基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其結(jié)構(gòu)主要包括由加熱爐、相變蓄熱器和抽風(fēng)裝置組成的閉合式循環(huán)系統(tǒng)。鋼化爐退火時利用閉合式循環(huán)系統(tǒng)將加熱爐內(nèi)的熱其他循環(huán)流動，并利用相變蓄熱器將熱氣體中的熱量吸收和儲蓄；當(dāng)鋼化爐加熱時，冷空氣可將退火時相變蓄熱器儲蓄的熱量吸收，重新利用。且本實用新型進(jìn)一步地設(shè)計了相變蓄熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得熱回收和再生的效率得到提高。本實用新型具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、環(huán)保、提高余熱回收效率、減少生產(chǎn)耗能、提高生產(chǎn)效率等效果。
【專利說明】基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玻璃化學(xué)鋼化爐，具體為一種基于相變蓄熱原理的熱能循環(huán)利用式玻璃化學(xué)鋼化爐。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)應(yīng)用的玻璃鋼化爐中，由于化學(xué)鋼化爐比物理鋼化爐具有優(yōu)勢，更被廣泛接受利用。玻璃的化學(xué)鋼化是將玻璃置于熔融的堿鹽中，使玻璃表層中半徑較小的離子與熔鹽中半徑較大的離子交換，最終在玻璃的兩表面形成壓應(yīng)力層，在玻璃的內(nèi)部形成張應(yīng)力層，達(dá)到提高玻璃機(jī)械強(qiáng)度和抗溫度沖擊性能的目的。相比起物理鋼化的玻璃，化學(xué)鋼化技術(shù)克服了風(fēng)鋼化技術(shù)的缺點(diǎn)，加工出的玻璃強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，表面不變形、可做適當(dāng)切裁處理、無自爆現(xiàn)象，在提高玻璃強(qiáng)度的同時，絲毫不影響光學(xué)性能。而且，物理鋼化爐所需的鋼化溫度一般至少要達(dá)到700°C，而化學(xué)鋼化爐所需的鋼化溫度大約在500°C左右。相對來說，化學(xué)鋼化爐的熱耗能較低。
[0003]但是，化學(xué)鋼化爐也是屬于高耗能產(chǎn)品，其在生產(chǎn)過程中需要消耗大量的熱能，如何合理有效的利用產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱是非常重要環(huán)保課題。目前，各類化學(xué)鋼化爐在余熱回收利用方面的研究較少，據(jù)此，開發(fā)出一種具有余熱回收功能的鋼化爐是玻璃工業(yè)方面亟待解決的問題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，對現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)鋼化爐進(jìn)行改良，使得該鋼化爐的熱量可循環(huán)再用。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)方案如下:基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，包括密閉的加熱爐、相變蓄熱器和抽風(fēng)裝置；所述加熱爐設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口 ；所述相變蓄熱器和抽風(fēng)裝置通過送風(fēng)管連接在加熱爐的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間，形成閉合式循環(huán)系統(tǒng)；在所述加熱爐的進(jìn)風(fēng)口附近還設(shè)有與閉合式循環(huán)系統(tǒng)的外部相通的分支排風(fēng)管，所述分支排風(fēng)管上設(shè)有排氣閥；所述相變蓄熱器至少包括殼體及相變蓄熱元件。
[0006]優(yōu)選地，所述相變蓄熱器的殼體為保溫材料構(gòu)成。
[0007]一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述相變蓄熱元件為若干個呈間層式排布的相變蓄熱材料板。相變蓄熱材料板由若干相變蓄熱管按陣列排列方式或交錯排列方式組成；所述相變蓄熱管為由導(dǎo)熱金屬殼體包裹相變蓄熱材料構(gòu)成。進(jìn)一步地，所述蓄熱式換熱器內(nèi)還設(shè)有若干擋風(fēng)板，所述擋風(fēng)板與相變蓄熱材料板呈交叉排布、并形成“Z”型風(fēng)道。
[0008]另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述相變蓄熱元件為格柵狀相變蓄熱管。進(jìn)一步地，所述蓄熱式換熱器內(nèi)還設(shè)有若干擋風(fēng)板，所述擋風(fēng)板與相變蓄熱元件呈交錯式排布、并形成“Z”型風(fēng)道。
[0009]在相變蓄熱器內(nèi)增加擋風(fēng)板，更有利于延長氣體在相變蓄熱器內(nèi)的流通時間，有利于氣體與相變蓄熱元件換熱。
[0010]本發(fā)明采用了相變蓄熱器和玻璃化學(xué)鋼化爐的結(jié)合，鋼化爐退火時，將加熱爐內(nèi)的熱氣體抽出，并關(guān)閉分支風(fēng)道的排風(fēng)閥，使得熱氣體在閉合式循環(huán)系統(tǒng)中流轉(zhuǎn)，熱氣體反復(fù)經(jīng)過相變蓄熱器時，余熱被相變蓄熱元件吸收并儲蓄；待氣體冷卻后，再打開排氣閥使其他排除。鋼化爐需要加熱時，先打開排氣閥，將冷空氣抽入閉合式循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，后關(guān)閉排氣閥，氣體進(jìn)入相變蓄熱中吸收鋼化爐退火時儲蓄的熱量，再進(jìn)入加熱爐內(nèi)加熱。如此將余熱儲蓄、釋放的過程，達(dá)到了鋼化爐余熱回收并循環(huán)利用的效果，具有環(huán)保、資源再生、減少能耗、提高生產(chǎn)效率的優(yōu)勢。
[0011 ] 進(jìn)一步地，本發(fā)明采用的相變蓄熱器，與傳統(tǒng)的相變蓄熱器有區(qū)別，傳統(tǒng)的相變蓄熱器多數(shù)為設(shè)置流體導(dǎo)向管，在流體導(dǎo)向管外設(shè)置相變蓄熱材料，在流體運(yùn)動時吸收或釋放熱量；本發(fā)明的相變蓄熱器為氣體開放式換熱室，在室體內(nèi)設(shè)置若干個按一定方式排列的相變蓄熱元件，氣體進(jìn)入到相變蓄熱器與相變蓄熱元件的接觸面積是傳統(tǒng)設(shè)備的數(shù)倍，在接觸面積增大的情況下，氣體換熱的效率也是傳統(tǒng)設(shè)備的數(shù)倍。
[0012]綜上所述，本發(fā)明的有益效果為:具有將鋼化爐余熱回收再生的功能，且余熱回收及再利用的效率高，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、環(huán)保、提高余熱回收效率、減少生產(chǎn)耗能、提聞生廣效率等效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為實施例1中相變蓄熱材料板的剖面(圖1中A-A向)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為實施例1中相變蓄熱材料板的剖面(圖3中A-A向)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖標(biāo)記:1_加熱爐；11_進(jìn)風(fēng)口 ；12_排風(fēng)口 ；2_相變蓄熱器；21_殼體；22_相變蓄熱材料板；23_相變蓄熱管；231_導(dǎo)熱金屬管；232_相變蓄熱材料；3_抽風(fēng)泵；4_送風(fēng)管；5_分支排風(fēng)管；6_排氣閥；7_通氣閥；
[0019]2’ -相變蓄熱器；22’ -相變蓄熱材料板；23’ -相變蓄熱管；24’ -擋風(fēng)板；
[0020]2’ ’ -相變蓄熱器；22’ ’ -相變蓄熱元件；24’ ’ -擋風(fēng)板。

【具體實施方式】
[0021]實施例1:
[0022]如圖1，基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，包括密閉的加熱爐1、相變蓄熱器2和抽風(fēng)泵3 ;加熱爐I的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 11、頂部設(shè)有排風(fēng)口 12 ;相變蓄熱器2和抽風(fēng)泵3通過送風(fēng)管4連接在加熱爐I的進(jìn)風(fēng)口 11和排風(fēng)口 12之間，由此形成了一個閉合式循環(huán)系統(tǒng)。
[0023]在加熱爐I的進(jìn)風(fēng)口 11附近設(shè)有與閉合式循環(huán)系統(tǒng)的外部相通的分支排風(fēng)管5 ；在分支排風(fēng)管5上設(shè)有排氣閥6。在加熱爐I的排風(fēng)口 12附近設(shè)有通氣閥7。
[0024]如圖2，相變蓄熱器2包括殼體21及其內(nèi)部呈間層排布的相變蓄熱材料板22 ;每件相變蓄熱材料板22由若干呈陣列排布的相變蓄熱管23組成；每根相變蓄熱管23由導(dǎo)熱金屬管231及其內(nèi)填充的相變蓄熱材料232構(gòu)成。相變蓄熱器的殼體21為保溫材料。
[0025]實施例2:
[0026]如圖3、圖4所示，基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，與實施例1的區(qū)別在于:相變蓄熱材料板22’的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為若個個相變蓄熱管23’呈交叉排列；其次是，采用的相變蓄熱器2’，其內(nèi)部還設(shè)有若干個與相變蓄熱材料板22’垂直設(shè)置的擋風(fēng)板24’，若干個擋風(fēng)板24’呈交錯式排布而形成“Z”型的風(fēng)道。
[0027]實施例3:
[0028]如圖5，基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，與上述兩實施例的區(qū)別在于:相變蓄熱器2’ ’，其內(nèi)部的相變蓄熱元件22’ ’為格柵狀；且相變蓄熱器2’ ’內(nèi)也設(shè)有若干擋風(fēng)板24’’，擋風(fēng)板24’’形成“Z”型風(fēng)道。
【權(quán)利要求】
1.基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，包括密閉的加熱爐、相變蓄熱器和抽風(fēng)裝置；所述加熱爐設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口 ；所述相變蓄熱器和抽風(fēng)裝置通過送風(fēng)管連接在加熱爐的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間，形成閉合式循環(huán)系統(tǒng)；在所述加熱爐的進(jìn)風(fēng)口附近還設(shè)有與閉合式循環(huán)系統(tǒng)的外部相通的分支排風(fēng)管，所述分支排風(fēng)管上設(shè)有排氣閥；所述相變蓄熱器至少包括殼體及相變蓄熱元件。
2.如權(quán)利要求1所述的基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，所述相變蓄熱器的殼體為保溫材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，所述相變蓄熱元件為若干個呈間層式排布的相變蓄熱材料板。
4.如權(quán)利要求3所述的基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，所述相變蓄熱材料板由若干相變蓄熱管按陣列排列方式組成；所述相變蓄熱管為由導(dǎo)熱金屬殼體包裹相變蓄熱材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3所述的基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，所述相變蓄熱材料板由若干相變蓄熱管按交錯排列方式組成；所述相變蓄熱管為由導(dǎo)熱金屬殼體包裹相變蓄熱材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求3所述的基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，所述蓄熱式換熱器內(nèi)還設(shè)有若干擋風(fēng)板，所述擋風(fēng)板與相變蓄熱材料板呈交叉排布、并形成“Z”型風(fēng)道。
7.如權(quán)利要求1所述的基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，所述相變蓄熱元件為格柵狀相變蓄熱管。
8.如權(quán)利要求7所述的基于相變蓄熱裝置的熱循環(huán)式玻璃化學(xué)鋼化爐，其特征在于，所述蓄熱式換熱器內(nèi)還設(shè)有若干擋風(fēng)板，所述擋風(fēng)板與相變蓄熱元件呈交錯式排布、并形成“Z”型風(fēng)道。
【文檔編號】C03B27/03GK203833808SQ201420138695
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】尹忠樂, 艾亦武 申請人:佛山市南海區(qū)晶鼎泰機(jī)械設(shè)備有限公司