高温熔岩换热系统技术方案

本发明专利技术涉及热交换设备技术领域，公开了一种高温熔岩换热系统，包括交换箱、换热器和用于驱动液态金属循环的泵；交换箱内竖向至少转动连接有一层辊筒，交换箱上固定有与辊筒相抵的刮件；辊筒内设置有供液态金属通过的换热腔；换热腔分别与泵和换热腔连通，换热腔与泵连通。本发明专利技术结构简单，可对粘附在外筒上的高温熔岩进行刮除，以便于高温熔岩与液态金属进行热交换。

【技术实现步骤摘要】
高温熔岩换热系统
本专利技术涉及热交换设备
，具体涉及一种高温熔岩换热系统。
技术介绍
高温熔岩指工业冶炼过程中产生的废弃炉渣，如炼铁后产生的铁炉渣等，其在高温状态下呈熔融状，因此又称为高温熔岩，温度一般可达1000-1700℃。现有的冶炼工艺中，废炉渣通常是通过自然冷却后，再经过破碎后，再进行二次利用，这样不仅使得冷却的时间长，且高温废炉渣的热量得不到充分的利用，造成能量的损失。基于上述问题，我司研发了一种高温熔岩换热系统，同时研发了一种液态金属作为热交换介质，该液态金属是由镓、铟、铋、铝、铁、镁和锡组成的合金，具有熔点低、沸点高的特性，通过液态金属可以对高温熔岩进行热交换。在热交换过程中会使用辊筒作为载体，使得高温熔岩与液态金属进行热交换，但是，在辊筒的使用过程中辊筒上容易粘附一些铁炉渣，铁炉渣随着时间的推移会越来越厚，如此会阻隔高温熔岩与液态金属的热交换，降低交换效率。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种高温熔岩换热系统，以克服铁炉渣容易粘附在辊筒上的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高温熔岩换热系统，包括交换箱、换热器和用于驱动液态金属循环的泵；交换箱内竖向至少转动连接有一层辊筒，辊筒连接有驱动件，交换箱上固定有与辊筒相抵的刮件；辊筒内设置有供液态金属通过的换热腔；换热腔分别与泵和换热器连通，换热器与泵连通。本专利技术的原理以及有益效果：泵对液态金属提供动力，使得液态金属依次进入到换热腔、换热器和泵内，如此构成液态金属的循环。液态金属在换热腔内与辊筒外的高温熔岩进行热交换，如此达到高温熔岩余热回收的目的。吸收热能的液态金属在换热器内将热能释放，以利用于加热水等工作。与传统的自然冷却高温熔岩相比，本专利技术对高温熔岩的余热进行利用，节约热能，保护环境的目的。在高温熔岩与液态金属的热交换过程中，高温熔岩容易粘附在辊筒上，使得辊筒的外侧壁逐渐变厚，如此会影响高温熔岩与液态金属的热交换，同时，传统处理粘附在辊筒上的高温熔岩需要将停止整个设备的工作，才能对辊筒上的高温熔岩进行处理，如此工作效率势必很低。本申请通过刮件将辊筒上粘附的高温熔岩刮下，如此避免辊筒的外侧壁厚度增大，从而避免影响高温熔岩与液态金属的热交换效率，刮件将粘附在辊筒上的高温熔岩刮下，避免了使得整个系统停车(停止工作)，提高了工作效率。同时，高温熔岩进行热交换过后，高温熔岩会显脆性，在刮刀的作用下，高温熔岩在被刮落之后以一定的粒度排出交换箱将高温熔岩处理的效率提高。进一步，所述辊筒与换热器之间连通有储液箱。储液箱作为高温熔岩换热系统的一部分，在液态金属流动时，一方面储液箱对高温的液态金属进行储液，若遇到故障，可以将传输道内的液态金属回流到储液箱内储存，避免液态金属的浪费；另一方面，液态金属在不使用的情况下，容易在常温下凝固，若此时液态金属在传输管道内不便于加热处理，因此在不使用时可将液态金属集中收集在储液箱内。进一步，所述换热腔一端连通有与储液箱连通的高温旋转密封机构，换热腔另一端连通有与泵连通的旋转接头，高温旋转密封机构包括由耐高温材料制成且中空的高温旋转轴、梳齿密封结构，高温旋转轴通过梳齿密封结构与储液箱连通。从换热腔排出的液态金属为高温状态，容易将普通的旋转接头损坏，本申请使用高温旋转轴与储液箱连通，如此降低了高温旋转轴的损坏几率，梳齿密封接头将高温旋转轴密封，降低液态金属进入储液箱时漏出的几率。进一步，所述辊筒包括外筒、与外筒同轴设置的内筒，内筒固定在外筒内，所述换热腔位于外筒和内筒之间，且刮件与外筒的外侧壁相抵。通过将辊筒设置为外筒和内筒的双层结构，使得液态金属从内筒与外筒之间形成的换热腔流动，能够使得内筒以及换热腔内流动的液态金属形成一层保护膜对外筒进行保护，即使在高温熔岩撞击外筒时，外筒向内凹陷，也能通过内筒对液态金属进行支撑，实现液态金属给予外筒一个缓冲的力，同时通过导流通道内持续通入液态金属，使导流通道内保持一个较为稳定的压强，此时，实现外筒的复位，从而对外筒进行保护；因此，即使将冷却辊筒设置为双层结构，并且外筒设置为较薄，也能够避免冷却辊筒受损，确保其在使用过程中不易损坏。进一步，所述外筒和内筒的两端均封闭。将内筒进行密封，以避免有冷却液进入到内筒内而影响高温熔岩与冷却液的热交换，将外筒封闭可在外筒上安装驱动结构，以避免外筒的转动，同时利于液态金属精准的进入到换热腔内。进一步，所述驱动件与外筒固定连接。驱动件与外筒固定连接，驱动件带动外筒转动时，外筒带动内筒转动且利于外筒对液态金属的密封，若驱动件与内筒固定连接，驱动件的轴会破坏外筒的结构，不利于外筒对液态金属的密封。进一步，所述刮件至少为两个，刮件下方均设置有动力件和转动轴，动力件与转动轴固定连接，转动轴与刮件固定连接。动力件驱动转动轴，转动轴带动刮件转动且带着刮件与外筒相抵，如此达到刮除外筒上高温熔岩的目的，如此人工可调的对高温熔岩进行刮除，增强了设备的可控制性。进一步，所述外筒的外侧壁上设置有若干呈阵列分布的滑槽，滑槽内均滑动连接有凸块且凸块沿外筒的径向滑动，凸块上设置有与外筒相抵的弹性件。凸块可对高温熔岩进行粉碎，使得高温熔岩以颗粒的形式与外筒接触，高温熔岩中部的热能能够释放，然后高温熔岩再与液态金属进行热交换，提高换热效率。进一步，所述交换箱上设置有与动力件电连接的控制器，控制器控制动力件的启闭。控制器控制动力件工作，再通过动力件控制刮件工作。进一步，所述内筒的一侧设置有贯穿外筒的泄压孔，所述滑槽通过泄压孔与内筒连通。当凸块在滑槽内往复滑动时，凸块会将滑槽内的气体挤压到内筒内对内筒进行一定的降温，从而达到对内筒进行降压的目的，达到保护内筒的目的。附图说明图1为本专利技术实施例一、二中高温熔岩换热系统的主视图；图2为本专利技术实施例一中辊筒的结构示意图；图3为图1的正向剖视图；图4为图3中A部分的放大图；图5为图2的侧视图；图6为实施例一中高温旋转密封机构剖视图；图7为本专利技术实施例二中辊筒的剖视图；图8为图7中的B部分的放大图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：交换箱1、进料斗2、空心轴3、单向电机4、机械泵5、换热器6、出料口7、挡板8、储液箱9、高温旋转轴10、转动梳齿101、辊筒11、换热腔111、连接轴112、泄压孔113、凸块114、气道115、刮刀12、转动轴121。实施例一：一种高温熔岩换热系统，基本如附图1所示，包括交换箱1、换热器6和用于驱动液态金属循环的泵，泵为电磁泵或机械泵5中的任意一种，本实施例中选用机械泵5。机械泵5的进液口和出液口内均设置有用于对液态金属加热的电热棒(图中未示出)，如此电热棒和机械泵5构成辅热系统。交换箱1的上部连通有进料斗2，进料斗2为倒置的锥形，交换箱1的下部连通有出料口7，交换箱1内至少转动连接有一层辊筒11，本实施例中辊筒11为一层。如附图2、附图3和附图4所示，辊筒11内设置有供液态金属通过的换热腔111，具体的：辊筒11包括外筒和与外筒同轴的内筒，内筒位于外筒内，内筒的外侧壁设置有与外筒固定连接的连接轴112，换热腔111位于内筒和外筒之间，外筒和内筒的两端均封闭，内筒的一端设置有贯穿外筒且与外部连通的泄压孔113。外筒的左右两端均固定有与换热腔111连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温熔岩换热系统，包括辊筒，其特征在于：包括交换箱、换热器和用于驱动液态金属循环的泵；交换箱内竖向至少转动连接有一层辊筒，辊筒连接有驱动件，交换箱上固定有与辊筒相抵的刮件；辊筒内设置有供液态金属通过的换热腔；换热腔分别与泵和换热器连通，换热器与泵连通。

【技术特征摘要】
1.一种高温熔岩换热系统，包括辊筒，其特征在于：包括交换箱、换热器和用于驱动液态金属循环的泵；交换箱内竖向至少转动连接有一层辊筒，辊筒连接有驱动件，交换箱上固定有与辊筒相抵的刮件；辊筒内设置有供液态金属通过的换热腔；换热腔分别与泵和换热器连通，换热器与泵连通。2.根据权利要求1所述的高温熔岩换热系统，其特征在于：所述辊筒与换热器之间连通有储液箱。3.根据权利要求2所述的高温熔岩换热系统，其特征在于：所述换热腔一端连通有与储液箱连通的高温旋转密封机构，换热腔另一端连通有与泵连通的旋转接头，高温旋转密封机构包括由耐高温材料制成且中空的高温旋转轴、梳齿密封结构，高温旋转轴通过梳齿密封结构与储液箱连通。4.根据权利要求1所述的高温熔岩换热系统，其特征在于：所述辊筒包括外筒、与外筒同轴设置的内筒，内筒固定在外筒内，所述换热腔位于外筒和内筒之间，且刮件与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，
申请(专利权)人：重庆岩昱节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50