一種晾窯線余熱回收裝置及調(diào)整方法制造方法及圖紙

一種晾窯線余熱回收裝置及調(diào)整方法，利用高溫窯車在晾窯線移動(dòng)時(shí)，窯車附近產(chǎn)生的高溫空氣進(jìn)行對(duì)流換熱，并根據(jù)窯車情況提供了一種包括換熱面布置形式、窯車與換熱面間隙以及通過空氣流速調(diào)節(jié)裝置自然進(jìn)風(fēng)，并能夠?qū)?yīng)調(diào)節(jié)的具體裝置與調(diào)整方法。本發(fā)明專利技術(shù)布置簡(jiǎn)單，布置成本低，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)與低成本的布置，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)熱源的即時(shí)換熱，同時(shí)提供了換熱裝置的具體設(shè)置與調(diào)節(jié)方法，有效的避免了熱源的浪費(fèi)，同時(shí)還能夠通過換熱改善生產(chǎn)環(huán)境，極具市場(chǎng)推廣價(jià)值。場(chǎng)推廣價(jià)值。場(chǎng)推廣價(jià)值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種晾窯線余熱回收裝置及調(diào)整方法


[0001]本專利技術(shù)涉及余熱回收領(lǐng)域，尤其涉及一種晾窯線余熱回收裝置及調(diào)整方法。

技術(shù)介紹

[0002]窯車出窯的初始溫度通常較高，如瑪鋼件退火隧道窯出來的窯車約500
?
600℃，窯車出來后，在晾窯線上緩慢移動(dòng)，在隧道窯熱處理后的部件，按工藝要求，通過晾窯線進(jìn)行空冷，也就是窯車在晾窯線軌道上緩慢行進(jìn)，采用空氣自然冷卻的形式，但是這種形式會(huì)導(dǎo)致熱量大量浪費(fèi)的情況，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致附近溫度較高，對(duì)整個(gè)車間的工作環(huán)境造成污染。
[0003]傳統(tǒng)的余熱利用方式一般是煙氣或者高溫物料與換熱設(shè)備直接進(jìn)行熱量交換，余熱利用為獨(dú)立封閉運(yùn)行的設(shè)備。由于窯車是移動(dòng)的熱源，而且隨著冷卻，其溫度也在下降，換熱設(shè)備和熱源之間形不成相對(duì)穩(wěn)定的獨(dú)立狀態(tài)，余熱利用的難度極高，目前也沒有一種能夠?qū)⒘栏G線余熱充分回收利用的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]本專利技術(shù)的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提供一種通過模塊化設(shè)計(jì)，在不影響原有設(shè)備運(yùn)行的情況下，對(duì)晾窯線上的窯車的高溫?zé)崃窟M(jìn)行利用，生產(chǎn)熱水，用于生產(chǎn)或取暖供熱，改善了車間環(huán)境，也達(dá)到了節(jié)能減排的目的，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠的一種晾窯線余熱回收裝置及調(diào)整方法。
[0005]設(shè)備包括在窯車軌道上布置的開放式水加熱器，所述開放式水加熱器包括主體框架，主體框架罩設(shè)于晾窯線軌道的外部，是本設(shè)備的主體支撐構(gòu)件，也是本設(shè)備的支撐基礎(chǔ)；
[0006]所述主體框架的的側(cè)壁面設(shè)置有膜式壁受熱面；所述膜式壁受熱面的上下兩端設(shè)置有集箱；集箱與膜式壁受熱面上的水管連接；
[0007]所述主體框架的上頂面設(shè)置有翅片管受熱面；所述翅片管受熱面的兩側(cè)設(shè)置有集箱；集箱與翅片管受熱面上翅片水管連接；
[0008]所述集箱管道連接熱交換水管，所述熱交換水管依次經(jīng)過進(jìn)水管道進(jìn)入一側(cè)膜式壁的集箱、膜式壁、膜式壁的另一個(gè)集箱，再進(jìn)入翅片管受熱面的集箱、翅片管和翅片管受熱面的另一個(gè)集箱，再進(jìn)入另一側(cè)膜式壁受熱面集箱、膜式壁、另一集箱匯集后進(jìn)入出水管道，形成單一水流動(dòng)通路，且水流通路上設(shè)置有循環(huán)水泵；
[0009]在主體框架的側(cè)壁面，其底部位置設(shè)置有空氣調(diào)節(jié)裝置。所述空氣調(diào)節(jié)裝置用于進(jìn)入自然冷風(fēng)，并通過其風(fēng)口開閉的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量。
[0010]進(jìn)一步的，所述空氣調(diào)節(jié)裝置具體設(shè)置形式采用如下形式：所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括固定擋板、滑動(dòng)擋板、鋼絲繩、滑輪、卷筒、軸承支座、減速電機(jī)組成；
[0011]固定擋板上部緊靠近膜式壁受熱面底部的集箱；在固定擋板內(nèi)側(cè)活動(dòng)設(shè)置有滑動(dòng)擋板；所述滑動(dòng)擋板上部有吊耳，吊耳上固定有鋼絲繩，所述主體框架上設(shè)置有上部滑輪，鋼絲繩通過上部滑輪轉(zhuǎn)向后固定在卷筒上，卷筒動(dòng)力連接減速電機(jī)；
[0012]所述主體框架上設(shè)置有軸承支座，所述卷筒的中軸穿設(shè)于軸承支座內(nèi)；
[0013]所述減速電機(jī)還帶有剎車裝置。以此實(shí)現(xiàn)電機(jī)停電，也就是調(diào)節(jié)工作結(jié)束后可以自行鎖定。
[0014]也就是說通過電機(jī)帶動(dòng)卷筒，也就是收緊鋼絲繩時(shí)，滑動(dòng)擋板上移，移動(dòng)到合適位置時(shí)，停止減速電機(jī)；滑動(dòng)擋板位置就固定在該高度上，下部空氣進(jìn)入?yún)^(qū)域大小因滑動(dòng)擋板的移動(dòng)發(fā)生變化。
[0015]進(jìn)一步的，所述膜式壁受熱面的外側(cè)邊還敷設(shè)有保溫層。
[0016]進(jìn)一步的，所述翅片管受熱面采用多排翅片管的布置形式。
[0017]進(jìn)一步的，所述開放式水加熱器可連續(xù)或間隔設(shè)置多個(gè)，形成開放式水加熱器組；
[0018]所述熱交換水管采用逆流布置形式，也就是回水流通方向與窯車行走方向相反的形式。
[0019]進(jìn)一步的，所述開放式水加熱器組出水管道上布置有安全閥、壓力傳感器、溫度傳感器。
[0020]一種晾窯線余熱回收裝置的調(diào)整方法包括以下調(diào)整步驟：
[0021]1：調(diào)整窯車與膜式壁受熱面、翅片管受熱面之間的最優(yōu)間隙；
[0022]2：調(diào)整翅片管受熱面的最優(yōu)層數(shù)布置層數(shù)；
[0023]3：調(diào)整.開放式水加熱器最優(yōu)布置個(gè)數(shù)；
[0024]4：調(diào)整空氣調(diào)節(jié)裝置的風(fēng)口至最優(yōu)開度。
[0025]進(jìn)一步的，所述空氣調(diào)節(jié)裝置的風(fēng)口至最優(yōu)開度的調(diào)整方法為：
[0026]當(dāng)滑動(dòng)擋板部分開啟時(shí)，膜式壁下部入口處進(jìn)入的空氣在膜式壁與窯車之間形成的通道里被加熱，會(huì)提高空氣流速，形成空氣流通通道后，因通道內(nèi)外空氣密度差形成的壓頭為
△
P1＝(ρ1?
ρ2)gH；所述
△
P1為空氣密度差產(chǎn)生的靜壓，單位Pa，ρ1為膜式壁外低溫空氣的密度，單位kg/m3，ρ2為膜式壁和窯車之間的高溫空氣的密度，單位kg/m3，g為重力加速度，H為產(chǎn)生溫差的空氣高度，可以認(rèn)為是窯車的高度m；當(dāng)窯車、窯車溫度、環(huán)境溫度不變時(shí)，
△
P1近似不變；阻力則是滑動(dòng)擋板下面入口處的局部阻力、膜式壁和窯車之間空氣的流動(dòng)阻力、膜式壁與窯車壁面之間轉(zhuǎn)向擴(kuò)流進(jìn)入翅片管受熱面的局部阻力、空氣流過上部翅片管受熱面時(shí)的流動(dòng)阻力，這四項(xiàng)阻力均與空氣流動(dòng)速度的平方成正比，根據(jù)流阻公式推導(dǎo)，可以表示為
△
P2＝
△
P
21
+
△
P
22
+
△
P
23
+
△
P
24
(
△
P2—空氣流動(dòng)產(chǎn)生的總阻力，單位Pa，
△
P
21
—滑動(dòng)擋板下面入口處的局部阻力，
△
P
22
—膜式壁與窯車壁面之間的流動(dòng)阻力，
△
P
23
—膜式壁與窯車壁面之間轉(zhuǎn)向擴(kuò)流進(jìn)入翅片管受熱面的局部阻力，
△
P
24
—翅片管的流動(dòng)阻力)。
△
P
21
＝ξ1ω
12
ρ/2，所述的ξ1為滑動(dòng)擋板下面入口處的局部阻力系數(shù)，ω1為擋板入口處流速,ρ為該處空氣密度。
△
P
22
+
△
P
23
＝(ξ2+ξ3)ω
22
ρ/2，所述的ξ2為膜式壁與窯車壁面之間的流動(dòng)阻力系數(shù)，ξ3為膜式壁與窯車壁面之間轉(zhuǎn)向擴(kuò)流進(jìn)入翅片管受熱面的局部阻力系數(shù)，ω2為膜式壁與窯車壁面之間空氣流速。ξ1和ξ3只與結(jié)構(gòu)有關(guān)，與滑動(dòng)擋板高度無關(guān)，在該結(jié)構(gòu)中，查流體力學(xué)圖表得到ξ1＝1.6，ξ3＝1.1；ξ2＝L
·
λ/de；所述的L—窯車和膜式壁之間共存的高度，λ為沿程摩擦阻力系數(shù)，根據(jù)流體力學(xué)推薦經(jīng)驗(yàn)值按窯車壁面情況取0.05～0.1，de為當(dāng)量直徑。
[0027][0028]式中熱側(cè)摩擦系數(shù)為雷諾數(shù)，G
max
為工質(zhì)最大流速，為容積當(dāng)量直徑，其值與翅片管結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，可以依據(jù)翅片管結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算出來，ρ為空氣平均溫度對(duì)應(yīng)的密度，L為空氣流動(dòng)方向的翅片管排長(zhǎng)度，g
c
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種晾窯線余熱回收裝置包括在窯車軌道上布置的開放式水加熱器，所述開放式水加熱器包括主體框架，主體框架罩設(shè)于晾窯線軌道的外部，其特征在于：所述主體框架的的側(cè)壁面設(shè)置有膜式壁受熱面；所述膜式壁受熱面的上下兩端設(shè)置有集箱；集箱與膜式壁受熱面上的水管連接；所述主體框架的上頂面設(shè)置有翅片管受熱面；所述翅片管受熱面的兩側(cè)設(shè)置有集箱；集箱與翅片管受熱面上翅片水管連接；所述集箱管道連接熱交換水管，所述熱交換水管依次經(jīng)過進(jìn)水管道進(jìn)入一側(cè)膜式壁的集箱、膜式壁、膜式壁的另一個(gè)集箱，再進(jìn)入翅片管受熱面的集箱、翅片管和翅片管受熱面的另一個(gè)集箱，再進(jìn)入另一側(cè)膜式壁受熱面集箱、膜式壁、另一集箱匯集后進(jìn)入出水管道，形成單一水流動(dòng)通路，且水流通路上設(shè)置有循環(huán)水泵；在主體框架的側(cè)壁面，其底部位置設(shè)置有空氣調(diào)節(jié)裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晾窯線余熱回收裝置，其特征在于，所述空氣調(diào)節(jié)裝置具體設(shè)置形式采用如下形式：所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括固定擋板、滑動(dòng)擋板、鋼絲繩、滑輪、卷筒、軸承支座、減速電機(jī)組成；固定擋板上部緊靠近膜式壁受熱面底部的集箱；在固定擋板內(nèi)側(cè)活動(dòng)設(shè)置有滑動(dòng)擋板；所述滑動(dòng)擋板上部有吊耳，吊耳上固定有鋼絲繩，所述主體框架上設(shè)置有上部滑輪，鋼絲繩通過上部滑輪轉(zhuǎn)向后固定在卷筒上，卷筒動(dòng)力連接減速電機(jī)；所述主體框架上設(shè)置有軸承支座，所述卷筒的中軸穿設(shè)于軸承支座內(nèi)；所述減速電機(jī)還帶有剎車裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晾窯線余熱回收裝置，其特征在于，所述膜式壁受熱面的外側(cè)邊還敷設(shè)有保溫層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晾窯線余熱回收裝置，其特征在于，所述翅片管受熱面采用多排翅片管的布置形式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晾窯線余熱回收裝置，其特征在于，所述開放式水加熱器可連續(xù)或間隔設(shè)置多個(gè)，形成開放式水加熱器組；所述熱交換水管采用逆流布置形式，也就是回水流通方向與窯車行走方向相反的形式；所述開放式水加熱器組出水管道上布置有安全閥、壓力傳感器、溫度傳感器。6.一種晾窯線余熱回收裝置的調(diào)整方法，其特征在于：包括以下調(diào)整步驟：1：調(diào)整窯車與膜式壁受熱面、翅片管受熱面之間的最優(yōu)間隙；2：調(diào)整翅片管受熱面的最優(yōu)層數(shù)布置層數(shù)；3：調(diào)整.開放式水加熱器最優(yōu)布置個(gè)數(shù)；4：調(diào)整空氣調(diào)節(jié)裝置的風(fēng)口至最優(yōu)開度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種晾窯線余熱回收裝置的調(diào)整方法，其特征在于，所述空氣調(diào)節(jié)裝置的風(fēng)口至最優(yōu)開度的調(diào)整方法為：膜式壁下部入口處進(jìn)入的空氣在膜式壁與窯車之間形成的通道里被加熱，會(huì)提高空氣流速，形成空氣流通通道后，因通道內(nèi)外空氣密度差形成的壓頭為
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P1＝(ρ1?
ρ2)gH；所述
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P1為空氣密度差產(chǎn)生的靜壓，單位Pa，ρ1為膜式壁外低溫空氣的密度，單位kg/m3，ρ2為膜式壁和窯車之間的高溫空氣的密度，單位kg/m3，g為重力加速度，H為產(chǎn)生溫差的空氣高度，可以認(rèn)為是窯車的高度m；當(dāng)窯車、窯車溫度、環(huán)境溫度
不變時(shí)，
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P1近似不變；阻力則是滑動(dòng)擋板下面入口處的局部阻力、膜式壁和窯車之間空氣的流動(dòng)阻力、膜式壁與窯車壁面之間轉(zhuǎn)向擴(kuò)流進(jìn)入翅片管受熱面的局部阻力、空氣流過上部翅片管受熱面時(shí)的流動(dòng)阻力，這四項(xiàng)阻力均與空氣流動(dòng)速度的平方成正比，根據(jù)流阻公式推導(dǎo)，可以表示為
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊群峰，王驕凌，李敞，曹穎，張文輝，趙強(qiáng)，楊書寶，陳瑞廣，譚兆強(qiáng)，王成舉，張建華，董玉桐，張皓冉，陳建輝，田靜，唐炳印，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：劉德明，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：