CN202304457U - 一种隧道窑余热利用装置 - Google Patents

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伍武
甘云华
蔡镇城
刘兴仁
陈清波
郑昊
丘意书
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CHAOZHOU LUHUAN CERAMIC RESOURCE COMPREHENSIVE UTILIZATION Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种隧道窑余热利用装置，包括烟气流道两端分别与预热带的烟气出口和烟囱连接的换热器（14）、与中空窑墙的热空气出口连接的成型房以及与冷却带的窑顶热空气出口连接的干燥房，所述换热器（14）的空气进口与室外空气连通，空气出口与预热带的热空气进口连接；所述换热器（14）的空气出口还通过一条管路与干燥房相连。本实用新型采用能源梯级利用原理实现对低品位热能的多种方式的综合利用，可节省陶瓷企业的能耗，降低企业运行成本。

Description

一种隧道窑余热利用装置
技术领域
本实用新型涉及一种余热利用***，具体是指一种隧道窑余热利用装置。
背景技术
陶瓷行业是一个高耗能行业，能耗占陶瓷生产成本的30～40%。陶瓷工业的能耗主要用于烧成工序和干燥工序。隧道窑是陶瓷烧成的一种主要设备，其工作过程中产生的余热量很大，有的企业没有余热利用***，导致大量的余热散发到大气中浪费掉，因此目前隧道窑燃料成本很高。
目前，一些陶瓷企业也很重视余热利用***，利用中空窑墙处约80℃的热空气，将烧成带和冷却带之间的中空窑墙的热空气出口与成型房连接同时冷却带的窑顶热空气出口与干燥房连接，利用此处约150℃左右热空气干燥陶瓷坯体。采用传统的余热利用***将隧道窑产生的余热用于干燥房干燥坯体等，可节省一定的燃料成本，但传统的余热利用***能源利用效率较低，仍有进一步改进的空间。
因此，有必要提出一种更加完善的隧道窑余热利用***，促进陶瓷企业节能减排，本实用新型就是在这种背景下提出的。
实用新型内容
本实用新型目的在于克服现有的隧道窑余热利用***的缺点，提供一种可将隧道窑烧成陶瓷后排出的低品位热能进行多种方式的综合余热利用***。
本实用新型的原理是：采用能源梯级利用的原理，结合隧道窑本身的工艺特点、自隧道窑不同部位所抽出的烟气或热空气的不同温度范围，以及陶瓷生产过程所需的工艺设备（成型房、干燥房、干燥窑等）的工艺特点和辅助生产区的用能设备（空调）工艺特点，设计了一种新型、高效、完善的余热利用***。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种隧道窑余热利用装置，包括烟气流道两端分别与预热带的烟气出口和烟囱连接的换热器14、与中空窑墙的热空气出口连接的成型房以及与冷却带的窑顶热空气出口连接的干燥房，所述换热器14的空气进口与室外空气连通，空气出口与预热带的热空气进口连接；所述换热器14的空气出口还通过一条管路与干燥房相连。
本实用新型隧道窑余热利用装置还包括与所述冷却带的烟气管道连接的制冷设备。
所述制冷设备为余热驱动的吸收式制冷机组，工作介质采用氨水溶液。
本实用新型隧道窑余热利用装置还包括在冷却带的窑顶热空气出口与所述干燥房的连接管路17上设有的支路19，所述支路19连接到三通阀7的进口，三通阀7的另一进口与干燥房的出口相连，三通阀7的出口连接到成型房。
所述干燥房的出口设有引风机4。
所述中空窑墙的热空气出口与成型房的连接管路22上设置有引风机10。
所述换热器14为管壳式热交换器。
所述干燥房采用的换热方式为气-气换热，热空气主管道进口设置在靠近天花板处，主管道从上而下垂直布置，到达地面后设置干燥房热空气分支管道，干燥房热空气分支管道出口设置为靠近地面。干燥房的出口设有引风机4，将干燥房中热空气送入管道，再与进入干燥房之前的热空气支流混合。
所述成型房内的热空气管道的出口靠近房间顶部，换热方式为气-气换热。
本实用新型余热利用***工作流程为：首先在隧道窑的预热带抽出烟气，进入隧道窑窑头外安装的换热器内，利用烟气的热量将换热器内的空气加热至100℃左右，将一部分热空气送入预热带进行预热，其余部分的热空气送入干燥房，对陶瓷坯体进行干燥。其次在中空窑墙内抽出的热空气，约80℃左右，送入成型房干燥刚注浆脱模后的陶瓷坯体和模具。再次在隧道窑冷却带窑顶抽出的热空气，约150℃左右，一部分送入干燥房干燥已修坯后的陶瓷坯体；一部分送入干燥窑，对已上釉后的准备进入隧道窑预热带的陶瓷坯体进行干燥处理；另外一部分送入吸收式制冷机以向办公大楼及隧道窑控制室进行供冷。最后抽取进入干燥房之前的部分热空气与从干燥房出来的温度较低的热空气相混合后送入成型房。
本实用新型相对于现有隧道窑余热利用***技术的优点及有益效果：
（1）本实用新型利用预热带抽出的烟气热量经换热器传递给空气，所获得的热空气当中一部分又送回至预热带；而另一部分送至干燥房；可充分利用烟气的热量；
（2）本实用新型利用自干燥房出来的温度较低热空气再送入成型房，可充分利用余热。原因在于，干燥房所需热空气温度较高，而成型房所需热空气温度较低；
（3）本实用新型利用自干燥房出来的温度较低热空气与进入干燥房之前的一部分热空气相混合后再送入成型房，既有利于干燥房、成型房内部温度控制，又有利于干燥房与成型房内部余热热量的合理分配；
（4）本实用新型利用自冷却带窑顶部位抽出的热空气中的一部分送至吸收式的制冷机，所产生的冷量可供窑炉车间控制室及办公大楼使用，可节省高品位的电能；
（5）本实用新型采用能源梯级利用原理，考虑陶瓷生产过程的不同***对热能品位的不同要求，可充分地利用余热。
综上所述，本实用新型在现有的隧道窑余热利用***的基础上，采用能源梯级利用原理，对现有***作了进一步改进和完善，能够更加合理、高效、完善地利用隧道窑的余热，提高能源利用效率。该***将大大地推动陶瓷企业的节能减耗工作，并缩短干燥、成型等生产环节的生产周期，提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的隧道窑余热利用装置流程图；
图2 为现有的隧道窑余热利用装置流程图；
图3为干燥房热空气管路布置及气流流向的俯视图；
图4为干燥房热空气的主管路、垂直管路及分支管路连接方式的主视图；
图5为成型房热空气管道布置主视图及俯视图；
其中，1、干燥房热空气分支管道；2、干燥房热空气主管道；3、7、9、13、三通阀；4、8、10、引风机；5、热空气主管道；6、热空气主管道出口；11、助燃风机；12、排烟风机；14、换热器；15、鼓风机；16、换热器的空气出口与干燥房相连的管路；17冷却带的窑顶热空气出口与所述干燥房的连接管路；19、支路；20、干燥房出口与三通阀进口连接的管路；21、三通阀出口与成型房连接的管路；22、中空窑墙的热空气出口与成型房的连接管路。
具体实施方式
下面结合附图与具体实例对本实用新型做进一步描述：
一种隧道窑余热利用装置，包括烟气流道两端分别与预热带的烟气出口和烟囱连接的换热器14、与中空窑墙的热空气出口连接的成型房以及与冷却带的窑顶热空气出口连接的干燥房，所述换热器14的空气进口与室外空气连通，空气出口与预热带的热空气进口连接；所述换热器14的空气出口还通过一条管路与干燥房相连。本实用新型优选换热器14的空气出口连接三通阀13的进口，三通阀13的两出口分别通过管路与预热带的热空气进口和干燥房连接。
余热利用装置还可以包括与所述冷却带的烟气管道连接的制冷设备。
所述制冷设备为余热驱动的吸收式制冷机组，工作介质采用氨水溶液。
余热利用装置还可以包括在冷却带的窑顶热空气出口与所述干燥房的连接管路17上设有的支路19，所述支路连接到三通阀7的进口，三通阀7的另一进口与干燥房的出口相连，三通阀7的出口连接到成型房。所述干燥房的出口设有引风机4。
所述中空窑墙的热空气出口与成型房的连接管路22上设置有引风机10。
所述换热器14为管壳式热交换器。
所述成型房内的热空气管道的出口靠近房间顶部，换热方式为气-气换热。
所述干燥房中可以设有一条或多条干燥房热空气主管道2，干燥房热空气主管道2进口与冷却带的窑顶热空气出口以及换热器空气出口连接，所述干燥房采用的换热方式为气-气换热，干燥房热空气主管道2进口设置在靠近天花板处，干燥房热空气主管道2从上而下垂直布置，到达地面后设置干燥房热空气分支管道1，干燥房热空气分支管道1出口设置为靠近地面，热空气从出口流出。干燥房的出口设有引风机4，将干燥房中热空气送入干燥房出口与三通阀进口连接的管路20，再与进入干燥房之前的热空气支流混合后通过三通阀出口与成型房连接的管路21进入成型房。
本实用新型所提出的一种隧道窑余热利用***，如图1所示，该***工作流程为：首先利用排烟风机12从隧道窑的预热带的烟气出口抽出烟气送入隧道窑窑头外安装的换热器，经冷空气换热冷却后排出室外；冷空气经鼓风机15抽入换热器被加热至100℃左右的热空气，所产生的热空气一部分送入预热带的热空气进口进行预热坯体，另一部分通过换热器的空气出口与干燥房相连的管路16送至干燥房，对陶瓷坯体进行干燥。其次将从中空窑墙的热空气出口抽出的热空气送入成型房干燥刚注浆脱模后的湿坯体和模具。最后由冷却带窑顶热空气出口抽出热空气，一部分经助燃风机11送入烧成带进行助燃；一部分送入吸收式制冷机进行制冷以向办公大楼及隧道窑控制室供冷；一部分送入干燥窑，对已上釉后的准备进入隧道窑预热带的陶瓷坯体进行干燥处理；一部分送入干燥房干燥坯体，另一部分与干燥房排出的温度较低的热空气相混合，再送入成型房干燥刚注浆脱模后的湿坯体和模具。 
本实用新型所提出的隧道窑余热利用***，可实现将干燥房利用过的余热在送至成型房，实现能源梯级利用。干燥房的布置如图3所示，在干燥房出口安装一引风机4，抽取高湿低温的气体与来自冷却带窑顶热空气出口的高温热空气进行混合，然后送入成型房。图3所示的布置涉及主管道、垂直管道和分支管道。如图4所示，管道中的热空气送至干燥房上方的干燥房热空气主管道2，然后分配至垂直放在的多根垂直管道，然后经位于地面附近的各分支管道流出。
本实用新型所提出的隧道窑余热利用装置，可实现成型房内余热充分利用，成型房内余热利用***布置如图5所示。来自中空窑墙的热空气出口的热空气被引风机10送至成型房热空气主管道5经热空气管道出口6流出。成型房内的热空气主管道出口6靠近房间顶部，由于成型房湿度较大，热空气采用从上往下流动气流组织方式，房间内湿分积聚于靠近地面处，有利于从房间下部排湿。

Claims (7)

1.一种隧道窑余热利用装置，包括烟气流道两端分别与预热带的烟气出口和烟囱连接的换热器（14）、与中空窑墙的热空气出口连接的成型房以及与冷却带的窑顶热空气出口连接的干燥房，所述换热器（14）的空气进口与室外空气连通，空气出口与预热带的热空气进口连接；其特征在于，所述换热器（14）的空气出口还通过一条管路与干燥房相连。
2.根据权利要求1所述的一种隧道窑余热利用装置，其特征在于，还包括与所述冷却带的烟气管道连接的制冷设备。
3.根据权利要求2所述的一种隧道窑余热利用装置，其特征在于，所述制冷设备为余热驱动的吸收式制冷机组，工作介质采用氨水溶液。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种隧道窑余热利用装置，其特征在于，还包括在冷却带的窑顶热空气出口与所述干燥房的连接管路（17）上设有的支路（19），所述支路（19）连接到三通阀（7）的进口，三通阀（7）的另一进口与干燥房的出口相连，三通阀（7）的出口连接到成型房。
5.根据权利要求4所述的一种隧道窑余热利用装置，其特征在于，所述干燥房的出口设有引风机（4）。
6.根据权利要求5所述的一种隧道窑余热利用装置，其特征在于，所述中空窑墙的热空气出口与成型房的连接管路（22）上设置有引风机（10）。
7.根据权利要求6所述的一种隧道窑余热利用装置，其特征在于，所述换热器（14）为管壳式热交换器。
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