定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置制造方法
【專利摘要】一種定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，包括安裝在定型機(jī)上方的熱交換機(jī)箱及內(nèi)部的熱交換管組，熱交換管組前后端是廢氣室；熱交換機(jī)箱上方是凈氣收集通道，在前端與熱交換機(jī)箱內(nèi)熱交換室連通，在側(cè)面有凈氣輸入管穿過定型機(jī)頂部插到加熱器上方；熱交換機(jī)箱下方是廢氣收集通道，在前端與前端廢氣室連通，在側(cè)面通過廢氣收集管與定型機(jī)頂部開口連通；后端廢氣室的熱廢氣被抽廢氣馬達(dá)抽到氣流沸騰除塵凈化機(jī)箱處理后排到空氣中，熱交換機(jī)箱末端有鼓風(fēng)馬達(dá)打入新鮮空氣；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，熱交換面積廣，管徑大彎位少走管短，可實現(xiàn)熱氣內(nèi)部循環(huán)，熱交換效率高，不易堵塞，故障率低，理想結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)無廢氣排放，因此節(jié)能減排效果顯著且成本低效益高。
【專利說明】定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種處理大量帶熱廢氣的熱回收及凈化裝置，尤其是定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的紡織品服裝生產(chǎn)和出口國，紡織業(yè)可持續(xù)發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和解決社會就業(yè)問題至關(guān)重要。而紡織業(yè)同時也是一個高污染高能耗行業(yè)，其中定型機(jī)的能耗污染尤為嚴(yán)重，一般定型機(jī)內(nèi)部加熱溫度在160?220攝氏度，其廢氣排放溫度在150-210攝氏度之間，廢氣排放量大約每小時2500?6000立方米，單臺定型機(jī)耗能40-120萬大卡，經(jīng)估算，其中織物加工定型所消耗的熱能僅占其25-30%，機(jī)體熱損失約占8-10 %，這部分損失包括兩方面因素，其一是機(jī)體的熱輻射，包括輸氣管道的熱輻射，第二是定型機(jī)是不封閉的結(jié)構(gòu)，當(dāng)內(nèi)部氣壓不平衡時熱廢氣，從縫隙處溢出而浪費(fèi)熱量；此外大量熱能(60%以上)隨廢氣散失到大氣中，極為消耗熱能，且所排放的廢氣中包含布料的細(xì)絨及染料顆粒、油污物，直接排放入空氣中會造成嚴(yán)重環(huán)境污染。因此，有必要對定型機(jī)的廢氣進(jìn)行熱回收及凈化，以達(dá)到節(jié)能降污的目標(biāo)。
[0003]目前國內(nèi)外市場常用的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化設(shè)備，其中熱回收部分常常采用外置熱交換設(shè)備如塔式換熱設(shè)備來實現(xiàn)其熱回收功能，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，例如采用翼片管或波紋管作為熱交換組件及采用熱油交換技術(shù)或水汽交換技術(shù)等，其設(shè)備成本造價及維護(hù)成本均較高，且未能適應(yīng)定型機(jī)大排量熱空氣的交換需求，最終尾氣排放溫度較高，余熱回收效率未至理想。
[0004]這類熱回收設(shè)備在實際使用過程中，因熱風(fēng)管的長度較長，口徑小，且熱交換方式復(fù)雜，容易因熱廢氣中的細(xì)絨及染料顆粒、油污物集聚而造成堵塞現(xiàn)象，使用壽命較短，有多種安全隱患。
[0005]另一方面，其采用的廢氣凈化主要有兩種方式，一類是常規(guī)的水幕噴淋除塵技術(shù)或過濾技術(shù)，成本低但除塵除油效率較低；另一類是在上述凈化基礎(chǔ)上加裝靜電除塵技術(shù)，效果雖好，但成本高且難于維護(hù)，兩者均不能很好的滿足定型機(jī)大排量廢氣的凈化要求。
[0006]此外，現(xiàn)有的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化設(shè)備，均針對于某一型號的定型機(jī)定制，使用范圍較窄，無法簡單的安裝應(yīng)用在現(xiàn)用的定型機(jī)上。
[0007]同時現(xiàn)有技術(shù)，導(dǎo)氣走管距離偏長，且均未針對內(nèi)部氣壓均衡問題提出解決方案，導(dǎo)致整體熱輻射和機(jī)殼溢熱現(xiàn)象得不到徹底改善。
[0008]由此，需要一種結(jié)構(gòu)簡單成本低，維護(hù)少，安裝及擴(kuò)充簡單而應(yīng)用范圍廣，且機(jī)體溢熱少而熱能回收效果及凈化效率高的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化設(shè)備。
實用新型內(nèi)容
[0009]為克服以上現(xiàn)有定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化設(shè)備存在的缺陷，本實用新型需要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單成本低，維護(hù)少，安裝及擴(kuò)充簡單而應(yīng)用范圍廣，且熱能回收及凈化效率高的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化設(shè)備。
[0010]為了解決以上舊有設(shè)備存在的缺陷，本實用新型沿如下的技術(shù)思路來解決舊有缺陷，一是要有盡可能短的輸入和輸出氣體通道，以及在整體結(jié)構(gòu)中避免高溫部分外露，以減少機(jī)身熱輻射避免熱能流失，同時在定型機(jī)內(nèi)部構(gòu)建氣流循環(huán)，避免熱能從定型機(jī)縫隙外溢來降低熱能流失；二是要有充裕的通道口徑，盡量短的熱交換長度，避免管道的彎角結(jié)構(gòu)，以減少堵塞現(xiàn)象和實現(xiàn)大排量熱能交換，同時避免采用熱媒介交換技術(shù)及異形熱交換管結(jié)構(gòu)，以簡化整體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，降低生產(chǎn)成本和維護(hù)成本；三是輸入和輸出氣體通道與定型機(jī)的接口要具有可調(diào)整性，以方便靈活部署本實用新型產(chǎn)品，特別是方便對舊定型機(jī)進(jìn)行改造。
[0011]按照以上實用新型思路實施的的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，包括通過支撐架安裝在定型機(jī)主體上方的熱交換裝置和凈化器機(jī)箱，由于定型機(jī)是大型機(jī)械，寬度一般3米以上，長度30-40米左右，其頂部通常為平頂或圓弧頂，有足夠充裕的空間加裝熱交換裝置和凈化器機(jī)箱，本實用新型所采用的熱交換裝置以沿定型機(jī)縱向走向的縱長形熱交換機(jī)箱為主體，以實現(xiàn)直線熱廢氣交換通道，并通過廢氣收集管和凈氣輸入管與定型機(jī)內(nèi)部定型室連通并實現(xiàn)空氣交換和熱能回收，熱交換機(jī)箱外露殼體均加裝隔熱板以降低自身熱輻射，熱交換機(jī)箱排出的廢氣通過廢氣導(dǎo)出管輸送到凈化器機(jī)箱，凈化器機(jī)箱連接有抽廢氣馬達(dá)，經(jīng)過凈化處理后的廢氣經(jīng)廢氣排放管排出。
[0012]本實用新型所述熱交換機(jī)箱為封閉的圓筒形或方形箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部是中空的熱交換室，如端有封閉的如端廢氣室，后端有封閉的后端廢氣室，如述廢氣導(dǎo)出管連通在后端廢氣室后部;
[0013]熱交換室內(nèi)部有多根金屬圓管組成的熱交換管組貫通熱熱交換室前后端并連通前端廢氣室和后端廢氣室。采用這種結(jié)構(gòu)的熱交換室，高溫?zé)釓U氣被收攏在熱交換管內(nèi)，夕卜圍是溫度相對較低的加熱凈氣，從而減少了熱交換機(jī)箱的外殼溫度，降低機(jī)器自身的散熱程度。
[0014]熱交換機(jī)箱上方是凈氣收集通道，凈氣收集通道由熱交換室前端位置向后延伸至熱交換機(jī)箱尾端，凈氣收集通道在前端有凈氣口與熱交換室連通；前述凈氣輸入管上方與凈氣收集通道連通，下方穿過定型機(jī)主體頂部插入定型室內(nèi)；
[0015]熱交換機(jī)箱下方是廢氣收集通道，廢氣收集通道由前端廢氣室位置向后延伸至熱交換機(jī)箱尾端，廢氣收集通道在前端有廢氣口與前端廢氣室連通；前述廢氣收集管上方與廢氣收集通道連通，下方與定型機(jī)主體頂部連通；
[0016]廢氣收集通道與凈氣收集通道可以與熱交換機(jī)箱共用壁體。
[0017]舊有設(shè)備其中一個缺陷，只是簡單的利用了原來定型機(jī)的固定的出風(fēng)口，熱廢氣過于集中，由于熱廢氣排量大，要在有限的空間內(nèi)完成熱交換，就需要采用單位面積熱交換效率高的特別形狀的換熱片，以及高溫油等換熱媒介，從而加大了成本，而本實用新型產(chǎn)品的熱交換機(jī)箱直接安裝在定型機(jī)上方，通過多管道直接收集熱廢氣及提供高溫凈氣，且有足夠熱交換長度，可以采用簡單的空氣直接換熱結(jié)構(gòu)，降低了制造和維護(hù)成本。
[0018]采用凈氣收集通道和廢氣收集通道的第一個有益效果，在于混合不同位置得到的凈氣或廢氣，平衡進(jìn)入熱交換結(jié)構(gòu)的凈氣和廢氣的初始溫度，使熱交換機(jī)箱整體工作更為穩(wěn)定，減少人工干預(yù)，提聞熱交換效率。
[0019]而第二個有效效益在于，定型機(jī)的廢氣收集和凈氣輸入的位置可以任意調(diào)節(jié)，并減少外部走管的長度，可自由適應(yīng)不同型號的定型機(jī)，這點(diǎn)尤其適用于對舊定型機(jī)的改造，由于定型機(jī)的內(nèi)部有多個定型室(一般為4到8個)，本實用新型最佳的應(yīng)用是一個定型室對應(yīng)安放一組廢氣收集管和凈氣輸入管的共體結(jié)構(gòu)。
[0020]在熱交換機(jī)箱的末端，有凈氣導(dǎo)入管連通熱交換室及鼓風(fēng)馬達(dá)。鼓風(fēng)馬達(dá)用于將新鮮空氣強(qiáng)行打入熱交換機(jī)箱，并提供足夠的風(fēng)量及風(fēng)壓，該風(fēng)量及風(fēng)壓與定型機(jī)的整體熱廢氣排放的風(fēng)量與風(fēng)壓保持一致，使凈氣的提供與熱廢氣的排放達(dá)成平衡。
[0021]一般的熱交換設(shè)備，為了在有限空間內(nèi)提高交換熱能的效率，往往采用最高溫廢氣與最低溫凈氣先行熱交換的方法，以獲得較高的溫差，實現(xiàn)凈氣迅速提溫的目的，這對于舊有設(shè)計尤其是塔式換熱設(shè)備是優(yōu)選的。但對于有充足熱交換空間的本實用新型而言，保持均衡的相對溫差，有助于降低熱廢氣排出溫度，將熱交換效率最大化。因此，在熱交換室內(nèi)，熱廢氣與干凈空氣流動方向相反；具體在于干凈空氣經(jīng)鼓風(fēng)馬達(dá)通過凈氣導(dǎo)入管打入熱交換室內(nèi)，沿縱長的熱交換室由后向前流動；定型室的熱廢氣經(jīng)頂端開口的廢氣收集管導(dǎo)入廢氣收集通道，并通過前端廢氣室沿?zé)峤粨Q管組向后端廢氣室流動；采用這種方法，使熱交換室內(nèi)某一位置的熱廢氣與凈氣的溫差保持在20-60攝氏度的恒溫差，獲得均衡而持續(xù)的熱交換。
[0022]本實用新型的熱交換室的有效截面在0.8-2平方米之間，為圓形或是正四邊形，以保證較大的通氣空間。理論上，所采用熱交換管的管壁越薄，口徑越小，越有助于提高熱交換效率，但考慮到組件整體的強(qiáng)度，以及大口徑通風(fēng)管道也有助于熱廢氣的流通，且避免堵塞，本實用新型熱交換管組所采用熱交換管的管壁為1-3毫米，直徑為30-70毫米。交換室內(nèi)熱交換管組的總口徑截面積與熱交換室剩余截面積的差不大于20%。較均等的熱廢氣流通管道面積與凈氣流通管道面積有助于兩組氣體的流動速度均衡，有助于前述恒溫差的熱交換的更穩(wěn)定的實現(xiàn)。
[0023]本實用新型的熱交換機(jī)箱，以熱交換室I平方米有效截面計算，長15米長度，即可實現(xiàn)每小時3000立方米熱廢氣的約80%的熱能回收效率
[0024]廢氣收集管與凈氣輸入管為長方形管道結(jié)構(gòu)，長寬比為2: 1，凈氣輸入管位于廢氣收集管外側(cè)并共用管壁成為共體結(jié)構(gòu)。
[0025]采用共用管壁，可在最后階段加熱輸入的凈氣，獲得更高的凈氣輸入溫度，2: I的截面比有助于提供一個交換面積與通氣率均衡的結(jié)構(gòu)，此時所組成的共體結(jié)構(gòu)部分是正方形。
[0026]凈氣輸入管底端開口位于加熱器上方5-10CM ;凈氣在出管口后即可獲得加熱器加熱，并對布料烘干定型，形成的熱廢氣積聚在定型機(jī)頂層，被廢氣收集管吸入，構(gòu)成循環(huán)的氣流循環(huán)，由于采用了鼓風(fēng)馬達(dá)和抽廢氣馬達(dá)形成雙主動氣流循環(huán)系統(tǒng)，鼓風(fēng)馬達(dá)和抽廢氣馬達(dá)的換氣量相同，因此凈氣輸入管和廢氣收集管內(nèi)風(fēng)壓相同，可以減少定型機(jī)自主從各縫隙處排出或吸入低溫氣體的現(xiàn)象，不但有助熱效率，也可保證定型機(jī)內(nèi)的整體溫度平衡。
[0027]廢氣收集管與凈氣輸入管所組成的共體結(jié)構(gòu)沿?zé)峤粨Q機(jī)箱前后均勻分布，如前所述，一個定型室對應(yīng)安放一組共體結(jié)構(gòu)。
[0028]因為本實用新型中定型機(jī)的廢氣收集和凈氣輸入的位置可以任意調(diào)節(jié)，實際生產(chǎn)中，可以生產(chǎn)固定規(guī)格的熱交換機(jī)箱和凈化器裝置等主體部件，然后依照舊定型機(jī)的定型室及加熱器位置，選擇合適的開孔位置安裝廢氣收集管與凈氣輸入管所組成的共體結(jié)構(gòu)，并將其與熱交換機(jī)箱主體連通，從而降低了具體工作量，適合改造舊有定型機(jī)設(shè)備。
[0029]本實用新型中將凈氣收集通道安裝在熱交換機(jī)箱的上方，將廢氣收集通道安裝在熱交換機(jī)箱的下方，主要是考慮到上方的導(dǎo)氣管走管長度長于下方走管長度，用于溫度較低的凈氣輸入管有助于降低熱輻射，此外在由廢氣收集管與凈氣輸入管所組成的共體結(jié)構(gòu)中，高處的凈氣輸入管處在外圍形成對高溫的廢氣收集管的半包圍結(jié)構(gòu)，也有助于降低整體熱輻射。
[0030]本實用新型由于熱交換效率高，其熱交換機(jī)箱的長度約有15-20米左右，即可實現(xiàn)充分的熱交換，而定型機(jī)的長度在普遍在30米-40米之間，因此，可采用前后各一組熱交換機(jī)箱的安裝方法，兩組熱交換機(jī)箱共用一組凈化器機(jī)箱，以實現(xiàn)熱廢氣的分流，并減少長距離管道造成的熱能流失，本實用新型的熱交換裝置成對安裝，其前端各自朝向定型機(jī)兩端，其后端相向，采用三通結(jié)構(gòu)的凈氣導(dǎo)入管和廢氣導(dǎo)出管對接一起并共用一組凈化器機(jī)箱和鼓風(fēng)馬達(dá)，以降低凈化處理的費(fèi)用。
[0031]所采用的凈化器機(jī)箱內(nèi)部至少包含I個凈化器單元，抽廢氣馬達(dá)的抽管道位于第一個凈化器單元排氣后方，當(dāng)有3個或以上凈化器單元時，抽廢氣馬達(dá)尚可安裝于第二單元與第三單元之間。由于熱廢氣中飽含大量的飛塵和油脂，直接輸入抽廢氣馬達(dá)可能導(dǎo)致馬達(dá)故障或降低效率，將抽廢氣馬達(dá)安排在第一凈化器后端，由于輸入的熱廢氣已經(jīng)過初步凈化，去除了大部分的飛塵和油脂，有效提升馬達(dá)的工作環(huán)境，降低其故障率。但由于多個前方凈化器會減低廢氣馬達(dá)的排氣量，間接影響本實用新型的氣流平衡結(jié)構(gòu)，因此不宜將抽廢氣馬達(dá)安裝在第三個凈化單元之后。
[0032]所采用的凈化器機(jī)箱的凈化器單元是浪涌除塵凈化水箱單元。該凈化結(jié)構(gòu)單元具有架構(gòu)簡單，除塵凈化效率高的優(yōu)點(diǎn)，是本實用新型配套的首選方案。
[0033]由于經(jīng)過3組以上凈化器凈化后的廢熱氣，已達(dá)到潔凈空氣排放的標(biāo)準(zhǔn)，因此，對于采用3組以上的凈化器單元的凈化器機(jī)箱，將廢氣排放管與廢氣導(dǎo)出管直接連通構(gòu)成回路，將其凈化后的廢熱氣重新利用，最大限度利用余熱及減少排放，更為環(huán)保和節(jié)能，此時鼓風(fēng)馬達(dá)可以省略以降低成本。
[0034]通過以上技術(shù)方案，本實用新型提供了一種充分利用定型機(jī)頂部剩余空間，結(jié)構(gòu)相對簡單的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，不僅熱回收效率高，比舊有設(shè)備提高10% -20%的熱回收效率，也容易安裝和維護(hù)，成本低而節(jié)能效益高，尤其適用于對現(xiàn)有定型機(jī)的改造。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0036]圖1為舊有實用新型的塔式熱回收裝置示意圖；
[0037]圖2是本實用新型實施例的整體構(gòu)造圖，其中部分構(gòu)圖做了刨面處理，以看清內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0038]圖3是圖2實施例的熱交換裝置的縱向內(nèi)部溫度分布圖。
[0039]圖4是圖2實施例的熱交換裝置的橫向刨面示意圖。
[0040]圖5是本實用新型應(yīng)用于寬幅定型機(jī)時的氣體傳輸共體結(jié)構(gòu)的走管形狀。
[0041]圖6是本實用新型所用的氣流沸騰除塵凈化單元的構(gòu)造簡圖。
[0042]圖7是廢氣再利用的構(gòu)造不意圖。
[0043]圖8是本實用新型的單體熱交換及廢氣再利用的實施例構(gòu)造圖。
[0044]圖中:定型機(jī)王體I ;加熱器2 ;熱交換管組3 ;熱交換機(jī)箱4 ;廢氣收集通道5 ;廢氣收集管6 ;凈氣輸入管7 ;鼓風(fēng)馬達(dá)8 ;凈氣導(dǎo)入管9 ;前端廢氣室10 ;凈氣口 11 ;廢氣口12 ;凈氣收集通道13 ;廢氣排放管14 ;凈化器機(jī)箱15 ;抽廢氣馬達(dá)16 ;后端廢氣室17 ;廢氣導(dǎo)出管18 ;支撐架19 ;定型室101 ;熱交換室401。

【具體實施方式】
[0045]圖1是一種常用的外置塔式熱回收裝置，利用了定型機(jī)主體I固有的頂端熱廢氣排放口，利用管道輸送到塔式熱回收裝置中進(jìn)行處理，而加熱后的凈氣也一樣通過管道輸送到定型機(jī)主體I的通氣孔處，先不論塔式熱回收裝置的熱回收效率如何，長距離的廢氣輸送管道，必定導(dǎo)致熱能的大量流失。且由于塔式熱回收裝置空間有限，為提高熱交換能力，往往必須采用翼片管或波紋管作為熱交換組件以求增大熱交換面積，及采用熱油交換技術(shù)或水汽熱交換技術(shù)等提高熱交換效率，內(nèi)部的熱交換結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故障率高，增加了成本，且維護(hù)較為困難。
[0046]圖2是本實用新型的一種實施例的詳細(xì)構(gòu)造圖，圖中可見，定型機(jī)主體I是長形的平頂結(jié)構(gòu)，內(nèi)部是定型室101，定型室101內(nèi)有加熱器2，定型機(jī)整體長度一般在30米以上，內(nèi)部有多個定型室101，定型機(jī)主體I上方有足夠空間安裝設(shè)備，本實用新型的廢氣的熱回收及凈化裝置，沿定型機(jī)走向布置，充分利用定型機(jī)主體I的頂部空間，因此可擁有較長的熱交換距離，本實施例采用了有8個定型室101的定型機(jī)作為工程母體。
[0047]對于圓弧頂?shù)亩ㄐ蜋C(jī)主體，其施工方式與平頂定型機(jī)無異，僅需注意入口開孔處的傾斜弧度即可。
[0048]該實施例中，熱交換機(jī)箱4是封閉的方型箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部是熱交換室401，內(nèi)有多根圓管組成的熱交換管組3，熱交換管組3的前端是封閉的前端廢氣室10，尾端是后端廢氣室17，兩廢氣室起到收納熱交換管組3內(nèi)熱廢氣的作用，廢氣室可以開出維護(hù)窗，用于對收納熱交換管組3進(jìn)行清潔維護(hù)工作。
[0049]熱交換機(jī)箱4的上方有凈氣收集通道13，該凈氣收集通道13在前端有凈氣口 11與熱交換室401相通，熱交換機(jī)箱4的尾部有凈氣導(dǎo)入管9與熱交換室401連通，另一端連接鼓風(fēng)馬達(dá)8，鼓風(fēng)馬達(dá)8吸入外界新鮮的凈氣，進(jìn)入熱交換室401的尾部，并在風(fēng)壓下沿?zé)峤粨Q室401尾部向前流動，與熱交換管組3充分接觸而產(chǎn)生熱交換，最終經(jīng)凈氣口 11進(jìn)入凈氣收集通道13集中，并經(jīng)凈氣輸入管7輸入定型室101內(nèi)。
[0050]熱交換機(jī)箱4的下方有廢氣收集通道5用于收納由廢氣排放管14自定型室101收集到的熱廢氣，凈氣收集通道5的前端與前端廢氣室10通過廢氣口 12連通。熱廢氣經(jīng)廢氣收集通道5流向前端廢氣室10，分散到熱交換管組3的多個圓管，在熱交換機(jī)箱4內(nèi)由
ill向后流動與熱交換室401空間內(nèi)的凈氣交換熱能，在后端廢氣室17集中，通過與后端廢氣室17連通的廢氣導(dǎo)出管18輸送到凈化器機(jī)箱15進(jìn)行除污凈化處理，凈化器機(jī)箱15處有抽廢氣馬達(dá)16提供熱廢氣的流動動力，本圖例中抽廢氣馬達(dá)16處于被遮擋的位置。
[0051]本實施例中，在熱交換機(jī)箱4的兩側(cè)，有對稱的凈氣輸入管7與廢氣收集管6組成的氣體傳輸共體結(jié)構(gòu)，凈氣輸入管7與廢氣收集管6均為長方形空心管道，廢氣收集管6的頂端與廢氣收集通道5連通，尾端直接連通定型機(jī)主體I頂面的開口，凈氣輸入管7的頂端與凈氣收集通道13連通，末端插入定型機(jī)主體I內(nèi)部直入定型室101，并垂于加熱器2上方5-10CM，所輸出的加熱后凈氣能迅速被加熱器2提溫。
[0052]本實施例中，凈氣輸入管7共用廢氣收集管6的外側(cè)板面，既可以利用該共用部分對凈氣進(jìn)一步的升溫，也有助于提高整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。由于采用了廢氣收集通道5和凈氣收集通道13的長距離集管設(shè)計，本實用新型部署凈氣輸入管7與廢氣收集管6組成的共體結(jié)構(gòu)可以是定型機(jī)主體I頂部任何適合開孔的位置，且均可保證氣體管道的直線最短距離，有助于降低熱輻射。
[0053]上述結(jié)構(gòu)組成的熱交換裝置，通過底部的支撐架19固定在定型機(jī)主體I頂部，凈氣輸入管7與廢氣收集管6組成的共體結(jié)構(gòu)也有支撐加固熱交換裝置的作用。
[0054]一般而言對于I個熱交換室，安裝I組氣體傳輸共體結(jié)構(gòu)，圖中實施例有8組氣體傳輸共體結(jié)構(gòu)，對應(yīng)8個熱交換室的位置。
[0055]在實際施工中，以具體交換機(jī)的具體結(jié)構(gòu)為依據(jù)，根據(jù)單獨(dú)熱交換室內(nèi)的加熱器具體位置選擇合適的管道入口位置開孔和安裝氣體傳輸共體結(jié)構(gòu)。一般而言，入口開孔處應(yīng)避開定型機(jī)的其他功能性結(jié)構(gòu)，選擇加熱器上方的機(jī)體空余位置，并盡量接近加熱器中央部或主要加熱部。圖2中凈氣輸入管7與廢氣收集管6組成的共體結(jié)構(gòu)位置，不應(yīng)視為本實用新型實施的限制。
[0056]由于本實用新型的熱交換面積大，交換效率高，熱交換裝置基本有10米-15米的長度即可達(dá)到較高的熱交換率，而定型機(jī)的長度普遍在30米以上，因此，本實施例中采用了兩組尾部相對的熱交換裝置，各自承擔(dān)前后兩部分定型機(jī)的廢熱氣排放及熱回收，合理分流可以降低每單元所需處理的廢氣量，減少長風(fēng)道引起的局部阻塞現(xiàn)象，提高效率，兩熱交換裝置的前端各自朝向定型機(jī)兩頭，此時采用的廢氣導(dǎo)出管18和凈氣導(dǎo)入管9是三通結(jié)構(gòu)，尾端共用共用一組凈化器機(jī)箱15和鼓風(fēng)馬達(dá)8，以降低凈化處理的費(fèi)用。
[0057]對于熱交換室4個以下，整體長度25米以下，廢氣排放量2500立方米每小時以下的小型定型機(jī)，可考慮只采用一組熱交換裝置，此時整體結(jié)構(gòu)如圖8所示。
[0058]如圖3所示，本實用新型的熱交換裝置內(nèi)部刨面圖，熱廢氣沿?zé)峤粨Q管組3從前向后沿實線方向流動，溫度低的凈氣在熱交換室401內(nèi)部從后向前沿虛線方向流動，以外界溫度30°C，熱廢氣溫度160°C為例，熱廢氣經(jīng)過廢氣收集管6進(jìn)入廢氣收集通道5的溫度為140°C，向后流動時逐漸降溫到60°C，而凈氣則逐漸由30°C提升到110°C，在整個熱交換過程中，同位置的熱廢氣與凈氣保持相同的溫度差，有助于提升凈氣的最終出管溫度，提高熱交換效率，本裝置的熱交換室內(nèi)溫差控制在20°C _60°C之內(nèi)，裝置越長則溫差約低，總體熱交換效率越高，但成本也隨之提高，因此，最佳的溫差應(yīng)控制在30°C -50°C之間。
[0059]如圖3所示，凈氣收集通道13得到的110°C的高溫凈氣，在凈氣輸入管7與廢氣收集管6組成的共體結(jié)構(gòu)中近一步與初始溫度160°C的熱廢氣產(chǎn)生熱交換，最終提升到130°C，而熱廢氣則降溫到140°C后進(jìn)入廢氣收集通道5。
[0060]由于本實用新型中凈氣輸入管7直接插入定型室101內(nèi)，且距離加熱器2上方僅5-10厘米，從凈氣輸入管7吹出的130°C經(jīng)加熱板2加熱，溫度進(jìn)一步提升，對布料處理后，積聚在定型室101上部并被廢氣收集管6吸入，從而形成氣流循環(huán)。
[0061]本實用新型設(shè)計中，采用了抽廢氣馬達(dá)與壓凈氣的鼓風(fēng)馬達(dá)形成雙主動氣流循環(huán)系統(tǒng)，合理設(shè)計兩馬達(dá)的風(fēng)量和氣壓，可以讓凈氣輸入管7與廢氣收集管6組成的共體結(jié)構(gòu)中，廢氣的抽取與凈氣的排放達(dá)成平衡，從而形成自封閉的氣流循環(huán)，避免定型機(jī)經(jīng)機(jī)體縫隙向外排出熱廢氣或吸入低溫凈氣的形況，從而降低了整體的熱能流失，提高了熱效率。
[0062]為達(dá)到上述廢氣的抽取與凈氣的排放達(dá)成平衡的目的，除通過電路和檢測系統(tǒng)對馬達(dá)實施調(diào)節(jié)的手段外，本實用新型要求廢氣的通道面積與凈氣的通道面積盡量保持一致，由于考慮到采用標(biāo)準(zhǔn)型材，不可能有絕對適合的尺寸規(guī)格，要求兩者相差不超過20%，這種情況下，對馬達(dá)的控制可以降到最低，減少控制系統(tǒng)的投入和維護(hù)成本。
[0063]對于寬幅的定型機(jī)，采用圖5所示的氣體傳輸共體結(jié)構(gòu)走管形狀，設(shè)計宗旨是盡量利用廢氣收集管6的外側(cè)板面作為凈氣輸入管7的內(nèi)側(cè)共體，即提升熱交換效率，也對廢氣收集管6的高溫殼體形成保護(hù)，降低熱輻射，該設(shè)計中由于共體結(jié)構(gòu)較長，產(chǎn)生了較大的熱交換，機(jī)箱長度可適當(dāng)縮短。
[0064]本實用新型的熱交換裝置均采用金屬板材為制作材料，成型后外露部分包裹隔熱材料及加裝面板，此為本行業(yè)通用技術(shù)，在此不做詳述。
[0065]本實用新型的熱交換裝置可獲得不高于環(huán)境溫度30°C的排放溫度，熱回收效果極佳，通過基本直線走管的氣體大口徑通道和內(nèi)部平衡氣流循環(huán)模式，可將機(jī)體熱損失降至5%以內(nèi)，整體熱回收效果優(yōu)于大部分舊有技術(shù)，也不低于某些采用復(fù)雜熱交換結(jié)構(gòu)的熱回收技術(shù)，且成本較低，堵塞現(xiàn)象少，故障率低，便于維護(hù)和清潔及。
[0066]本實用新型可采用多種凈化裝置對降溫后的廢氣進(jìn)行凈化處理，而如圖6所示，凈化器機(jī)箱15內(nèi)采用了 2組氣流沸騰除塵凈化單元，作為本實用新型的配套凈化設(shè)施，其內(nèi)部有一圓管通風(fēng)管道，直達(dá)凈化池的液面上方，高速氣流流過通風(fēng)管壁時，形成凈化液表面的沸騰效果，增大廢氣與凈化液的接觸面，從而產(chǎn)生極佳的除塵凈化效率，處理后的廢氣經(jīng)廢氣排放管14排放到環(huán)境中。在該構(gòu)造中，抽廢氣馬達(dá)16安裝在第一組凈化單元之后，所抽的廢氣已經(jīng)過初步凈化，降低了里面毛絨、油污等成分，有助延長抽廢氣馬達(dá)16的工作壽命，減少故障幾率。
[0067]圖6中的氣流沸騰除塵凈化單元構(gòu)造僅為其簡單構(gòu)造，說明其基本工作原理，并不應(yīng)視為對其具體結(jié)構(gòu)的限定，其他凈化器結(jié)構(gòu)，包括氣流沸騰除塵凈化單元的改造結(jié)構(gòu)，均可應(yīng)用于本實用新型中。
[0068]如圖7所示，經(jīng)過多層次凈化后的廢氣，在完全滿足安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可以經(jīng)凈氣導(dǎo)入管9直接導(dǎo)入熱交換機(jī)箱4內(nèi)實現(xiàn)循環(huán)再用，進(jìn)一步降低對環(huán)境的排放量和利用最終熱能，且可以省略鼓風(fēng)馬達(dá)8，降低制造成本及減少鼓風(fēng)馬達(dá)8的運(yùn)作能耗。
[0069]當(dāng)采用該廢氣回路結(jié)構(gòu)時，由于可以充分利用熱廢氣余熱，因此不需要對熱廢氣進(jìn)行過多的熱回收，熱交換裝置所輸出廢氣的溫度可提升到高于70°C，低于100°C即可，可令熱交換裝置減少大約三分之一的長度，進(jìn)一步降低成本，此時由于凈化器裝置溫度較高，需要采用隔熱材料進(jìn)行保護(hù)以降低熱輻射。
[0070]圖8中，本實用新型用于4個定型室的小型定型機(jī)上，采用單熱交換體結(jié)構(gòu)，并采用了圖7的廢熱回路結(jié)構(gòu)，廢氣導(dǎo)出管18是雙通單管，把熱廢氣輸送到后方的凈化器機(jī)箱15，凈化器機(jī)箱15是三組串聯(lián)，抽廢氣馬達(dá)16安裝在第一個凈化裝置與第二個凈化裝置之間，經(jīng)過三組凈化處理后，熱廢氣已滿足直接排放的標(biāo)準(zhǔn)，將廢氣排放管14與凈氣導(dǎo)入管9直接連通，處理后的廢氣重新進(jìn)入裝置熱交換后再利用，從而實現(xiàn)零排放。
[0071] 本實用新型同時配備有各種控制及檢測電路，包括風(fēng)機(jī)的控制電路、管道溫度的檢測和風(fēng)量檢測電路，凈化裝置的具體控制電路等，由于該部分技術(shù)均為通用電路結(jié)構(gòu)，已常見于其他工業(yè)設(shè)計，而現(xiàn)實生產(chǎn)和施工常采用商業(yè)化模塊直接應(yīng)用，在這方面不做詳述，無論對本實用新型采用何種電路模塊，只要采用了本實用新型的特征結(jié)構(gòu)，均應(yīng)屬本實用新型范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，包括通過支撐架安裝在定型機(jī)主體上方的熱交換裝置和凈化器機(jī)箱，熱交換裝置以沿定型機(jī)縱向走向的縱長形熱交換機(jī)箱為主體，并通過廢氣收集管和凈氣輸入管與定型機(jī)內(nèi)部定型室連通并實現(xiàn)空氣交換和熱能回收，熱交換機(jī)箱外露殼體均加裝隔熱板以降低自身熱輻射，熱交換機(jī)箱排出的廢氣通過廢氣導(dǎo)出管輸送到凈化器機(jī)箱，凈化器機(jī)箱連接有抽廢氣馬達(dá)，經(jīng)過凈化處理后的廢氣經(jīng)廢氣排放管排出，其特征在于: 所述熱交換機(jī)箱為封閉的圓筒形或方形箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部是中空的熱交換室，前端有封閉的如端廢氣室，后端有封閉的后端廢氣室，如述廢氣導(dǎo)出管連通在后端廢氣室后部; 熱交換室內(nèi)部有多根金屬圓管組成的熱交換管組貫通熱熱交換室前后端并連通前端廢氣室和后端廢氣室； 熱交換機(jī)箱上方是凈氣收集通道，凈氣收集通道由熱交換室前端位置向后延伸至熱交換機(jī)箱尾端，凈氣收集通道在前端有凈氣口與熱交換室連通；前述凈氣輸入管上方與凈氣收集通道連通，下方穿過定型機(jī)主體頂部插入定型室內(nèi)； 熱交換機(jī)箱下方是廢氣收集通道，廢氣收集通道由前端廢氣室位置向后延伸至熱交換機(jī)箱尾端，廢氣收集通道在前端有廢氣口與前端廢氣室連通；前述廢氣收集管上方與廢氣收集通道連通，下方與定型機(jī)主體頂部連通； 在熱交換機(jī)箱的末端，有凈氣導(dǎo)入管連通熱交換室及鼓風(fēng)馬達(dá)。
2.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 在熱交換室內(nèi)，熱廢氣與干凈空氣流動方向相反；具體在于干凈空氣經(jīng)鼓風(fēng)馬達(dá)通過凈氣導(dǎo)入管打入熱交換室內(nèi)，沿縱長的熱交換室由后向前流動；定型室的熱廢氣經(jīng)頂端開口的廢氣收集管導(dǎo)入廢氣收集通道，并通過前端廢氣室沿?zé)峤粨Q管組向后端廢氣室流動。
3.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 熱交換室的有效截面在1-2平方米之間，為圓形或是正四邊形，熱交換管組所采用熱交換管的管壁為1-3毫米，直徑為30-70毫米，熱交換管組的總口徑截面積與熱交換室剩余截面積的差不大于20%。
4.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 廢氣收集管與凈氣輸入管為長方形管道結(jié)構(gòu)，長寬比為2:1，凈氣輸入管位于廢氣收集管外側(cè)并共用管壁成共體結(jié)構(gòu)； 凈氣輸入管底端開口位于加熱器上方5-10CM ； 廢氣收集管與凈氣輸入管所組成的共體結(jié)構(gòu)沿?zé)峤粨Q機(jī)箱前后均勻分布，定型機(jī)的每一定型室均對應(yīng)安放一組廢氣收集管和凈氣輸入管的共體結(jié)構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 采用了鼓風(fēng)馬達(dá)和抽廢氣馬達(dá)形成雙主動氣流循環(huán)系統(tǒng)，鼓風(fēng)馬達(dá)和抽廢氣馬達(dá)的換氣量相同，前述凈氣輸入管和廢氣收集管內(nèi)風(fēng)壓相同。
6.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 在定型機(jī)上，熱交換裝置成對安裝，其前端各自朝向定型機(jī)兩端，其后端相向，采用三通結(jié)構(gòu)的凈氣導(dǎo)入管和廢氣導(dǎo)出管對接一起并共用一組凈化器機(jī)箱和鼓風(fēng)馬達(dá)。
7.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 所采用的凈化器機(jī)箱內(nèi)部至少包含I個凈化器單元，抽廢氣馬達(dá)的抽管道位于第一個凈化器單兀排氣后方。
8.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 所采用的凈化器機(jī)箱的凈化器單元是氣流沸騰除塵凈化單元。
9.按照權(quán)利要求1所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 對于采用3組以上的凈化器單元的凈化器機(jī)箱，將廢氣排放管與廢氣導(dǎo)出管直接連通構(gòu)成回路，此時鼓風(fēng)馬達(dá)可以省略。
10.按照權(quán)利要求9所述的定型機(jī)廢氣的熱回收及凈化裝置，其特征在于: 當(dāng)采用該廢氣回路結(jié)構(gòu)時，熱交換裝置所輸出廢氣的溫度低于100°C而高于70°C，所采用凈化器單位外殼有保溫材料隔離。
【文檔編號】F28D1/053GK204211967SQ201420583770
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】茍亞松 申請人:茍亞松