專利名稱：一種連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及各種火焰爐窯燃燒煙氣余熱回收設(shè)備，尤其涉及一種連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備。
背景技術(shù)：
火焰加熱的各種爐窯熱工設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，這些設(shè)備在實(shí)現(xiàn)其工藝目的同時(shí)必須燃燒燃料，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量廢棄的高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔庠谂欧诺耐瑫r(shí)會(huì)帶走大量的能源，因此對(duì)這些能源進(jìn)行回收利用是有廣泛深遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。目前常規(guī)的燃燒煙氣余熱回收裝置主要有兩種一種是空氣預(yù)熱器，另一種是換向型蓄熱裝置。 常規(guī)的空氣預(yù)熱器主要有間壁式和熱管式兩種，無論哪種方式，均存在換熱比表面小、預(yù)熱空氣溫度低、換熱效率不高等問題，此外，當(dāng)煙氣帶有一定腐蝕性時(shí)，這兩種回收方式均受到很大限制。換向型蓄熱裝置其核心特點(diǎn)是燃燒器裝置自帶有蓄熱載體，燃燒器成對(duì)出現(xiàn)，工作時(shí)，兩只燃燒器按設(shè)定節(jié)拍交替換向，一只燃燒，另一只排煙，煙氣流經(jīng)燃燒器時(shí)熱量被燃燒器內(nèi)的蓄熱載體置換，煙氣低溫排放，到下一個(gè)周期該燃燒器燃燒時(shí)，助燃冷空氣從蓄熱載體流過并被預(yù)熱，這種過程周期反復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)了煙氣余熱回收效果。由于這種換向型蓄熱裝置中蓄熱體有極大的換熱比表面積，因此可實(shí)現(xiàn)極高的余熱回收效果，因此，換向型蓄熱裝置是一種高效余熱回收方式，因此，近年來在各種工業(yè)爐窯上廣泛應(yīng)用。但是，這種換向式蓄熱裝置也有其本身的局限性，由于需要定周期的換向工作，燃燒器頻繁交替點(diǎn)火，帶來了助燃空氣和煙氣的流場(chǎng)頻繁波動(dòng)，爐壓波動(dòng)很大，增加了控制上的難度，影響了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；同時(shí)每次換向的瞬間都需要有一定的時(shí)間停止工作，其工作效率受到了限制；此外，一旦一個(gè)蓄熱裝置停止工作，整套系統(tǒng)都處于癱瘓狀態(tài)，必然造成停產(chǎn)，系統(tǒng)可靠性較弱。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，包括機(jī)架、蓄熱裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和升降機(jī)構(gòu)，其特征為，所述蓄熱裝置包含上蓋、旋轉(zhuǎn)體和下蓋，上蓋通過緊固件固定在機(jī)架上，上蓋頂部設(shè)有熱煙氣進(jìn)口及熱空氣出口，上蓋內(nèi)部設(shè)有的上凸面將其分隔有熱煙氣倉(cāng)及熱空氣倉(cāng)；下蓋支撐于升降機(jī)構(gòu)上，下蓋頂部側(cè)面設(shè)有冷煙氣出口及冷空氣進(jìn)口，下蓋上的冷空氣進(jìn)口與上蓋上的熱空氣出口相對(duì)應(yīng)，下蓋上的冷煙氣出口與上蓋上的熱煙氣進(jìn)口相對(duì)應(yīng)，下蓋內(nèi)部設(shè)有的下凸面將其分隔有冷空氣倉(cāng)及冷煙氣倉(cāng)，下蓋的下凸面中心安裝有一轉(zhuǎn)軸，下蓋外部四周均布有至少4個(gè)托輪；旋轉(zhuǎn)體支撐于下蓋上的托輪上，其內(nèi)部填充有蓄熱介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)體底部中心設(shè)有滑動(dòng)軸孔，滑動(dòng)軸孔與下蓋上的轉(zhuǎn)軸相配合；驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在機(jī)架上，與旋轉(zhuǎn)體相互配合來驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置包含電機(jī)減速機(jī)和鈍齒輪，電機(jī)減速機(jī)安裝在機(jī)架上，電機(jī)減速機(jī)的輸出軸上安裝鈍齒輪；與此對(duì)應(yīng)，旋轉(zhuǎn)體外部四周均布有柱銷，鈍齒輪與旋轉(zhuǎn)體上的柱銷相嚙合。作為優(yōu)選，所述蓄熱介質(zhì)為蜂窩體或氧化鋁陶瓷小球。作為優(yōu)選，所述升降機(jī)構(gòu)為千斤頂。作為優(yōu)選，所述拖輪的個(gè)數(shù)至少為4個(gè)。作為優(yōu)選，所述緊固件為螺栓。作為優(yōu)選，所述所述蓄熱裝置呈圓柱形結(jié)構(gòu)。 作為優(yōu)選，所述上凸面呈扇形結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，所述下凸面呈扇形結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在①本實(shí)用新型連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備能夠?qū)⒊刂伎諝忸A(yù)熱后的溫度僅比出爐煙氣低100°c左右，排出的煙氣溫度降低到150°c以下，因此，與傳統(tǒng)換熱器及換向式蓄熱裝置想比，可實(shí)現(xiàn)更高的余熱回收效率。②連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的余熱回收效果，火焰燃燒穩(wěn)定，無需頻繁點(diǎn)火，能夠保持助燃空氣和煙氣的穩(wěn)定流動(dòng)，閥門無需頻繁動(dòng)作，因此，與換向式蓄熱裝置相比，系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性有明顯提高。③連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備所配的燒嘴數(shù)量及安裝位置不受限制，燃燒時(shí)也無需頻繁點(diǎn)火及換向，因此，爐壓運(yùn)行平穩(wěn)，較好解決了換向蓄熱式裝置爐壓高居不下、爐口冒火問題，大大延長(zhǎng)了爐門鑄件的使用壽命。④連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備根據(jù)爐窯設(shè)備能力設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)燃燒煙氣100%從旋轉(zhuǎn)裝置本體通過，實(shí)現(xiàn)全煙氣余熱回收，與換向蓄熱式裝置相比，無需設(shè)置輔助煙道。⑤連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備余熱燃燒過程始終是穩(wěn)定的，因此，可實(shí)現(xiàn)理想的空燃比調(diào)節(jié)效果，解決了換向蓄熱式裝置總是助燃空氣過量的問題。⑥連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備預(yù)熱空氣的溫度和排出煙氣的溫度可根據(jù)中間旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，排煙溫度更低，而且全部是動(dòng)力排煙，采用連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備的爐窯其煙道更為簡(jiǎn)單，也更為靈活。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、支架，2、上蓋，3、旋轉(zhuǎn)體，4、蓄熱介質(zhì)，5、下蓋，6、驅(qū)動(dòng)裝置，7、升降裝置。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，包括機(jī)架I、蓄熱裝置、驅(qū)動(dòng)裝置6和升降機(jī)構(gòu)7，蓄熱裝置優(yōu)選為圓柱形結(jié)構(gòu)，包含上蓋2、旋轉(zhuǎn)體3和下蓋5。上蓋2位于蓄熱裝置的頂部，上蓋2通過螺栓固定在機(jī)架I上，上蓋2頂部設(shè)有熱煙氣進(jìn)口及熱空氣出口，上蓋內(nèi)部設(shè)有的上凸面將其分隔有熱煙氣倉(cāng)及熱空氣倉(cāng)，上凸面優(yōu)選為扇形。下蓋5位于蓄熱裝置的底部，下蓋5支撐于升降機(jī)構(gòu)7上，升降機(jī)構(gòu)7為千斤頂，下蓋5頂部側(cè)面設(shè)有冷煙氣出口及冷空氣進(jìn)口，下蓋內(nèi)部設(shè)有的下凸面將其分隔有冷空氣倉(cāng)及冷煙氣倉(cāng)，下凸面的優(yōu)選形狀也為扇形，下蓋上的冷空氣進(jìn)口與上蓋上的熱空氣出口相對(duì)應(yīng)，下蓋上的冷煙氣出口與上蓋上的熱煙氣進(jìn)口相地應(yīng)，下蓋5的下凸面中心安裝有一個(gè)轉(zhuǎn)軸，下蓋外部四周均布有托輪，托輪的個(gè)數(shù)至少為4個(gè)，其優(yōu)選為4個(gè)。旋轉(zhuǎn)體3支撐于下蓋上的托輪上，旋轉(zhuǎn)體底部中心設(shè)有滑動(dòng)軸孔，滑動(dòng)軸孔與下蓋上的轉(zhuǎn)軸相配合，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心軸，另外，旋轉(zhuǎn)體3填充有蓄熱介質(zhì)4，蓄熱介質(zhì)4為蜂窩體或氧化鋁陶瓷小球。驅(qū)動(dòng)裝置6固定安裝在機(jī)架I上，與旋轉(zhuǎn)體3相互配合來驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體3的轉(zhuǎn)動(dòng)。作為優(yōu)選方案，旋轉(zhuǎn)體3外部四周均布有柱銷，驅(qū)動(dòng)裝置6包含電機(jī)減速機(jī)和鈍齒輪，電機(jī)減速機(jī)安裝在機(jī)架I上，電機(jī)減速機(jī)的輸出軸上安裝鈍齒輪，鈍齒輪與旋轉(zhuǎn)體上的柱銷相嚙合，旋轉(zhuǎn)體3以轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)體3承載在下蓋四周的托輪上，由驅(qū)動(dòng)裝置6驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體3與上蓋和下 蓋間內(nèi)部采用平面小縫隙方式實(shí)現(xiàn)無接觸旋轉(zhuǎn)，達(dá)到低泄漏效果。中間旋轉(zhuǎn)體3持續(xù)旋轉(zhuǎn)，將進(jìn)入的高溫?zé)煔庥酂峄厥詹⒊掷m(xù)對(duì)進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的余熱回收，同時(shí)保持助燃空氣和煙氣的穩(wěn)定流動(dòng)。具體應(yīng)用時(shí)，常溫助燃空氣在外部力的作用下經(jīng)下蓋5上的冷空氣進(jìn)口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體中，經(jīng)過中間旋轉(zhuǎn)體3的熱半?yún)^(qū)，將中間旋轉(zhuǎn)體3內(nèi)的高溫蓄熱介質(zhì)4冷卻，同時(shí)常溫助燃空氣被加熱到1000°C以上，通過上蓋2上的熱空氣出口經(jīng)風(fēng)道再進(jìn)入指定燃燒裝置進(jìn)行燃燒。高溫的煙氣(1100 1200°C)在外部抽力作用下通過上蓋2上的熱煙氣進(jìn)口被抽到中間旋轉(zhuǎn)體3的冷半?yún)^(qū)，將中間旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的蓄熱介質(zhì)4加熱，煙氣自身得到冷卻，其溫度被降到150°C以下，然后通過下蓋上的冷煙氣出口排出。旋轉(zhuǎn)體3通過驅(qū)動(dòng)裝置6的驅(qū)動(dòng)作用保持60 90秒/轉(zhuǎn)的速度不停旋轉(zhuǎn)，將熱半?yún)^(qū)被冷卻了的蓄熱介質(zhì)旋轉(zhuǎn)到爐內(nèi)高溫?zé)煔饨?jīng)過的另一面，利用爐內(nèi)高溫?zé)煔鈱?duì)蓄熱介質(zhì)進(jìn)行再加熱；同時(shí)旋轉(zhuǎn)式蓄熱體的冷半?yún)^(qū)內(nèi)的蓄熱介質(zhì)已經(jīng)被爐內(nèi)高溫?zé)煔饧訜?，送到了熱半?yún)^(qū)，繼續(xù)為常溫的助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱。需要說明的是，冷半?yún)^(qū)與熱半?yún)^(qū)沒有實(shí)質(zhì)的區(qū)域劃分，是按蓄熱介質(zhì)的溫度高低來劃分的，助燃空氣經(jīng)過的蓄熱介質(zhì)高溫區(qū)域即為熱半?yún)^(qū)，爐內(nèi)煙氣經(jīng)過的蓄熱介質(zhì)低溫區(qū)域即為冷半?yún)^(qū)。因旋轉(zhuǎn)體3保持60 90秒/轉(zhuǎn)的速度不停旋轉(zhuǎn)，因此兩區(qū)域是時(shí)刻變化的。本實(shí)用新型連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備能夠?qū)⒊氐闹伎諝忸A(yù)熱到1000°C以上，排出的煙氣溫度降低到150°C以下，比常規(guī)的換向式蓄熱裝置余熱回收效率更高。連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備是一個(gè)連續(xù)的預(yù)熱回收過程，能夠保持助燃空氣和煙氣的穩(wěn)定流動(dòng)，沒有了換向式蓄熱裝置的停頓時(shí)間，系統(tǒng)的運(yùn)行效率也有了極大的提高；連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備根據(jù)蓄熱能力的大小，只需一個(gè)就能滿足不同蓄熱能力的要求，無需成對(duì)設(shè)置，預(yù)熱空氣的溫度和排出煙氣的溫度可根據(jù)中間旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)單可靠。采用該裝置，可實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔?0%以上的回收效率，是一種新型高溫?zé)煔庥酂峄厥辗绞?。需要理解到的是以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，包括機(jī)架、蓄熱裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和升降機(jī)構(gòu)，其特征在于所述蓄熱裝置包含上蓋、旋轉(zhuǎn)體和下蓋，上蓋通過緊固件固定在機(jī)架上，上蓋頂部設(shè)有熱煙氣進(jìn)口及熱空氣出口，上蓋內(nèi)部設(shè)有的上凸面將其分隔有熱煙氣倉(cāng)及熱空氣倉(cāng)；下蓋支撐于升降機(jī)構(gòu)上，下蓋頂部側(cè)面設(shè)有冷煙氣出口及冷空氣進(jìn)口，下蓋上的冷空氣進(jìn)口與上蓋上的熱空氣出口相對(duì)應(yīng)，下蓋上的冷煙氣出口與上蓋上的熱煙氣進(jìn)口相對(duì)應(yīng)，下蓋內(nèi)部設(shè)有的下凸面將其分隔有冷空氣倉(cāng)及冷煙氣倉(cāng)，下蓋的下凸面中心安裝有一轉(zhuǎn)軸，下蓋外部四周均布有至少4個(gè)托輪；旋轉(zhuǎn)體支撐于下蓋上的托輪上，其內(nèi)部填充有蓄熱介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)體底部中心設(shè)有滑動(dòng)軸孔，滑動(dòng)軸孔與下蓋上的轉(zhuǎn)軸相配合；驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在機(jī)架上，與旋轉(zhuǎn)體相互配合來驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包含電機(jī)減速機(jī)和鈍齒輪，電機(jī)減速機(jī)安裝在機(jī)架上，電機(jī)減速機(jī)的輸出軸上安裝鈍齒輪；與此對(duì)應(yīng)，旋轉(zhuǎn)體外部四周均布有柱銷，鈍齒輪與旋轉(zhuǎn)體上的柱銷相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述蓄熱介質(zhì)為蜂窩體或氧化招陶瓷小球。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)為千斤頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述拖輪的個(gè)數(shù)至少為4個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述緊固件為螺栓。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述所述蓄熱裝置呈圓柱形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述上凸面呈扇形結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，其特征在于所述下凸面呈扇形結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)旋轉(zhuǎn)型高溫蓄熱設(shè)備，上蓋固定在機(jī)架上，上蓋頂部設(shè)有熱煙氣進(jìn)口及熱空氣出口；下蓋支撐于升降機(jī)構(gòu)上，下蓋頂部側(cè)面設(shè)有冷煙氣出口及冷空氣進(jìn)口，下蓋的扇形凸面中心安裝有一轉(zhuǎn)軸，下蓋外部四周均布有托輪，旋轉(zhuǎn)體支撐于下蓋上的托輪上，旋轉(zhuǎn)體底部中心的滑動(dòng)軸孔與下蓋上的轉(zhuǎn)軸相配合，旋轉(zhuǎn)體外部四周均布有柱銷；驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)減速機(jī)安裝在機(jī)架上，電機(jī)減速機(jī)輸出軸上的鈍齒輪與旋轉(zhuǎn)體上的柱銷相嚙合；下蓋上的冷空氣進(jìn)口與上蓋上的熱空氣出口相對(duì)應(yīng)，下蓋上的冷煙氣出口與上蓋上的熱煙氣進(jìn)口相對(duì)應(yīng)，旋轉(zhuǎn)體填充有蓄熱介質(zhì)。旋轉(zhuǎn)體持續(xù)旋轉(zhuǎn)，將進(jìn)入的高溫?zé)煔庥酂峄厥詹⒊掷m(xù)對(duì)進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的余熱回收。
文檔編號(hào)F23L15/00GK202709763SQ20122031273
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者胡羅成, 齊青 申請(qǐng)人:蘇州博能爐窯科技有限公司