專利名稱：陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷行業(yè)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
陶瓷要在1200°C的溫度下燒制成形，長長的陶瓷窯爐從入口到出口具有很多輥棒，陶瓷毛坯在輥棒上緩慢移動(dòng)，到達(dá)出口時(shí)即燒成。窯爐里的空氣熱能完全可以進(jìn)行回收利用，目前具有兩種窯爐余熱的回收方式。一種是回收熱風(fēng)，例如授權(quán)公告號為CN201152691Y的中國實(shí)用新型專利，其采用引風(fēng)機(jī)抽取窯爐熱風(fēng)進(jìn)行坯件干燥。另一種是熱水回收，例如申請公布號為CN102313455A的發(fā)明專利申請，在窯爐緩冷后段的頂部安裝若干個(gè)水箱代替窯頂，即可以減少窯爐制造的材料，又能夠回收熱水作為日常生活用水。上述回收方式各有千秋，但余熱的利用效率顯然都不高。采用抽取熱風(fēng)的方式原本熱交換效率就不高，空氣的蓄熱能力不強(qiáng)。采用熱水回收的方式?jīng)]有將余熱利用在陶瓷制造工藝中。陶瓷制造整個(gè)工藝流程中需要用到熱量的地方并不多，之所以不能充分利用很容易回收的窯爐余熱，是因?yàn)楸绢I(lǐng)域人員的慣性思維認(rèn)為熱水無法在其他工藝步驟中充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，其熱回收效率高。為達(dá)到上述目的，提供如下的技術(shù)方案。一種陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，包括陶瓷窯爐、水管、板式熱交換器和漿料管，所述水管的加熱段安裝在所述·陶瓷窯爐的緩冷段的輥棒的下方，以蛇形往復(fù)穿過所述陶瓷窯爐，并將露在所述陶瓷窯爐外部的管路部分用保溫層包裹；所述水管的換熱段在所述板式熱交換器處與漿料管進(jìn)行換熱；所述水管和板式熱交換器逆流換熱；所述漿料管在進(jìn)入板式熱交換器之前設(shè)置有兩級篩，第一級為40 60目篩,第二級為80 100目篩；所述板式熱交換器的板間距為1.5-3.5mm，所述板式熱交換器的不銹鋼換熱板的厚度為
0.5-1.5mm。所述板式熱交換器的板間距為2_3mm，所述板式熱交換器的換熱板的厚度為0.5-1.0mm0所述板式熱交換器的換熱板的板間距為3_，所述板式熱交換器的換熱板的厚度為 0.7mm η所述板式熱交換器的漿料管內(nèi)的壓力為6-9公斤力。所述水管的流出所述陶瓷窯爐的用于出水的供熱水管為內(nèi)徑Φ50-80πιπι的水管，所述水管的流入所述陶瓷窯爐的用于回水的回冷水管為內(nèi)徑Φ100-150_的水管。所述供熱水管設(shè)置有熱水罐，所述回冷水管設(shè)置有回水罐。所述熱水罐和回水罐之間有管路連通，該管路上設(shè)置有閥門。
所述漿料管為球磨工序之后輸出陶瓷原料的漿料管。所述漿料管的經(jīng)過除鐵機(jī)之后的管段依次連通于除鐵機(jī)、大圓篩、中轉(zhuǎn)罐和噴霧塔。優(yōu)選的，包括至少兩個(gè)所述陶瓷窯爐和至少兩套由所述板式熱交換器、除鐵機(jī)、大圓篩、中轉(zhuǎn)罐和噴霧塔構(gòu)成的漿料處理系統(tǒng)，每個(gè)所述陶瓷窯爐的水管匯總為一根供熱水管后連通于所述熱水罐；與每套所述漿料處理系統(tǒng)進(jìn)行熱交換后的水管匯總為一根回冷水管后連通于所述回水罐。本發(fā)明解決了利用窯爐余熱加熱漿料的技術(shù)難題，板式熱交換器由于板間距很小，換熱面很大，而且在水和漿料的流動(dòng)過程中具有充分的擾動(dòng)，換熱效率極高使窯爐余熱充分利用于陶瓷制造工藝中，克服了本領(lǐng)域人員的技術(shù)偏見。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的板式熱交換器的外形結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的板式熱交換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的水管和陶瓷窯爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)圖。附圖標(biāo)記:陶瓷窯爐1、輥棒11、水管2、板式熱交換器3、保護(hù)板31、連接棒32、換熱板33、水管入口 35、水管出口 36、漿料管入口 37、漿料管出口 38、漿料管4、供熱水管21、回冷水管22、熱水罐23、回水罐24、除鐵機(jī)5、大圓篩6、中轉(zhuǎn)罐7、噴霧塔8、換熱板33的厚度m、板間距η。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。板式熱交換器3是由沖壓成形的凹凸不銹鋼換熱板33組成，熱水和漿料分別在換熱板33的兩側(cè)，相鄰的換熱板33之間的凹凸紋路成180度相對組合，因此換熱板33之間的凹凸脊線形成了交錯(cuò)的接觸點(diǎn)，這些交錯(cuò)的流通結(jié)構(gòu)使得板式熱交換器3內(nèi)的冷熱流體產(chǎn)生強(qiáng)烈紊流而達(dá)到高換熱效果。板式熱交換器3是一種工業(yè)上常用的換熱器，但從未有人將其應(yīng)用于陶瓷漿料的加熱工藝中。陶瓷粉料是由原料經(jīng)過球磨、除鐵、過篩和噴霧等工序形成的。在噴霧步驟中，力口熱后的漿料由噴霧塔噴下，高溫空氣向上吹拂，將漿料中的水分蒸發(fā)，從而留下干燥的粉料。噴霧塔中漿料的溫度非常重要，現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的加熱水的方式進(jìn)行加熱。由于漿料內(nèi)的陶瓷粉料是非常細(xì)膩的粉體，從未有人考慮過利用板式熱交換器對漿料進(jìn)行加熱，唯恐漿料中的粉體沉積后堵塞板式熱交換器的通道。本實(shí)施例的陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，如圖1-4所示，包括陶瓷窯爐1、水管2、板式熱交換器3和漿料管4，所述水管2的加熱段安裝在所述陶瓷窯爐I的緩冷段的輥棒11的下方，以蛇形往復(fù)穿過所述陶瓷窯爐1，并將露在所述陶瓷窯爐I外部的管路部分用保溫層包裹；所述水管2的換熱段在所述板式熱交換器3處與漿料管4進(jìn)行換熱；所述水管2和板式熱交換器3逆流換熱；所述漿料管4在進(jìn)入板式熱交換器3之前設(shè)置有兩級篩，第一級為40 60目篩,第二級為80 100目篩；所述板式熱交換器3的板間距η為1.5-3.5mm,所述板式熱交換器3的不銹鋼換熱板的厚度m為0.5-1.5mm。本實(shí)施例中板式熱交換器3的換熱板33也是波紋形(為表達(dá)清晰起見，圖2中并未畫出換熱板33的波紋形)，但由于漿料在進(jìn)入板式熱交換器3之間的通道前已進(jìn)行了二級過篩(一級過40 60目篩，二級過80 100目篩)，且漿料在板式換熱器3經(jīng)過加熱后，流動(dòng)性提高了 2倍左右，這樣就可以避免堵塞沉積。如圖1和圖2的板式熱交換器3，解決了利用窯爐余熱加熱漿料的技術(shù)難題，板式熱交換器3由于板間距η很小，換熱面很大，而且在水和漿料的流動(dòng)過程中具有充分的擾動(dòng)，換熱效率極高使窯爐余熱充分利用于陶瓷制造工藝中，克服了本領(lǐng)域人員的技術(shù)偏見。優(yōu)選的，所述板式熱交換器3的板間距為2-3_，所述板式熱交換器3的換熱板的厚度為0.5-1.0_。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述板式熱交換器3的換熱板的板間距為3_，所述板式熱交換器3的換熱板的厚度為0.7_。所述板式熱交換器3的衆(zhòng)料管4內(nèi)的壓力為6-9公斤力。經(jīng)過多次測試，上述尺寸和壓力能夠最大效率地利用窯爐余熱，具有較高的利用效率。所述水管2的流出所述陶瓷窯爐I的用于出水的供熱水管21為內(nèi)徑3英寸的水管，所述水管2的流入所述陶瓷窯爐I的用于回水的回冷水管22為內(nèi)徑6英寸的水管。為什么供熱水管21要設(shè)置為Φ50-80ι πι呢？原因在于:1、水管2在陶瓷窯爐I內(nèi)加熱，應(yīng)該設(shè)置在陶瓷窯爐I的緩冷區(qū)(陶瓷窯爐I內(nèi)依次分為預(yù)熱區(qū)、燒成區(qū)、急冷區(qū)、緩冷區(qū)、強(qiáng)冷區(qū))。對陶瓷窯爐I來說，從急冷區(qū)之后的窯爐余熱是沒有作用的了，如果供熱水管設(shè)在急冷區(qū)，是會造成對產(chǎn)品的變形、甚至開裂；而強(qiáng)冷區(qū)的長度較短(只有20米左右)，且溫度在200°C以下，熱空氣和水的熱交換效率太低，不能滿熱水的溫度要求。

2、180米長的窯爐，緩冷區(qū)長度40米左右，而溫度在500°C至250°C之間，熱空氣和水在此處加熱對生產(chǎn)沒影響，根據(jù)需加熱的漿量和溫度、窯內(nèi)維修空間和熱能公式計(jì)算，選用供熱水管21為Φ50-80πιπι，水在此處加熱也容易滿足水溫要求，事實(shí)使用證明也是正確的。為什么回冷水管22要設(shè)為Φ100-150ι πι呢？因?yàn)榛乩渌?2是匯總管,匯總管
再分多支水管去多個(gè)陶瓷窯爐I處加熱，按流量計(jì)算是合理的。所述供熱水管21設(shè)置有熱水罐23，所述回冷水管22設(shè)置有回水罐24。所述熱水罐23和回水罐24之間有管路連通，該管路上設(shè)置有閥門。便于將多個(gè)陶瓷窯爐I的供熱水管21集中在一起在板式熱交換器3進(jìn)行加熱漿料管4的工作。熱水罐23和回水罐24作為水泵的中轉(zhuǎn)水罐，能夠穩(wěn)定水泵的壓力和流量；熱水罐23和回水罐24的中間要有連通管道和閥門的作用是可采用人工調(diào)節(jié)加熱漿料的熱水溫度，使?jié){料處于正常溫度范圍70 90。。。所述漿料管4為球磨工序之后輸出陶瓷原料的漿料管4。所述漿料管4的經(jīng)過除鐵機(jī)5之后的管段依次連通于除鐵機(jī)5、大圓篩6、中轉(zhuǎn)罐7和噴霧塔8。這些設(shè)置工序的好處是:1、漿料加熱后最終目的是給噴霧塔8用的，為了噴霧塔8能得到溫度較高的漿料，熱交換設(shè)備要盡量設(shè)在噴霧塔旁邊；
2、漿料在板式熱交換器3里被熱水加熱，要有壓力才行，這是為了避免漿料堵塞于板式熱交換器3里；3、漿料管4的漿料過了除鐵機(jī)5之后是失去壓力了，但在中轉(zhuǎn)罐7之后又被柱塞泵加壓去噴霧塔8里霧化烘干；4、漿料管4的漿料經(jīng)加熱之后，再去除鐵機(jī)5，是為了更容易除去漿料里的鐵質(zhì)，使廣品找不出鐵雜質(zhì)(黑點(diǎn))的缺陷；而熱的楽 料過篩更容易，效率更聞，進(jìn)一步提聞楽 料細(xì)膩度和減少雜質(zhì)；5、漿料管4的漿料要到中轉(zhuǎn)罐7就為了噴霧塔8得到壓力和霧化效果恒定的漿料。本實(shí)施例包括至少兩個(gè)所述陶瓷窯爐I和至少兩套由所述板式熱交換器3、除鐵機(jī)5、大圓篩6、中轉(zhuǎn)罐7和噴霧塔8構(gòu)成的漿料處理系統(tǒng)，每個(gè)所述陶瓷窯爐I的水管2匯總為一根供熱水管2后連通于所述熱水罐23 ;與每套所述漿料處理系統(tǒng)進(jìn)行熱交換后的水管2匯總為一根回冷水管22后連通于所述回水罐24。水管2匯總為一根供熱水管2后連通于所述熱水罐23，能夠節(jié)省管道材料和便于布局管道。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式
，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:包括陶瓷窯爐、水管、板式熱交換器和漿料管，所述水管的加熱段安裝在所述陶瓷窯爐的緩冷段的輥棒的下方，以蛇形往復(fù)穿過所述陶瓷窯爐，并將露在所述陶瓷窯爐外部的管路部分用保溫層包裹；所述水管的換熱段在所述板式熱交換器處與漿料管進(jìn)行換熱；所述水管和板式熱交換器逆流換熱；所述漿料管在進(jìn)入板式熱交換器之前設(shè)置有兩級篩，第一級為40 60目篩,第二級為80 100目篩；所述板式熱交換器的板間距為1.5-3.5_，所述板式熱交換器的不銹鋼換熱板的厚度為 0.5-1.5mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述板式熱交換器的板間距為2-3mm,所述板式熱交換器的換熱板的厚度為0.5-1.0_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷窯 爐余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述板式熱交換器的漿料管內(nèi)的壓力為6-9公斤力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述熱交換器的供熱水管內(nèi)徑為Φ50-80ι πι,所述熱交換器的回冷水管內(nèi)徑為Φ100-150ι πι。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述供熱水管設(shè)置有熱水罐，所述回冷水管設(shè)置有回水罐，所述熱水罐和回水罐之間有管路連通，管路上設(shè)置有閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述漿料管經(jīng)過除鐵機(jī)之后的管段依次連通于除鐵機(jī)、大圓篩、中轉(zhuǎn)罐和噴霧塔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩個(gè)所述陶瓷窯爐和至少兩套由所述板式熱交換器、除鐵機(jī)、大圓篩、中轉(zhuǎn)罐和噴霧塔構(gòu)成的漿料處理系統(tǒng)，每個(gè)所述陶瓷窯爐的水管匯總為一根供熱水管后連通于所述熱水罐；與每套所述漿料處理系統(tǒng)進(jìn)行熱交換后的水管匯總為一根回冷水管后連通于所述回水罐。
全文摘要
一種陶瓷窯爐余熱回收利用系統(tǒng)，包括陶瓷窯爐、水管、板式熱交換器和漿料管，所述水管的加熱段安裝在所述陶瓷窯爐的緩冷段的輥棒下方，以蛇形往復(fù)穿過所述陶瓷窯爐，并將露在所述陶瓷窯爐外部的管路部分用保溫層包裹；所述水管的換熱段在所述板式熱交換器處與漿料管進(jìn)行換熱；所述水管和板式熱交換器逆流換熱；所述板式熱交換器的板間距為1.5-3.5mm，所述板式熱交換器的不銹鋼換熱板的厚度為0.5-1.5mm。本發(fā)明解決了利用窯爐余熱加熱漿料的技術(shù)難題，板式熱交換器由于板間距很小，換熱面很大，而且在水和漿料的流動(dòng)過程中具有充分的擾動(dòng)，換熱效率極高使窯爐余熱充分利用于陶瓷制造工藝中。
文檔編號F27D17/00GK103245197SQ20131016185
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月3日
發(fā)明者王業(yè)豪, 鄺志均, 陳蘇松, 周燕 申請人:廣東東鵬陶瓷股份有限公司, 廣東東鵬控股股份有限公司, 清遠(yuǎn)納福娜陶瓷有限公司, 佛山市東鵬陶瓷有限公司