一种晾窑线余热回收装置及调整方法制造方法及图纸

一种晾窑线余热回收装置及调整方法，利用高温窑车在晾窑线移动时，窑车附近产生的高温空气进行对流换热，并根据窑车情况提供了一种包括换热面布置形式、窑车与换热面间隙以及通过空气流速调节装置自然进风，并能够对应调节的具体装置与调整方法。本发明专利技术布置简单，布置成本低，通过简单的结构与低成本的布置，实现了移动热源的即时换热，同时提供了换热装置的具体设置与调节方法，有效的避免了热源的浪费，同时还能够通过换热改善生产环境，极具市场推广价值。场推广价值。场推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种晾窑线余热回收装置及调整方法


[0001]本专利技术涉及余热回收领域，尤其涉及一种晾窑线余热回收装置及调整方法。

技术介绍

[0002]窑车出窑的初始温度通常较高，如玛钢件退火隧道窑出来的窑车约500
‑
600℃，窑车出来后，在晾窑线上缓慢移动，在隧道窑热处理后的部件，按工艺要求，通过晾窑线进行空冷，也就是窑车在晾窑线轨道上缓慢行进，采用空气自然冷却的形式，但是这种形式会导致热量大量浪费的情况，同时也会导致附近温度较高，对整个车间的工作环境造成污染。
[0003]传统的余热利用方式一般是烟气或者高温物料与换热设备直接进行热量交换，余热利用为独立封闭运行的设备。由于窑车是移动的热源，而且随着冷却，其温度也在下降，换热设备和热源之间形不成相对稳定的独立状态，余热利用的难度极高，目前也没有一种能够将晾窑线余热充分回收利用的装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，克服现有技术不足之处，提供一种通过模块化设计，在不影响原有设备运行的情况下，对晾窑线上的窑车的高温热量进行利用，生产热水，用于生产或取暖供热，改善了车间环境，也达到了节能减排的目的，且结构简单，安全可靠的一种晾窑线余热回收装置及调整方法。
[0005]设备包括在窑车轨道上布置的开放式水加热器，所述开放式水加热器包括主体框架，主体框架罩设于晾窑线轨道的外部，是本设备的主体支撑构件，也是本设备的支撑基础；
[0006]所述主体框架的的侧壁面设置有膜式壁受热面；所述膜式壁受热面的上下两端设置有集箱；集箱与膜式壁受热面上的水管连接；
[0007]所述主体框架的上顶面设置有翅片管受热面；所述翅片管受热面的两侧设置有集箱；集箱与翅片管受热面上翅片水管连接；
[0008]所述集箱管道连接热交换水管，所述热交换水管依次经过进水管道进入一侧膜式壁的集箱、膜式壁、膜式壁的另一个集箱，再进入翅片管受热面的集箱、翅片管和翅片管受热面的另一个集箱，再进入另一侧膜式壁受热面集箱、膜式壁、另一集箱汇集后进入出水管道，形成单一水流动通路，且水流通路上设置有循环水泵；
[0009]在主体框架的侧壁面，其底部位置设置有空气调节装置。所述空气调节装置用于进入自然冷风，并通过其风口开闭的调节来调节进风量。
[0010]进一步的，所述空气调节装置具体设置形式采用如下形式：所述空气调节装置包括固定挡板、滑动挡板、钢丝绳、滑轮、卷筒、轴承支座、减速电机组成；
[0011]固定挡板上部紧靠近膜式壁受热面底部的集箱；在固定挡板内侧活动设置有滑动挡板；所述滑动挡板上部有吊耳，吊耳上固定有钢丝绳，所述主体框架上设置有上部滑轮，钢丝绳通过上部滑轮转向后固定在卷筒上，卷筒动力连接减速电机；
[0012]所述主体框架上设置有轴承支座，所述卷筒的中轴穿设于轴承支座内；
[0013]所述减速电机还带有刹车装置。以此实现电机停电，也就是调节工作结束后可以自行锁定。
[0014]也就是说通过电机带动卷筒，也就是收紧钢丝绳时，滑动挡板上移，移动到合适位置时，停止减速电机；滑动挡板位置就固定在该高度上，下部空气进入区域大小因滑动挡板的移动发生变化。
[0015]进一步的，所述膜式壁受热面的外侧边还敷设有保温层。
[0016]进一步的，所述翅片管受热面采用多排翅片管的布置形式。
[0017]进一步的，所述开放式水加热器可连续或间隔设置多个，形成开放式水加热器组；
[0018]所述热交换水管采用逆流布置形式，也就是回水流通方向与窑车行走方向相反的形式。
[0019]进一步的，所述开放式水加热器组出水管道上布置有安全阀、压力传感器、温度传感器。
[0020]一种晾窑线余热回收装置的调整方法包括以下调整步骤：
[0021]1：调整窑车与膜式壁受热面、翅片管受热面之间的最优间隙；
[0022]2：调整翅片管受热面的最优层数布置层数；
[0023]3：调整.开放式水加热器最优布置个数；
[0024]4：调整空气调节装置的风口至最优开度。
[0025]进一步的，所述空气调节装置的风口至最优开度的调整方法为：
[0026]当滑动挡板部分开启时，膜式壁下部入口处进入的空气在膜式壁与窑车之间形成的通道里被加热，会提高空气流速，形成空气流通通道后，因通道内外空气密度差形成的压头为
△
P1＝(ρ1‑
ρ2)gH；所述
△
P1为空气密度差产生的静压，单位Pa，ρ1为膜式壁外低温空气的密度，单位kg/m3，ρ2为膜式壁和窑车之间的高温空气的密度，单位kg/m3，g为重力加速度，H为产生温差的空气高度，可以认为是窑车的高度m；当窑车、窑车温度、环境温度不变时，
△
P1近似不变；阻力则是滑动挡板下面入口处的局部阻力、膜式壁和窑车之间空气的流动阻力、膜式壁与窑车壁面之间转向扩流进入翅片管受热面的局部阻力、空气流过上部翅片管受热面时的流动阻力，这四项阻力均与空气流动速度的平方成正比，根据流阻公式推导，可以表示为
△
P2＝
△
P
21
+
△
P
22
+
△
P
23
+
△
P
24
(
△
P2—空气流动产生的总阻力，单位Pa，
△
P
21
—滑动挡板下面入口处的局部阻力，
△
P
22
—膜式壁与窑车壁面之间的流动阻力，
△
P
23
—膜式壁与窑车壁面之间转向扩流进入翅片管受热面的局部阻力，
△
P
24
—翅片管的流动阻力)。
△
P
21
＝ξ1ω
12
ρ/2，所述的ξ1为滑动挡板下面入口处的局部阻力系数，ω1为挡板入口处流速,ρ为该处空气密度。
△
P
22
+
△
P
23
＝(ξ2+ξ3)ω
22
ρ/2，所述的ξ2为膜式壁与窑车壁面之间的流动阻力系数，ξ3为膜式壁与窑车壁面之间转向扩流进入翅片管受热面的局部阻力系数，ω2为膜式壁与窑车壁面之间空气流速。ξ1和ξ3只与结构有关，与滑动挡板高度无关，在该结构中，查流体力学图表得到ξ1＝1.6，ξ3＝1.1；ξ2＝L
·
λ/de；所述的L—窑车和膜式壁之间共存的高度，λ为沿程摩擦阻力系数，根据流体力学推荐经验值按窑车壁面情况取0.05～0.1，de为当量直径。
[0027][0028]式中热侧摩擦系数为雷诺数，G
max
为工质最大流速，为容积当量直径，其值与翅片管结构形式有关，可以依据翅片管结构尺寸计算出来，ρ为空气平均温度对应的密度，L为空气流动方向的翅片管排长度，g
c
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晾窑线余热回收装置包括在窑车轨道上布置的开放式水加热器，所述开放式水加热器包括主体框架，主体框架罩设于晾窑线轨道的外部，其特征在于：所述主体框架的的侧壁面设置有膜式壁受热面；所述膜式壁受热面的上下两端设置有集箱；集箱与膜式壁受热面上的水管连接；所述主体框架的上顶面设置有翅片管受热面；所述翅片管受热面的两侧设置有集箱；集箱与翅片管受热面上翅片水管连接；所述集箱管道连接热交换水管，所述热交换水管依次经过进水管道进入一侧膜式壁的集箱、膜式壁、膜式壁的另一个集箱，再进入翅片管受热面的集箱、翅片管和翅片管受热面的另一个集箱，再进入另一侧膜式壁受热面集箱、膜式壁、另一集箱汇集后进入出水管道，形成单一水流动通路，且水流通路上设置有循环水泵；在主体框架的侧壁面，其底部位置设置有空气调节装置。2.根据权利要求1所述的一种晾窑线余热回收装置，其特征在于，所述空气调节装置具体设置形式采用如下形式：所述空气调节装置包括固定挡板、滑动挡板、钢丝绳、滑轮、卷筒、轴承支座、减速电机组成；固定挡板上部紧靠近膜式壁受热面底部的集箱；在固定挡板内侧活动设置有滑动挡板；所述滑动挡板上部有吊耳，吊耳上固定有钢丝绳，所述主体框架上设置有上部滑轮，钢丝绳通过上部滑轮转向后固定在卷筒上，卷筒动力连接减速电机；所述主体框架上设置有轴承支座，所述卷筒的中轴穿设于轴承支座内；所述减速电机还带有刹车装置。3.根据权利要求1所述的一种晾窑线余热回收装置，其特征在于，所述膜式壁受热面的外侧边还敷设有保温层。4.根据权利要求1所述的一种晾窑线余热回收装置，其特征在于，所述翅片管受热面采用多排翅片管的布置形式。5.根据权利要求1所述的一种晾窑线余热回收装置，其特征在于，所述开放式水加热器可连续或间隔设置多个，形成开放式水加热器组；所述热交换水管采用逆流布置形式，也就是回水流通方向与窑车行走方向相反的形式；所述开放式水加热器组出水管道上布置有安全阀、压力传感器、温度传感器。6.一种晾窑线余热回收装置的调整方法，其特征在于：包括以下调整步骤：1：调整窑车与膜式壁受热面、翅片管受热面之间的最优间隙；2：调整翅片管受热面的最优层数布置层数；3：调整.开放式水加热器最优布置个数；4：调整空气调节装置的风口至最优开度。7.根据权利要求6所述的一种晾窑线余热回收装置的调整方法，其特征在于，所述空气调节装置的风口至最优开度的调整方法为：膜式壁下部入口处进入的空气在膜式壁与窑车之间形成的通道里被加热，会提高空气流速，形成空气流通通道后，因通道内外空气密度差形成的压头为
△
P1＝(ρ1‑
ρ2)gH；所述
△
P1为空气密度差产生的静压，单位Pa，ρ1为膜式壁外低温空气的密度，单位kg/m3，ρ2为膜式壁和窑车之间的高温空气的密度，单位kg/m3，g为重力加速度，H为产生温差的空气高度，可以认为是窑车的高度m；当窑车、窑车温度、环境温度
不变时，
△
P1近似不变；阻力则是滑动挡板下面入口处的局部阻力、膜式壁和窑车之间空气的流动阻力、膜式壁与窑车壁面之间转向扩流进入翅片管受热面的局部阻力、空气流过上部翅片管受热面时的流动阻力，这四项阻力均与空气流动速度的平方成正比，根据流阻公式推导，可以表示为
△
P2＝
△
P
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+
△
P
22
+
△
P
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+
△
P
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(
△
P2—空气流动产生的总阻力，单位Pa，
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P
21<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨群峰，王骄凌，李敞，曹颖，张文辉，赵强，杨书宝，陈瑞广，谭兆强，王成举，张建华，董玉桐，张皓冉，陈建辉，田静，唐炳印，
申请(专利权)人：刘德明，
类型：发明
国别省市：