工业冶炼及加热设备的余热回收装置的制作方法

本发明涉及工业冶炼及加热设备的余热回收装置。

背景技术：

一般工业熔炼及加热设备在工作过程中所产生的高温烟气都直接排向废气处理设施中进行废气处理，处理过程中将散失大量的热量，不但污染环境和破坏生态平衡，还造成大量的能源浪费。同时要求废气处理设施具有比较好的耐热及排污性能，无疑将大大增加处理成本，且整体排污效果较差，设备的整体价格也比较昂贵。另外，目前的熔炉外壁保温性能比较差，大量的热量由外壁散失出去，也同样影响环境以及热量损失较大。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明提供一种工业冶炼及加热设备的余热回收装置。该装置能够将废气中的余热进行回收，重新进入加热设备中利用，不但能够节能，并且减少废气污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：工业冶炼及加热设备的余热回收装置，包括设置在设备炉体外部的导热隔离层、以及设置在导热隔离层外部的外保温层、送风系统、换热器、引风系统；所述的导热隔离层和外保温层均设有排气口；所述的排气口与炉体的排气口、以及导热隔离层与炉体之间的排气通道、导热隔离层与外保温层之间的排气通道共同构成迂回往复的排气通道；所述的送风系统包括大部分设置于导热隔离层内的风管，该风管的进气口连接大气，出风口与设备加热装置的进风口连接；换热器横向设置在送风系统的风管间隙处；引风系统与外保温层的排气口连接。

所述的导热隔离层为单层或两层以上结构；两层以上的隔离层，相邻的隔离层之间都设有排气通道，并且每层隔离层上设置的排气口位置方向相反。

所述的换热器由导热管及横向分布在导热管上的金属翅片构成。

所述的金属翅片上分布有多孔热能存储材料。

所述的炉体外壁敷设有无机材料的保护层，保护层内掺杂有金属导热微粒。

炉壁与隔离层内、外壁上敷设垂直方向的呈条状凸起的导热材料层。

本发明的工业冶炼及加热设备的余热回收装置，可以有效降低废气排放的温度，减少对周围环境的影响，同时还可以充分利用废气中的余热，并显著减少粉尘等污染，具有明显节省能源与改善生态环境的双重作用。

附图说明

图1是本发明工业冶炼及加热设备的余热回收装置的主视剖视示意图。

图2是实施例中双层导热隔离层的主视剖视示意图。

图3是本发明的送风系统的结构示意图。

图4是本发明装置的高效换热器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的工业冶炼及加热设备的余热回收装置作详细的说明和阐述。

由图1和图3中可知，本发明的工业冶炼及加热设备的余热回收装置，包括罩于炉体10外面的导热隔离层30，该隔离层30设置排气口，还包括罩于导热隔离层30外面的外保温层20，该外保温层20设有排气口；熔炉排气口11、隔离层排气口31、外保温层排气口21、以及隔离层30与炉体10和外保温层20之间所夹的第一排气通道41、第三排气通道43构成迂回往复的排气通道40。该装置还包括有送风系统50，该送风系统50包括大部分设置于导热隔离层30内的风管51以及用于气体循环的鼓风机52，风管51为螺旋形盘管。该风管51的进气口连接大气，出风口连接熔炉的加热装置的进风口（加热装置为设备的原有结构，未在图中示出）。送风系统将冷风送入本发明的装置中，通过热交换吸收废气中的热量，变成热风，再将热风送回加热装置，用于加热熔炼前的物料，从而达到余热回收利用的目的。

由图2中可知，导热隔离层30包括第一隔离层32和第二隔离层33，第一隔离层32与第二隔离层33之间留有第二排气通道42，第一隔离层32的第一排气口311和第二隔离层33的第二排气口312的位置方向相反。一个设置在隔离层的上部，一个设置在隔离层的下部。

如图2所示，在每个隔离层内均横向设置有一定数量的高效换热器53，该高效换热器位于送风系统的风管51的间隙处。如图4所示，高效换热器53包括导热管54及横向设置在导热管外部的诸多金属翅片，导热管分为吸热段和散热段；金属翅片分为吸热翅片55和散热翅片56；吸热翅片55分布在吸热段，散热翅片分布在散热段。吸热翅片55上分布有诸多具有高导热性能的多孔热能存储材料57，热能存储材料59由特殊导热粘结材料粘合在导热翅片上，吸热翅片分布于排气通道中，散热翅片分布于炉体10内部。这个高效换热器的作用，主要用来充分吸收排气通道内所通过的热风中的热量，经热能存储材料将热量先存储后进入导热管，再由导热管将热能分阶段导入炉膛内，回收利用。

本实施例的热能存储材料，除吸收可观热量外，还可以有效的滞留与吸附所排出废气中的粉尘与污染物。从炉膛内排出高速高温的废气进入相对空间较大的排气通道后，流速显著变慢，在有利于充分吸收废气中热量的同时，大量粉尘与污染物也大部滞留在热能存储材料的间隙或沉降在隔离层底部，有效地降低了废气污染。所有热能存储材料的内孔均呈垂直方向状态，一方面有利废气通过，也有利于粉尘与污染物的附着与脱落，同时，也有利于在定期清理时，易于使高速空气流带走残余粉尘与污染物。

本实施例的引风系统为两个引风机56，与外保温层排气口21连接，将处理后的气体通过烟囱排出。

本实施例的工业冶炼及加热设备的余热回收装置，在炉壁与各个隔离层内外壁上敷设上垂直方向的呈条状凸起的导热材料层，可在辅助吸收余热和过程中，也起到促使粉尘与污染物附着及脱落至底部的作用，同时，也有利于在设备进行定期清理时，易于使清理时的高速空气流带走残余粉尘与污染物。

本发明的工业冶炼及加热设备的余热回收装置中，隔离层越多，余热回收效率越高，但也会随之增加成本，在具体实施时应进行利弊选择。在本实施例中，共设有两层隔离层，该两层隔离层之间留有排气通道，每层隔离层均设有各自的排气口，由内层隔离层排气口排出的气体流经中间的排气通道后到达外层隔离层排气口。为了延长气体在排气通道中的行程，内、外隔离层的排气口位置相反，这样能够使气体在排气通道中停留的时间较长，使气体中的热量充分回收。隔离层的壁板为导热材料制成。

在本实施例中，炉体10外面还敷设有无机材料的保护层12，保护层12内掺杂有金属导热微粒13。在炉体10外表面敷设保护层12，可以保护炉体，避免废气对炉体的腐蚀以及炉体产生氧化，延长使用寿命。在保护层内加入金属导热微粒13，有效提高导热效果，有利于提高换热管路及换热器系统的节能效率，还可以有效增加保护层的抗冲击性能。

本发明的工业冶炼及加热设备的余热回收装置的工作原理为：熔炉炉体10内的废气，首先经过熔炉排气口11排出至隔离层30与炉体10之间的第一排气通道41，经过分布于排气通道内的高效换热器53的充分吸收后送入炉体中。然后由该第一排气通道41内将余热传递给导热隔离层30内的风管51，由风管51内的冷空气吸收热量。之后废气经过隔离层排气口31排至第三排气通道43内，将热量传递给通道内的高效换热器后，再次与隔离层内的风管进行热交换，最后经过设置在外保温层排气口21外端与烟囱之间的引风机56，从两侧烟囱排出。在上述的排气过程中，废气中所携带的热量先后与高效换热器吸收后，再充分与风管51中的冷空气进行热交换。回收的热量一方面通过高效换热器直接导入炉体内，另一方面通过风管的出风口送入加热设备，用于加热熔炼前的物料。

本发明的工业冶炼及加热设备的余热回收装置，将原来熔炉的开放式排气方式改为封闭式排气方式，用隔离层和外保温层将原来的排气口封闭，使废气在排出的过程中，必须经过炉体、隔离层及外保温层之间的排气通道，然后在上述的排气通道内加装换热盘管及高效换热器，将废气中的热量予以充分保留，用于加热物料或者是熔炉的进气，降低能量消耗的同时，还可有效吸附废气中的大量粉尘和污染物，大大减少常规排污的成分，有效改善对大气环境的负面影响。