CN108955105A - 一种余热回收节能烘箱及余热回收方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种余热回收节能烘箱及其余热回收方法，余热回收节能烘箱包括炉体、热风供应管道、抽湿风机、回用管道、抽湿风管道、温湿度检测器、自动调节阀门、烘箱余热回收利用***以及服务器，其特征是炉体上设有补入空气口、温湿度检测器，热风供应管道与炉体连通，炉体中内有若干相互连通的烘干腔，每个烘干腔上部设有抽湿风管道或回用管道，抽湿风机具有回用口和排风口，回用管道、抽湿风管道分别与抽湿风机的回用口和排风口连通，烘箱余热回收利用***安装在抽湿风管道和回用管道中，自动调节阀门安装在抽湿风机的排风口，补入空气口与回用管道连通，服务器与温湿度检测器、自动调节阀门、热风供应***均连接。本申请与现有技术相比，具有结构简洁合理，使用方便，能源利用率高，成本低等特点。

Description

一种余热回收节能烘箱及余热回收方法

技术领域

本申请涉及烘箱及余热利用技术领域，具体的讲，涉及一种余热回收节能烘箱及其余热回收方法。

背景技术

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，是以玻璃球或废旧玻璃为原料，经过高温熔制、拉丝、烘制、络纱等工艺制作而成。玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性高、抗腐蚀等优点，被广泛应用于各个领域中。

在制作玻璃纤维的过程中会使用一些浸润剂乳液，为了使得浸润剂固化成膜，同时去除拉制后的玻璃纤维中的过多的水分，需要对拉制后的玻璃纤维进行烘干。现有的用于烘干玻璃纤维的是单层隧道式烘干炉，烘干炉的炉体内置有一个烘干腔体，该烘干腔体底部设有纱车轨道，载有玻璃纤维的纱车从炉体一侧进入烘干腔体。在该炉体的顶板上一般开设有热风入口，将热风供应***提供的热风通过该热风入口输入到该烘干腔体顶板上的热风供应管道中，热风在通过该顶板上的热风供应管道进入到腔体内。由于热风进入烘干腔体前，在烘干腔体顶部的热风供应管道中与冷空气进行混合，因此会有大量的热量通过炉体的顶板散发到外界空气当中，影响烘干炉的热利用率，烘干效果较差。同时，由于现有的隧道式烘干炉的腔体空间狭小，通入热气后热空气不能在烘干炉的腔体内很好的流动，需要消耗较多的热量以及时间才可以完成对玻璃纤维的烘干，也进一步影响了热利用率，以及烘干效率，不利于工业化生产实际的开展。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，方便实用的余热回收节能烘箱及余热回收方法，以使得烘干过程中，散失的热能通过其它渠道能更好的回收利用，在减少能源消耗的前提下，提高烘干的效率。

本发明申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：一种余热回收节能烘箱，包括炉体、热风供应管道、抽湿风机、回用管道、抽湿风管道、温湿度检测器、自动调节阀门、烘箱余热回收利用***以及服务器，炉体上设有补入空气口、温湿度检测器，热风供应***通过热风供应管道与炉体连通，炉体中内有若干相互连通的烘干腔，每个烘干腔上部设有抽湿风管道或回用管道，抽湿风机具有回用口和排风口，回用管道、抽湿风管道分别与抽湿风机的回用口和排风口连通，抽湿风机通过回用口将回用的热风送入余热回收节能烘箱中，抽湿风机通过排风口将经过烘箱余热回收利用***处理后的风排出余热回收节能烘箱，烘箱余热回收利用***安装在抽湿风管道和回用管道中，自动调节阀门安装在抽湿风机的排风口，补入空气口与回用管道连通，服务器与温湿度检测器、自动调节阀门、热风供应***均连接。

所述温湿度检测器安装在抽湿风管道、回用管道和烘干腔内，通过服务器控制调节余热回收节能烘箱热源的供应和自动调节阀门开度。

所述烘箱余热回收利用***采用热交换器。

优选的，所述温湿度检测器安装在每个烘干腔、抽湿风管道上，烘干腔温度范围在设置工艺标准的±5℃，自动调节阀门开度自动调节，烘干腔湿度范围在设置工艺标准的±10％，补入空气口的通道调节阀自动调节。

优选的，前两个烘干腔通过回用管道连通至余热回收节能烘箱最后一个烘干腔中进行回用，提升起始温度。

所述抽湿风管道通过抽湿风管道连接段与烘干腔连通，构成“7”字形通道连通，抽湿风管道连接段上设置一个转换阀门，转换阀门与回用管道、抽湿风管道均连通，转换阀门与服务器连接。

优选的，所述热交换器翅片间距5～7mm，抽湿风通过流动风速7～12m/s,以确保换热效果和效率,达到热量回收的最大限制。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：一种余热回收节能烘箱的余热回用方法，其特征是包括以下步骤：烘干腔中的热风通过烘箱余热回收利用***回收，经过烘箱余热回收利用***后的热风如果符合回用标准则被送入回用管道否则通过抽湿风管道排出，抽湿风管道上配置的自动调节阀门控制热风的排放。

优选的，经过烘箱余热回收利用***后的热风通过烘箱余热回收利用***进口的温湿度检测器进行检测，温湿度检测器检测到的温度信号传输到服务器，服务器对温度信号按照工艺设定值进行判定，如果符合回用标准则被送入回用管道否则通过抽湿风管道排出。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种余热回收利用节能烘箱，该节能烘箱带有抽湿风温湿度显示和阀门自动调节功能。该温湿度能有效指导和控制热源的使用开度及抽湿风阀门和腔体顶部的热风通道中与冷空气进行混合的通道阀门开度，在温湿度达到工艺标准范围的前提下减少热源的使用量。该烘箱烘干腔的抽湿风在经过热交换器换热后热量被重新回收到烘干腔内进行回收利用。回用的热风送到最后一个烘干腔，提升起始温度。热能回用较为彻底，从而降低能源的消耗和提高烘干效率。

附图说明

图1为本发明实施例余热回收利用节能烘箱的一种结构示意图；

图2为本发明实施例余热回收利用节能烘箱的另一种结构示意图；

图3为本发明实施例余热回收利用节能烘箱中炉体正面图以及热风流动示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1、图2示出了本发明余热回收利用节能烘箱实施例的结构示意图，包括：炉体（整体结构）、热风供应***15、热风供应管道11、抽湿风机5以及与所述抽湿风机5相连的回用管道3、抽湿风管道4、温湿度检测器6、自动调节阀门9、烘箱余热回收利用***以及服务器7，所述的炉体上设有补入空气口14、温湿度检测器6，热风供应***15通过热风供应管道11与所述的炉体连通，炉体中内有若干相互连通的烘干腔1，每个烘干腔1上部设有抽湿风管道4或回用管道3，抽湿风机5具有回用口和排风口，回用管道3、抽湿风管道4分别与抽湿风机5的回用口和排风口连通，抽湿风机5通过回用口将回用的热风送入余热回收节能烘箱中，抽湿风机5通过排风口将经过烘箱余热回收利用***处理后的风排出余热回收节能烘箱，烘箱余热回收利用***安装在抽湿风管道4和回用管道3中，自动调节阀门9安装在抽湿风机5的排风口，补入空气口14与回用管道3连通，服务器7与温湿度检测器6、自动调节阀门9、热风供应***15连接。

在本余热回收利用节能烘箱结构中，包括的炉体个数可以为一个或者多个，本发明对于炉体的具体数量不做具体限定；当设置有多个炉体时，多个炉体依次相连；图1、图2本实施例为一个炉体侧截面示意图，对于热风供应***15和抽湿风机5的位置关系并没有严格限制，对于热风供应管道15以及抽湿风机5的布局可以采用现有的布局方式进行设置。

在炉体中内有若干烘干腔1，载有玻璃纤维的纱车12（图1中带轮子的小车）可以在烘干腔1内单向运行，从而完成对玻璃纤维的烘干。图1中纱车12从右向左开，右为前，左为后。

其中，每个烘干腔1都有单独的供热装置进行供热，同时每个烘干腔1相互连通。换言之，烘干腔1之间都是平行分布并相互连接在一起，中间没有隔断，纱车12之间相互接触，从而构成了一个从一头进纱车12到另一头出纱车12的烘干通道，该烘干通道也就是热风供应管道11。

该节能烘箱最前面几个区的烘干腔1的抽湿风管道4相互连通并集中在一个回用管道3中，为了避免热风从炉体顶部进入回用管道3后运送效率慢的情况，使得热风中的热量大量传导至外界空气当中，在回用管道3中安装抽湿风机5，加速将热风送入烘箱的最后一个烘干腔1内进行回用，因为使用抽湿风机5加速了热风在纱车2外侧四周循环流动，提升烘干效果，同时回用也减少了热能被抽湿风直接带到外界后的损失。

为了能够更好的将热量进行回用，在每个烘干腔1的顶部抽湿风管道4上分布有一个热交换器2，在湿气通过抽湿风管道4被排到外界的同时热量也被带走，通过热交换器2将湿气中的热量交换出来。而烘箱补入空气需要通过热交换器2，就在此时湿气中的热量被交换到补入空气中。补入空气使用到烘干腔1中后增加烘干腔1中的热量，以达到烘干效果的提升。

进一步的，为了能够保证在炉体内温度和湿度的稳定性，保证烘制产品质量和能耗的稳定性，进一步提高能源利用率，在每个烘干腔1出来的抽湿风管道4连接段41上设置一个转换阀门13，转换阀门13与回用管道3、抽湿风管道4均连通，转换阀门13与服务器7连接，在每个烘干腔1的抽湿风管道4上分布有温湿度检测器6并在服务器7上显示，在服务器7中设置上下限制，一旦温度和湿度超过工艺标准的范围，中控信号反馈到余热回收利用节能烘箱的自动调节阀门9上，调节阀门开度，使得内部温度和湿度控制稳定，减少温湿度波动后能源消耗的上升。当任一抽湿风管道4的温湿度检测器6检测到的温湿度信号符合回用标准时，转换阀门13将抽湿风管道4连接段41直接与回用管道3连通，否则抽湿风管道4连接段41与抽湿风管道4连通。

当然，根据炉体或者烘干腔1的长度来增加或者减少温湿度检测器6的数量和位置，对于温湿度的工艺标准也可以根据生产产品的控制要求进行制定和改进，但是要保证烘干腔1内的温度和湿度在一定的范围内。

具体的，图1、图2示出了本发明一种余热回收利用节能烘箱的结构示意图。本领域技术技术人员可以理解，在余热回收利用节能烘箱中可以设置二个或多个依次相连的炉体，对于炉体的具体数量不做具体限定。在该图中本实施例设置有六个依次相连的烘干腔1。

与现有技术不同，本发明余热回收利用节能烘箱中抽湿风管道4设置有热交换器2，在图中可以看出，该热交换器2设置于抽湿风管道4顶部出口，并与总抽湿风管道连接。本发明的余热回收利用节能烘箱中抽出的热风是被回用到最后一个烘干腔1中，在图1中可以看出，最前面两个烘干腔1的热风是被直接回用。本发明的余热回收利用节能烘箱中温湿度控制是由服务器7进行自动控制并调节自动调节阀门9的开度，在图1中可以看出，通过温湿度检测器6测试烘箱各个腔体的温湿度并在收集到服务器7中，对于数据进行分析一旦出现参数超过工艺设置标准范围，即会反馈给自动调节阀门9进行开度的调节，对温湿度进行调节，减少不必要的温度超高，以减少能源的消耗。

具体操作步骤，当烘箱开启，抽湿风机5会自动开启，烘箱内部的热风也会随着图1~3所示路线进行循环，新风会从补入空气口14进入烘箱内部并和内部的热风进行混合，循环的热风会对纱车上的纱进行加热，使得纱的水分开始蒸发。对于蒸发出来的水分会被抽湿风机5的排风口（自动调节阀门9处）抽出，抽湿风中混有部分的热量。通过热交换器2进行热交换，将热量传递给新风使得补入空气温度上升，减少烘箱本身使用蒸汽对新风进行加热的起点温度，以此减少能源的消耗。

本发明余热回收节能烘箱与现有常规烘箱各项对比情况如下表所示：

以某玻璃纤维生产公司的产品L为例，节能烘箱和常规烘箱进行烘制对比如下

	本发明余热回收节能烘箱	常规烘箱
			热能回用率	52%	0%
烘干情况	383min	345min
			能源消耗情况	352kg/吨	310kg/吨

注解：热能回用率---指被抽湿风从烘干腔内带走的热能，再次回用到烘箱中的热能比例；

烘制时间---指玻纤产品在烘箱中烘干的时间；

玻纤成膜时间---指在烘制过程中玻璃纤维原丝表面成膜的时间长短，成膜时间长说明成膜比较充分，可以缩短烘制时间，以此来降低吨丝的能源消耗；

能源消耗情况---指烘干一吨纱需要的蒸汽消耗量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种余热回收节能烘箱，包括炉体、热风供应管道、抽湿风机、回用管道、抽湿风管道、温湿度检测器、自动调节阀门、烘箱余热回收利用***以及服务器，其特征是：所述的炉体上设有补入空气口、温湿度检测器，热风供应***通过热风供应管道与所述的炉体连通，炉体中内有若干相互连通的烘干腔，每个烘干腔上部设有抽湿风管道或回用管道，抽湿风机具有回用口和排风口，回用管道、抽湿风管道分别与抽湿风机的回用口和排风口连通，抽湿风机通过回用口将回用的热风送入余热回收节能烘箱中，抽湿风机通过排风口将经过烘箱余热回收利用***处理后的风排出余热回收节能烘箱，烘箱余热回收利用***安装在抽湿风管道和回用管道中，自动调节阀门安装在抽湿风机的排风口，补入空气口与回用管道连通，服务器与温湿度检测器、自动调节阀门、热风供应***均连接。

2.根据权利要求1所述余热回收节能烘箱，其特征是：所述的温湿度检测器安装在抽湿风管道、回用管道和烘干腔内，通过服务器控制调节余热回收节能烘箱热源的供应和自动调节阀门开度。

3.根据权利要求1所述余热回收节能烘箱，其特征是：所述烘箱余热回收利用***采用热交换器，所述抽湿风管道为一个并通过抽湿风管道连接段与烘干腔连通。

4.根据权利要求1所述余热回收节能烘箱，其特征是：前两个烘干腔通过回用管道连通至余热回收节能烘箱最后一个烘干腔中进行回用。

5.根据权利要求1所述余热回收节能烘箱，其特征是：所述抽湿风管道通过抽湿风管道连接段与烘干腔连通，抽湿风管道连接段上设置一个转换阀门，转换阀门与回用管道、抽湿风管道均连通，转换阀门与服务器连接。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述余热回收节能烘箱的余热回用方法，其特征是包括以下步骤：烘干腔中的热风通过烘箱余热回收利用***回收，经过烘箱余热回收利用***后的热风如果符合回用标准则被送入回用管道否则通过抽湿风管道排出，抽湿风管道上配置的自动调节阀门控制热风的排放。

7.根据权利要求6所述余热回收节能烘箱的余热回用方法，其特征是：经过烘箱余热回收利用***后的热风通过烘箱余热回收利用***进口的温湿度检测器进行检测，温湿度检测器检测到的温度信号传输到服务器，服务器对温度信号按照工艺设定值进行判定，如果符合回用标准则被送入回用管道否则通过抽湿风管道排出。