專利名稱：一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金行業(yè)中鋼板的固化烘干爐領(lǐng)域，尤其涉及彩涂線固化爐熱交 換的生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
彩涂板生產(chǎn)線涂液體漆料后一般采用加熱烘干方式，靠供給固化爐中高溫氣 體將帶材加熱到預(yù)定的溫度，并使溶劑加熱蒸發(fā)，以固化涂層，這個過程需要 消耗大量的能源，目前國內(nèi)彩涂板生產(chǎn)線按固化爐的加熱方法可以分為直燃式 加熱固化、空氣間接加熱固化、廢氣循環(huán)加熱固化，目前較先進和節(jié)省能源的
方式是后面的兩種，例如在申請日是:2008年6月6日專利號為200810111550. 5 的彩涂線有害氣體集中焚燒余熱利用介紹的是空氣間接加熱固化從固化爐內(nèi) 抽出富溶劑廢氣在裂解點以上高溫條件下把廢氣中的含有有毒氣體的絕大部分 溶劑被裂解燃燒焚燒裂解，釋放出大量的熱能，同時消耗掉廢氣中的大部分氧 氣，產(chǎn)生的高溫惰性(控制過剩氧含量降至5-8。Z左右，相對惰性)煙氣，形成 高溫低氧煙氣，通過換熱器加熱新鮮空氣，用這種被加熱后的空氣通過鼓風(fēng)機 送入固化爐，對涂漆后的鋼帶進行固化烘干，另一種方式是在申請日2009.3.3 申請?zhí)柺?00910078772. 6的彩涂線油漆固化爐安全加熱方法，利用焚燒爐廢氣 作為熱量載體直接摻入循環(huán)風(fēng)進入固化爐內(nèi)對鋼板進行加熱，焚燒爐后裝有廢 氣換熱器，，把從固化爐來的廢氣預(yù)熱后送入焚燒爐，焚燒爐裝有天然氣燒嘴， 把固化爐送來的廢氣加熱到裂解點進行裂解焚燒。換熱器后的高溫?zé)煔獗凰屯?固化爐摻入各段循環(huán)風(fēng)加熱鋼板，同時，稀釋固化爐內(nèi)新產(chǎn)生的溶劑氣體，固 化爐的抽風(fēng)管道將含有溶劑氣的爐氣送往焚燒系統(tǒng)的廢氣換熱器，形成一個大 循環(huán)完成廢氣的焚燒和熱量的循環(huán)。這兩種固化爐的熱交換方式都是釆用的對流熱交換，熱量通過對流方式交換，鋼板溫度的提高取決于時間和傳熱介質(zhì)的 傳熱系數(shù)，而時間是指鋼板在固化爐內(nèi)停留的時間，與爐長成正比，而另一個 重要因素就是介質(zhì)的傳熱系數(shù)。在空氣間接加熱固化的技術(shù)方案中，熱介質(zhì)是 干燥的熱空氣。在廢氣循環(huán)加熱固化的技術(shù)方案中，焚燒反應(yīng)式如下-
C3H8+502=3C02+4H20在燃燒過程中產(chǎn)生10000Nm3的廢氣中水氣的含量為455. 6kg， 廢氣的相對濕度僅為7. 6X1(T5，所以它也基本上算是干燥空氣，它的導(dǎo)熱系數(shù)基 本上與間接加熱固化相同。這兩種技術(shù)方案的固化爐內(nèi)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)都很低， 而加熱鋼板需要的能量一定，爐長不變，介質(zhì)的熱傳導(dǎo)效率低，所需的能耗量 大，消耗大量的能源。 實用新型內(nèi)容
為了克服原有的固化爐內(nèi)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)低，熱能消耗高，能源浪費大的不 足，本發(fā)明提供了一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置，采用在進入固化爐 的氣體管路上安裝軟化水霧化系統(tǒng)裝置或蒸汽控制輸入裝置，控制爐內(nèi)氣體中 水蒸氣的量，提高爐內(nèi)氣體導(dǎo)熱效率，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是 一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝 置，其特征是在高溫氣體通往固化爐管路上的水蒸氣輸入裝置和在固化爐內(nèi)的 露點儀，是所述水蒸氣輸入裝置由軟水或純凈水的水源經(jīng)過管路，在管路上安 裝有調(diào)節(jié)閥，有水泵作為動力，噴嘴安裝在管路上。在于所述水蒸氣輸入裝置 噴嘴出口部位在高溫氣體通向固化爐的管路上。在于所述調(diào)節(jié)閥具有伺服功能， 由露點儀的數(shù)值與爐內(nèi)氣體含量的比值控制。蒸汽控制輸入裝置為安裝有蒸汽 調(diào)節(jié)閥的輸入系統(tǒng)。
從手冊查得三原子氣體是熱的良好導(dǎo)體，水蒸氣是自然界中含量豐富，最經(jīng) 濟實惠的三原子氣體物質(zhì)，從固化爐內(nèi)抽取的廢氣經(jīng)廢氣焚燒爐焚燒裂解后，送往主換熱器，提高進入固化爐的氣體溫度，其特征是在高溫氣體通往固化爐 的管路上，加入霧化水蒸氣。在于加入霧化水蒸氣的量是爐內(nèi)氣體的15-25%， 爐內(nèi)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)將增加10-20%，加入的霧化水蒸氣水源介質(zhì)是軟水或純凈
水，而霧化系統(tǒng)由軟水或純凈水的水源、截止閥水泵和霧化噴嘴構(gòu)成，固化爐 內(nèi)霧化水蒸氣的含量由固化爐內(nèi)的露點儀測量，測量值與設(shè)定值做比較，輸入 信號給電控系統(tǒng)控制水泵，從而控制霧化水蒸氣的含量。
本發(fā)明的有益效果是通過一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置在固化爐
內(nèi)加入爐內(nèi)氣體15-25%含量的霧化水蒸氣后，氣體與干燥空氣相比導(dǎo)熱系數(shù)將 增加10-20%，大大增強導(dǎo)熱性能，在鋼板要求固化溫度一定所需要的熱量恒定 時，提高氣體的熱傳導(dǎo)系數(shù)，所需要的能耗將因環(huán)境溫度的下降而大大降低， 減少能源浪費；在環(huán)境溫度相同的情況下，加熱爐長將縮短，降低了設(shè)備造價。


圖l中間接加熱固化爐原理圖
圖2中彩涂線間接加熱固化爐所需熱源供應(yīng)點
圖3中廢氣循環(huán)加熱固化爐原理圖
圖4中水蒸氣輸入裝置
在圖l中l(wèi).化涂爐、2.初涂爐、3.精涂爐、4.廢氣焚燒爐、5.廢氣預(yù)熱器、 6. —級換熱器、7. 二級換熱器、8.脫脂、9.3號熱風(fēng)吹掃、10.2號熱風(fēng)吹掃、 ll.l號熱風(fēng)吹掃、12.水蒸氣輸入裝置
在圖3中1.固化爐的入口隔離室、2.循環(huán)風(fēng)機、3.高溫氧分析儀、4.固
化爐、5.固化爐的出口隔離室、6.焚燒爐、7.—級廢氣換熱器、8.二級廢氣換 熱器、9.空氣換熱器、IO.熱風(fēng)吹掃、ll.化涂烘干爐、12.煙氣水循環(huán)換熱器、 13.富溶劑廢氣管路、14.富氧廢氣管路、15.預(yù)熱后的富溶劑廢氣管路、16.貧 氧尾氣管路、17.換熱后的空氣管路、18.貧氧尾氣分支管路、19.出口隔離室管析儀、21.水汽輸入系統(tǒng)
具體實施例方式
在附圖1中由引風(fēng)機抽自初涂爐2、精涂爐3內(nèi)25(TC左右的廢氣經(jīng)過廢氣 預(yù)熱器5預(yù)熱達到約350-40(TC后再送至廢氣焚燒爐4加熱至733°C以上的裂解 焚燒溫度后產(chǎn)生大量大于650-70(TC的熱能，通過新風(fēng)和來自含有極少廢氣的固 化爐尾氣的一級換熱器6換出420-45(TC的熱空氣供給初涂爐2、精涂爐3加熱， 在一級換熱器6前加入霧化系統(tǒng)12，由軟水或純凈水的水源、管路、截止閥、 水泵構(gòu)成，把軟水和純凈水用水泵抽出，通過霧化噴嘴霧化成水蒸氣，加入霧 化水蒸氣的含量為爐內(nèi)氣體含量的15-25%，含量由固化爐內(nèi)的露點儀測量，測 量值與設(shè)定值做比較，輸入信號給電控系統(tǒng)控制水泵，從而控制霧化水蒸氣的 含量，加入水蒸氣的爐氣的導(dǎo)熱系數(shù)將比干燥的爐氣提高25%，能源消耗將大大 降低，爐溫的控制由PID來實現(xiàn)，隨時調(diào)整各個燃燒機的供熱量來改變循環(huán)風(fēng)溫 度，以適應(yīng)初涂爐2、精涂爐3的熱能消耗點提供所需能源。二級換熱器7是將 大約400°C的煙氣通過列管換熱器將取自室外的新交換成20(TC左右的熱空氣供 給化涂爐1、 3號熱風(fēng)吹掃9、 2號熱風(fēng)吹掃10與1號熱風(fēng)吹掃11的設(shè)備，化 涂爐1和熱風(fēng)吹掃溫度控制由各自的燃燒機補給的熱量蝶閥控制。脫脂段的三 級換熱器是將大約30(TC左右的熱空氣通過列管換熱器將前處理脫脂液和水洗 液加熱至65"C左右來完成板帶的清洗工藝。最后由一臺高壓風(fēng)機將低于180-200 °C的煙氣排到室外，完成整個焚燒與廢氣預(yù)熱余熱利用全過程。
如附圖3所示固化爐4內(nèi)含有有機溶劑的廢氣由富溶劑廢氣管路13匯集再 經(jīng)過一級廢氣換熱器7、 二級廢氣換熱器8、以提高其溫度，然后進入焚燒室6 與天然氣和空氣的預(yù)混氣體在燃燒機內(nèi)一起燃燒，釋放出大量的熱能，生成二 氧化碳和水，產(chǎn)生高溫惰性的焚燒尾氣，由二級廢氣換熱器后氧分析儀20檢測，控制過剩氧含量降至5%左右。尾氣經(jīng)過一級廢氣預(yù)熱換熱器7、 二級廢氣換熱
器8與新風(fēng)進行熱交換。該貧氧尾氣經(jīng)貧氧尾氣管路16、由耐高溫管道送回至 固化爐入口段循環(huán)室，由循環(huán)風(fēng)機2把焚燒裂解的尾氣供給固化爐對帶鋼進行 加熱。
部分高溫的裂解尾氣通過貧氧尾氣分支管路18，經(jīng)過煙氣水循環(huán)換熱器12 后吸收其一部分熱量，供給脫脂段的清洗加熱。焚燒尾氣大部分回用至固化爐 混風(fēng)室，在焚燒尾氣送入到固化爐的管路上設(shè)置霧化系統(tǒng)，由軟水或純凈水的水 源、管路、截止閥、水泵構(gòu)成，把軟水和純凈水用水泵抽出，通過霧化噴嘴霧 化成水蒸氣，加入霧化水蒸氣的含量為爐內(nèi)氣體含量的15-25%，固化爐內(nèi)霧化 水蒸氣的含量由固化爐內(nèi)的露點儀測量，測量值與設(shè)定值做比較，輸入信號給 電控系統(tǒng)控制水泵，從而控制霧化水蒸氣的含量。加入水蒸氣的爐氣的導(dǎo)熱系 數(shù)將比干燥的爐氣提高10-20%，能源消耗將大大降低，控制送風(fēng)量調(diào)整達到控制 爐壓及分區(qū)循環(huán)溫度的目的，系統(tǒng)由于爐壓控制及工況變化而產(chǎn)生的多余的焚 燒尾氣，最終由煙氣水循環(huán)換熱器12、富氧廢氣管路14、出口隔離室管路19 處的高溫風(fēng)機通過煙囪排出到大氣中。用于控制爐口隔離室收集由固化爐的入 口隔離室l抽出的氣體，隔離室形成微負壓，有利于氣體密封，防止?fàn)t內(nèi)氣體 外溢到車間內(nèi)。
上述兩種狀態(tài)下的水汽輸入也可以不用水霧化系統(tǒng)，而直接用蒸汽控制輸入 裝置，有水蒸氣的水源，以及氣體輸送管路，在管路上安裝有蒸汽調(diào)節(jié)閥，氣 體噴嘴組成，由露點儀測量值與爐內(nèi)氣體水汽含量的比值用于控制蒸氣調(diào)節(jié)閥， 從而控制調(diào)節(jié)閥，從而控制蒸氣的噴入量，改變爐內(nèi)水汽的含量比。
對于上述兩種水蒸氣輸入裝置可以擴展到他們的組合方式以及其變化的種 類，都將會落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置，其特征是在高溫氣體通往固化爐管路上的水蒸氣輸入裝置和在固化爐內(nèi)的露點儀。
2. 如權(quán)利要求1所述一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置，其特征是所述水 蒸氣輸入裝置由軟水或純凈水的水源，輸送管路，在管路上安裝有調(diào)節(jié)閥， 有水泵作為動力，噴嘴安裝在管路上。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置，其特征在于所 述水輸入裝置噴嘴出口部位在高溫氣體通向固化爐的管路上。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置，其特征在于所 述調(diào)節(jié)閥具有伺服功能，由露點儀的數(shù)值與爐內(nèi)氣體含量的比值控制。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置，涉及彩涂線固化爐熱交換的生產(chǎn)領(lǐng)域，克服了原有的彩涂線固化爐內(nèi)干燥氣體導(dǎo)熱系數(shù)低，熱能利用不充分，能源浪費大的不足，一種提高固化爐內(nèi)介質(zhì)熱傳導(dǎo)率的裝置，在進入固化爐的氣體管路上安裝水汽輸入裝置，有直接以軟水或純凈水為介質(zhì)的霧化系統(tǒng)由軟水或純凈水的水源、截止閥水泵和霧化噴嘴構(gòu)成，霧化噴嘴為扁圓形，霧化噴嘴出口部位在高溫氣體通向固化爐的管路上，蒸汽控制輸入裝置，采用這種技術(shù)方案提高爐內(nèi)氣體的熱傳導(dǎo)系數(shù)為原來的10-20％左右，大大提高了其熱傳導(dǎo)效率，節(jié)省了能源。
文檔編號B05D3/02GK101618380SQ20091008948
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者尚東艷, 汪為健 申請人:北京星和眾工設(shè)備技術(shù)股份有限公司