述的排氣過程中，廢氣中所攜帶的熱量先后與高效換熱器吸收后，再充分與風(fēng)管51中的冷空氣進行熱交換。回收的熱量一方面通過高效換熱器直接導(dǎo)入爐體內(nèi)，另一方面通過風(fēng)管的出風(fēng)口送入加熱設(shè)備，用于加熱熔煉前的物料。

本發(fā)明的工業(yè)冶煉及加熱設(shè)備的余熱回收裝置，將原來熔爐的開放式排氣方式改為封閉式排氣方式，用隔離層和外保溫層將原來的排氣口封閉，使廢氣在排出的過程中，必須經(jīng)過爐體、隔離層及外保溫層之間的排氣通道，然后在上述的排氣通道內(nèi)加裝換熱盤管及高效換熱器，將廢氣中的熱量予以充分保留，用于加熱物料或者是熔爐的進氣，降低能量消耗的同時，還可有效吸附廢氣中的大量粉塵和污染物，大大減少常規(guī)排污的成分，有效改善對大氣環(huán)境的負面影響。