CN109631596A - 一种石灰窑烟气余热回收利用*** - Google Patents

一种石灰窑烟气余热回收利用*** Download PDF

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Abstract

本发明属于余热回收领域，尤其是一种石灰窑烟气余热回收利用***，针对未对烟气显热进行回收，既浪费了大量的热能，也会对环境造成一定的热污染问题，现提出如下方案，包括热水余热换热器、蒸发器、冷凝器和透平发电机，热水余热换热器包括本体，本体一侧安装有热水进水管和热水排水管，热水进水管和热水排水管之间连接有伸入本体内部的加热盘管。本发明将烟气中的余热进行转换发电，节省能源提高效益，利用热水余热换热器烟气输入的动力对热水余热换热器内部加热盘管上的灰尘进行震动清除，同时进行切换排灰，避免烟气在排灰的时候大量泄漏，有效的避免烟气余热的散失，提高烟气余热利用效率。

Description

一种石灰窑烟气余热回收利用***
技术领域
本发明涉及余热回收技术领域，尤其涉及一种石灰窑烟气余热回收利用***。
背景技术
石灰生产的时候，其窑尾预热器及窑头冷却器烟气（温度290~310℃）通过冷却器降温后经除尘器、烟囱排出（排出温度150~180℃）。这种方式未对烟气显热进行回收，既浪费了大量的热能，也会对环境造成一定的热污染，为此需要一种石灰窑烟气余热回收利用***。
发明内容
本发明提出的一种石灰窑烟气余热回收利用***，解决了未对烟气显热进行回收，既浪费了大量的热能，也会对环境造成一定的热污染的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种石灰窑烟气余热回收利用***，包括热水余热换热器、蒸发器、冷凝器和透平发电机，所述热水余热换热器包括本体，所述本体一侧安装有热水进水管和热水排水管，所述热水进水管和热水排水管之间连接有伸入本体内部的加热盘管，所述本体的内部安装有两组平行设置的震动板，两组所述震动板相互靠近的一端设置有供气机构，两组所述震动板相互靠近的一端设置有分散机构，所述本体的底部安装有灰尘收集槽，所述灰尘收集槽的顶部安装有位于本体内部的排灰机构。
优选的，所述分散机构包括与本体固定套接有的进气管，进气管伸入本体的一端内圈焊接有第一支撑杆，第一支撑杆活动套接有第一转动杆，第一转动杆的外圈焊接有第一连接杆，第一连接杆远离第一转动杆的一端焊接有环形结构的第一抵触套环，第一抵触套环靠近进气管的一侧安装有与第一转动杆固定套接的分散叶片。
优选的，所述供气机构包括与本体固定套接有的排气管，排气管伸入本体的一端内圈焊接有第二支撑杆，第二支撑杆活动套接有第二转动杆，第二转动杆的外圈焊接有第二连接杆，第二连接杆有远离第二转动杆的一端焊接有环形结构的第二抵触套环，第一抵触套环靠近进气管的一侧安装有与第一转动杆固定套接的抽气叶片，第二抵触套环靠近排气管的一侧焊接有环形结构的齿轮圈，齿轮圈的内圈啮合有第一齿轮，第一齿轮的内圈固定套接有第一转轴，第一转轴伸出本体的一端安装有与本体固定连接的第一电机。
优选的，所述排灰机构包括与本体底部内侧壁固定连接的隔板，隔板的底部开设有沿其长度方向的卡槽，卡槽的顶部内侧壁开设有沿其宽度方向等距设置的排灰通道，卡槽的中间位置设置有第二转轴，第二转轴两侧安装有与卡槽卡接的连接板，两组连接板相互远离的一侧铰接有伸缩杆，伸缩杆远离连接板的一端活动套接有与隔板底部铰接的套筒，两组连接板相互靠近的一侧焊接有与排灰通道卡接的堵塞板，且堵塞板靠近第二转轴的一端焊接有与第二转轴活动套接的套环。
优选的，所述第二转轴的一端焊接有拉杆，拉杆的底部焊接有缓冲套筒，缓冲套筒的底部活动套接有缓冲杆，缓冲杆的底部焊接有圆台型结构的堵塞块，堵塞块的底部外圈活动套接有与灰尘收集槽底部固定连接的排灰管。
优选的，所述缓冲杆的一侧焊接有L型结构的推板，推板靠近本体的一侧通过滑块滑轨的方式与本体滑动连接，推板的一侧焊接有直齿条，直齿条的一侧啮合有第二齿轮，第二齿轮的内圈固定套接有第三转轴，第三转轴伸出本体的一端安装有与本体固定连接的第二电机。
本发明中，通过设置的热水余热换热器、蒸发器、透平发电机和冷凝器，将烟气中的余热进行转换发电，节省能源提高效益；
通过设置的本体、加热盘管、热水进水管、热水排水管、震动板、供气机构、第一支撑杆、第一转动杆、第一连接杆、第一抵触套环、分散叶片、隔板、卡槽、排灰通道、第二转轴、堵塞板、连接板、堵塞块和缓冲套筒，利用热水余热换热器烟气输入的动力对热水余热换热器内部加热盘管上的灰尘进行震动清除，同时进行切换排灰，避免烟气在排灰的时候大量泄漏，有效的避免烟气余热的散失，提高烟气余热利用效率。
综上所述该设计结构简单操作方便快捷，一方面将烟气中的余热进行转换发电，节省能源提高效益，另一方面利用热水余热换热器烟气输入的动力对热水余热换热器内部加热盘管上的灰尘进行震动清除，同时进行切换排灰，避免烟气在排灰的时候大量泄漏，有效的避免烟气余热的散失，提高烟气余热利用效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种石灰窑烟气余热回收利用***的结构示意图；
图2为本发明提出的一种石灰窑烟气余热回收利用***热水余热换热器的结构示意图；
图3为本发明提出的一种石灰窑烟气余热回收利用***热水余热换热器局部放大的结构示意图；
图4为本发明提出的一种石灰窑烟气余热回收利用***排灰机构的结构示意图。
图中：1热水余热换热器、2蒸发器、3透平发电机、4冷凝器、5本体、6加热盘管、7热水进水管、8热水排水管、9震动板、10供气机构、11第一支撑杆、12第一转动杆、13第一连接杆、14第一抵触套环、15分散叶片、16隔板、17卡槽、18排灰通道、19第二转轴、20堵塞板、21连接板、22堵塞块、23缓冲套筒。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1-4，一种石灰窑烟气余热回收利用***，包括热水余热换热器1、蒸发器2、冷凝器4和透平发电机3，热水余热换热器1包括本体5，本体5一侧安装有热水进水管7和热水排水管8，热水进水管7和热水排水管8之间连接有伸入本体5内部的加热盘管6，本体5的内部安装有两组平行设置的震动板9，两组震动板9相互靠近的一端设置有供气机构10，两组震动板9相互靠近的一端设置有分散机构，本体5的底部安装有灰尘收集槽，灰尘收集槽的顶部安装有位于本体5内部的排灰机构。
进一步的，分散机构包括与本体5固定套接有的进气管，进气管伸入本体5的一端内圈焊接有第一支撑杆11，第一支撑杆11活动套接有第一转动杆12，第一转动杆12的外圈焊接有第一连接杆13，第一连接杆13远离第一转动杆12的一端焊接有环形结构的第一抵触套环14，第一抵触套环14靠近进气管的一侧安装有与第一转动杆12固定套接的分散叶片15。
具体地，供气机构10包括与本体5固定套接有的排气管，排气管伸入本体5的一端内圈焊接有第二支撑杆，第二支撑杆活动套接有第二转动杆，第二转动杆的外圈焊接有第二连接杆，第二连接杆有远离第二转动杆的一端焊接有环形结构的第二抵触套环，第一抵触套环靠近进气管的一侧安装有与第一转动杆固定套接的抽气叶片，第二抵触套环靠近排气管的一侧焊接有环形结构的齿轮圈，齿轮圈的内圈啮合有第一齿轮，第一齿轮的内圈固定套接有第一转轴，第一转轴伸出本体5的一端安装有与本体5固定连接的第一电机。
值得说明的是，排灰机构包括与本体5底部内侧壁固定连接的隔板16，隔板16的底部开设有沿其长度方向的卡槽17，卡槽17的顶部内侧壁开设有沿其宽度方向等距设置的排灰通道18，卡槽17的中间位置设置有第二转轴19，第二转轴19两侧安装有与卡槽17卡接的连接板21，两组连接板21相互远离的一侧铰接有伸缩杆，伸缩杆远离连接板21的一端活动套接有与隔板16底部铰接的套筒，两组连接板21相互靠近的一侧焊接有与排灰通道18卡接的堵塞板20，且堵塞板20靠近第二转轴19的一端焊接有与第二转轴19活动套接的套环。
此外，第二转轴19的一端焊接有拉杆，拉杆的底部焊接有缓冲套筒23，缓冲套筒23的底部活动套接有缓冲杆，缓冲杆的底部焊接有圆台型结构的堵塞块22，堵塞块22的底部外圈活动套接有与灰尘收集槽底部固定连接的排灰管。
除此之外，缓冲杆的一侧焊接有L型结构的推板，推板靠近本体5的一侧通过滑块滑轨的方式与本体5滑动连接，推板的一侧焊接有直齿条，直齿条的一侧啮合有第二齿轮，第二齿轮的内圈固定套接有第三转轴，第三转轴伸出本体5的一端安装有与本体5固定连接的第二电机。
实施例一：
热水余热换热器1的进气管与石灰窑窑尾管道连接，热水余热换热器1的排气管连接有除尘器，热水进水管7与蒸发器2的排水管连通，热水排水管8与蒸发器2的进水管连通，蒸发器2的有机工质输出端与透平发电机3输入端连通，透平发电机3输出端与冷凝器4热水输入端连通，冷凝器4冷水输出端与蒸发器2有机工质输入端连通，第二抵触套环和第一抵触套环14的外圈均固定有圆弧形结构的凸块，两组震动板9相互靠近的一侧固定连接有与加热盘管6活动套接的V字形结构的导热翅片24。
工作原理：
石灰窑窑尾烟气从进气管进入热水余热换热器1的内部，然后对加热盘管6进行加热，将烟气其中的余热进行置换，然后热水从热水排水管8进入蒸发器2内部，将蒸发器2内部的有机工质进行加热，由液体变成气体完成升压，在进入透平发电机3内部进行发电，做功后的有机工质气体压力下降，温度降低，进入冷凝器4，经冷凝器4循环水冷凝成液体，最终在进入蒸发器2内部循环使用，同时热水余热换热器1在运行的过程中，供气机构10上的第一电机启动，使得第一齿轮带动齿轮圈转动，从而使第二抵触套环转动从而使抽气叶片转动，从而将本体5内部的烟气从排气管抽离，同时第二抵触套环上的凸块使震动板9震动，当烟气从进气管进入有本体5的时候，烟气的气流带动分散叶片15转动，从而使第一抵触套环14转动，然后第一抵触套环14上的凸块使震动板9震动，由于第一抵触套环14和第二抵触套环的转速不一致，从而使震动板9震动明显，有效的将导热翅片和加热盘管6上的灰尘异物进行震动掉落；在进行排灰的时候灰尘从隔板16上的排灰通道18掉落进入收集槽的底部，然后第二电机启动，在第二齿轮的作用下，使直齿条向上运动，然后推动缓冲杆向上运动，这时候缓冲杆向缓冲套筒23的内部运动，将堵塞板20向上推动进入隔板16上的排灰通道18中将排灰通道18堵塞，从而避免烟气从排灰通道18泄露出去，然后缓冲杆带动堵塞块22从收集槽底部排灰管伸出，然后灰尘从排灰管排出，该设计结构简单操作方便快捷，一方面将烟气中的余热进行转换发电，节省能源提高效益，另一方面利用热水余热换热器烟气输入的动力对热水余热换热器内部加热盘管上的灰尘进行震动清除，同时进行切换排灰，避免烟气在排灰的时候大量泄漏，有效的避免烟气余热的散失，提高烟气余热利用效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种石灰窑烟气余热回收利用***，包括热水余热换热器（1）、蒸发器（2）、冷凝器（4）和透平发电机（3），其特征在于，所述热水余热换热器（1）包括本体（5），所述本体（5）一侧安装有热水进水管（7）和热水排水管（8），所述热水进水管（7）和热水排水管（8）之间连接有伸入本体（5）内部的加热盘管（6），所述本体（5）的内部安装有两组平行设置的震动板（9），两组所述震动板（9）相互靠近的一端设置有供气机构（10），两组所述震动板（9）相互靠近的一端设置有分散机构，所述本体（5）的底部安装有灰尘收集槽，所述灰尘收集槽的顶部安装有位于本体（5）内部的排灰机构。
2.根据权利要求1所述的一种石灰窑烟气余热回收利用***，其特征在于，所述分散机构包括与本体（5）固定套接有的进气管，进气管伸入本体（5）的一端内圈焊接有第一支撑杆（11），第一支撑杆（11）活动套接有第一转动杆（12），第一转动杆（12）的外圈焊接有第一连接杆（13），第一连接杆（13）远离第一转动杆（12）的一端焊接有环形结构的第一抵触套环（14），第一抵触套环（14）靠近进气管的一侧安装有与第一转动杆（12）固定套接的分散叶片（15）。
3.根据权利要求1所述的一种石灰窑烟气余热回收利用***，其特征在于，所述供气机构（10）包括与本体（5）固定套接有的排气管，排气管伸入本体（5）的一端内圈焊接有第二支撑杆，第二支撑杆活动套接有第二转动杆，第二转动杆的外圈焊接有第二连接杆，第二连接杆有远离第二转动杆的一端焊接有环形结构的第二抵触套环，第一抵触套环靠近进气管的一侧安装有与第一转动杆固定套接的抽气叶片，第二抵触套环靠近排气管的一侧焊接有环形结构的齿轮圈，齿轮圈的内圈啮合有第一齿轮，第一齿轮的内圈固定套接有第一转轴，第一转轴伸出本体（5）的一端安装有与本体（5）固定连接的第一电机。
4.根据权利要求1所述的一种石灰窑烟气余热回收利用***，其特征在于，所述排灰机构包括与本体（5）底部内侧壁固定连接的隔板（16），隔板（16）的底部开设有沿其长度方向的卡槽（17），卡槽（17）的顶部内侧壁开设有沿其宽度方向等距设置的排灰通道（18），卡槽（17）的中间位置设置有第二转轴（19），第二转轴（19）两侧安装有与卡槽（17）卡接的连接板（21），两组连接板（21）相互远离的一侧铰接有伸缩杆，伸缩杆远离连接板（21）的一端活动套接有与隔板（16）底部铰接的套筒，两组连接板（21）相互靠近的一侧焊接有与排灰通道（18）卡接的堵塞板（20），且堵塞板（20）靠近第二转轴（19）的一端焊接有与第二转轴（19）活动套接的套环。
5.根据权利要求4所述的一种石灰窑烟气余热回收利用***，其特征在于，所述第二转轴（19）的一端焊接有拉杆，拉杆的底部焊接有缓冲套筒（23），缓冲套筒（23）的底部活动套接有缓冲杆，缓冲杆的底部焊接有圆台型结构的堵塞块（22），堵塞块（22）的底部外圈活动套接有与灰尘收集槽底部固定连接的排灰管。
6.根据权利要求5所述的一种石灰窑烟气余热回收利用***，其特征在于，所述缓冲杆的一侧焊接有L型结构的推板，推板靠近本体（5）的一侧通过滑块滑轨的方式与本体（5）滑动连接，推板的一侧焊接有直齿条，直齿条的一侧啮合有第二齿轮，第二齿轮的内圈固定套接有第三转轴，第三转轴伸出本体（5）的一端安装有与本体（5）固定连接的第二电机。
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