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加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置的制作方法

文檔序號(hào):4610196閱讀:172來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于工業(yè)余熱利用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種對(duì)加熱爐的煙氣余熱回收利用的裝置。
背景技術(shù)
加熱爐是一種專用于對(duì)產(chǎn)品物料和生產(chǎn)的工件進(jìn)行加熱處理的設(shè)備,一方面加熱爐需要消耗大量的燃料對(duì)物料或產(chǎn)品進(jìn)行加熱,另一方面工作時(shí)大量的熱能被煙氣所帶走,大量的廢熱未被利用,既造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)又污染環(huán)境。各類食品加熱爐排煙溫度一般在400-450°C,有的甚至更高,排煙廢氣所帶走的熱量約占總熱量的20-40%,盡管人們采取了多種措施,但目前煙氣余熱回收利用率仍然很低。因此,如何提高加熱爐的煙氣余熱利用率成為提高加熱爐效率的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此,本實(shí)用新型提供了一種加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,既不影響加熱爐的正常運(yùn)行,又能將加熱爐的煙氣余熱回收利用,節(jié)省能源,提高加熱爐的效率。本實(shí)用新型的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,包括換熱器,所述換熱器上設(shè)有熱流體通道入口、熱流體通道出口、冷流體通道入口和冷流體通道出口,所述熱流體通道入口與加熱爐的煙氣出口連通,熱流體通道出口與煙囪連通,冷流體通道入口與加熱爐的冷物料管道連通,冷流體通道出口與加熱爐的冷物料入口連通。進(jìn)一步,還包括旁路煙道,所述旁路煙道一端與加熱爐的煙氣出口連通,另一端與煙囪連通,旁路煙道上設(shè)有閥門;進(jìn)一步,與所述換熱器的熱流體通道入口、熱流體通道出口、冷流體通道入口和冷流體通道出口連通的管道上均設(shè)有閥門;進(jìn)一步,與所述換熱器的冷流體通道入口連通的管道上設(shè)有流量計(jì);進(jìn)一步,與所述換熱器的冷流體通道入口和冷流體通道出口連通的管道上均設(shè)有壓力計(jì);進(jìn)一步,所述換熱器內(nèi)設(shè)有換熱管,所述換熱管為內(nèi)套管和外套管組成的套管結(jié)構(gòu),內(nèi)套管為空心管,內(nèi)外套管之間封裝有液體;進(jìn)一步,所述內(nèi)套管和外套管同心設(shè)置;進(jìn)一步,所述內(nèi)外套管之間設(shè)有與內(nèi)套管同心設(shè)置的薄壁管,薄壁管內(nèi)封裝有所述液體。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型在加熱爐的煙氣出口與煙囪之間增設(shè)換熱器,加熱爐的高溫?zé)煔馔ㄈ霌Q熱器的熱流體通道,待加熱的冷物料通入換熱器的冷流體通道,兩者進(jìn)行熱交換,待加熱的冷物料被預(yù)熱,預(yù)熱后的冷物料再進(jìn)入加熱爐進(jìn)一步加熱至所需溫度;本實(shí)用新型既不影響加熱爐的正常運(yùn)行,又能將加熱爐的煙氣余熱回收利用, 節(jié)省能源,提高了加熱爐的效率;另外,本實(shí)用新型采用的換熱管為套管結(jié)構(gòu),內(nèi)外套管之間封裝有液體,通過(guò)液體的氣、液相變傳熱,熱阻很小,傳熱均勻,傳熱效率更高,且可以防止露點(diǎn)腐蝕,安全可靠性高,使用壽命長(zhǎng)。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述,其中圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)流程圖;圖2為換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖,對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)流程圖,如圖所示,本實(shí)用新型的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,包括換熱器7,所述換熱器7上設(shè)有熱流體通道入口、熱流體通道出口、冷流體通道入口和冷流體通道出口,所述熱流體通道入口與加熱爐1的煙氣出口連通,熱流體通道出口與煙囪6連通,冷流體通道入口與加熱爐1的冷物料管道連通,冷流體通道出口與加熱爐1的冷物料入口連通。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),還包括旁路煙道4,所述旁路煙道4 一端與加熱爐 1的煙氣出口連通,另一端與煙囪6連通,旁路煙道4上設(shè)有閥門3;當(dāng)本實(shí)用新型的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置發(fā)生故障時(shí),將加熱爐1的煙氣切換至旁路煙道4直接排放,使加熱爐1的運(yùn)行更加安全。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),與所述換熱器7的熱流體通道入口、熱流體通道出口、冷流體通道入口和冷流體通道出口連通的管道上均設(shè)有閥門(圖中為閥門2、5、14、16 和19);當(dāng)換熱器7發(fā)生故障或檢修時(shí),切斷換熱器7各通道的閥門,將加熱爐的物料循環(huán)和煙氣排放切回至傳統(tǒng)模式。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),與所述換熱器7的冷流體通道入口連通的管道上設(shè)有流量計(jì)10 ;用于監(jiān)控物料循環(huán)流量。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),與所述換熱器7的冷流體通道入口和冷流體通道出口連通的管道上均設(shè)有壓力計(jì)(圖中為壓力計(jì)8、9、11和12);用于監(jiān)控進(jìn)入換熱器7的冷物料壓力變化,防止換熱器7堵塞造成的安全事故。本實(shí)施例中,所述換熱器7所采用的換熱管如圖2所示,所述換熱管為內(nèi)套管22 和外套管23組成的套管結(jié)構(gòu),內(nèi)套管22為空心管,內(nèi)外套管之間封裝有液體24 ;換熱管主要靠液體24的氣、液相變傳熱,熱阻很小,因此具有很高的導(dǎo)熱能力,與銀、銅、鋁等金屬相比,單位重量的換熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量,傳熱效率更高,傳熱效率在95%以上; 根據(jù)工作溫度的不同來(lái)選擇不同的液體24,本實(shí)用新型可選用的液體24有甲苯、甲醇、純凈水、汞等。本實(shí)施例中,所述內(nèi)套管22和外套管23同心設(shè)置。同心設(shè)置的內(nèi)外套管使兩者之間的氣液兩相流循環(huán)流動(dòng)均勻,均勻傳熱;當(dāng)然,內(nèi)外套管之間適度的偏心設(shè)置也可以接受。作為換熱管結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn),所述內(nèi)外套管之間設(shè)有與內(nèi)套管22同心設(shè)置的薄壁管25,薄壁管25內(nèi)封裝有所述液體24 ;使用薄壁管25封裝液體24后再設(shè)置于內(nèi)外套管之間,便于加工制造;當(dāng)然,所述液體24也可以直接封裝在內(nèi)外套管之間。本實(shí)施例中,換熱器7采用上述結(jié)構(gòu)的換熱管,不同于常規(guī)的間壁換熱,而是二次間壁換熱,通過(guò)內(nèi)外套管之間液體24的氣、液相變傳熱,熱阻很小,因此具有很高的導(dǎo)熱能力,與銀、銅、鋁等金屬相比,單位重量的換熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量,傳熱效率更高,傳熱效率在95%以上,并且換熱管的管壁將形成等溫管壁,通過(guò)將換熱管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的露點(diǎn)之上,可防止露點(diǎn)腐蝕,保證設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行,安全可靠性高。本實(shí)施例中,所述加熱爐1為食品加熱爐,待加熱的冷物料為油。當(dāng)然,本實(shí)用新型并不局限于對(duì)油進(jìn)行加熱的加熱爐,也可以為對(duì)其它流體物料進(jìn)行加熱的加熱爐。食品加熱爐的物料循環(huán)和煙氣排放的傳統(tǒng)模式為油箱18中的油通過(guò)油泵17送至加熱爐1進(jìn)行加熱,然后輸送至炸爐21使用,使用后的油再進(jìn)入油箱18進(jìn)行循環(huán);同時(shí), 加熱爐1的煙氣通過(guò)煙囪6直接排放。而本實(shí)用新型在加熱爐1的煙氣出口與煙囪6之間增設(shè)換熱器7,當(dāng)本實(shí)用新型正常運(yùn)行時(shí),打開閥門2、5、14、16和19,關(guān)閉閥門3、15和20,加熱爐1的高溫?zé)煔馔ㄈ霌Q熱器7的熱流體通道,油通入換熱器7的冷流體通道,兩者進(jìn)行熱交換,油被預(yù)熱,預(yù)熱后的油再進(jìn)入加熱爐1進(jìn)一步加熱至所需溫度,再送至生產(chǎn)線上的炸爐21使用,使用后的油再進(jìn)行循環(huán),熱交換后的煙氣由煙囪6排放;當(dāng)本實(shí)用新型出現(xiàn)故障不能進(jìn)行余熱回收時(shí),關(guān)閉閥門2、5、14、16和19,打開閥門3、15和20,將物料循環(huán)和煙氣排放切回至傳統(tǒng)模式;當(dāng)換熱器7停止使用或清洗時(shí),關(guān)閉閥門15,打開閥門14及排污閥13進(jìn)行排污。因此,本實(shí)用新型既不影響加熱爐的正常運(yùn)行,又能將加熱爐的煙氣余熱回收利用,節(jié)省能源,提高了加熱爐的效率。最后說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制,盡管通過(guò)參照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變,而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于包括換熱器(7),所述換熱器(7) 上設(shè)有熱流體通道入口、熱流體通道出口、冷流體通道入口和冷流體通道出口,所述熱流體通道入口與加熱爐(1)的煙氣出口連通,熱流體通道出口與煙囪(6 )連通,冷流體通道入口與加熱爐(1)的冷物料管道連通,冷流體通道出口與加熱爐(1)的冷物料入口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于還包括旁路煙道(4),所述旁路煙道(4) 一端與加熱爐(1)的煙氣出口連通,另一端與煙囪(6)連通,旁路煙道(4)上設(shè)有閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于與所述換熱器 (7 )的熱流體通道入口、熱流體通道出口、冷流體通道入口和冷流體通道出口連通的管道上均設(shè)有閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于與所述換熱器 (7)的冷流體通道入口連通的管道上設(shè)有流量計(jì)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于與所述換熱器 (7)的冷流體通道入口和冷流體通道出口連通的管道上均設(shè)有壓力計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于 所述換熱器(7)內(nèi)設(shè)有換熱管,所述換熱管為內(nèi)套管(22)和外套管(23)組成的套管結(jié)構(gòu), 內(nèi)套管(22)為空心管,內(nèi)外套管之間封裝有液體(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于所述內(nèi)套管 (22)和外套管(23)同心設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,其特征在于所述內(nèi)外套管之間設(shè)有與內(nèi)套管(22)同心設(shè)置的薄壁管(25),薄壁管(25)內(nèi)封裝有所述液體(24)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種加熱爐煙氣余熱綜合利用裝置,包括換熱器,所述換熱器上設(shè)有熱流體通道入口、熱流體通道出口、冷流體通道入口和冷流體通道出口,所述熱流體通道入口與加熱爐的煙氣出口連通,熱流體通道出口與煙囪連通,冷流體通道入口與加熱爐的冷物料管道連通,冷流體通道出口與加熱爐的冷物料入口連通;加熱爐的高溫?zé)煔馔ㄈ霌Q熱器的熱流體通道,待加熱的冷物料通入換熱器的冷流體通道,兩者進(jìn)行熱交換,待加熱的冷物料被預(yù)熱,預(yù)熱后的冷物料再進(jìn)入加熱爐進(jìn)一步加熱至所需溫度;本實(shí)用新型既不影響加熱爐的正常運(yùn)行,又能將加熱爐的煙氣余熱回收利用,節(jié)省能源,提高了加熱爐的效率。
文檔編號(hào)F27D17/00GK202119273SQ20112015527
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
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