一种锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉制造技术

本发明专利技术提供一种锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉，为卧式结构，包括余热炉箱体、设置在余热炉箱体一端的进烟通道和设置在余热锅炉另一端的出烟通道，还包括设置在余热炉箱体内部的多个换热模块，每个换热模块上分别设置一个清灰模块，且每个换热模块包括两排平行设置的蛇形换热管。通过本发明专利技术的锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉，不仅能够对人造碳素材料的煅烧过程中产生的高温烟气中的余热进行充分的利用，而且还能对方便地对粘附在换热结构上的碳灰进行清理，从而避免影响到换热结构的换热效率和使用寿命，且能够通过分段加工、组合拼装的方式来缩短安装时间、降低对施工人员的要求、保证设备的质量。保证设备的质量。保证设备的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉


[0001]本专利技术属于余热锅炉
，特别涉及一种锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉。

技术介绍

[0002]随着碳达标的持续推进，新能源产品层出不穷，锂电池因其高能量密度而被人们广泛应用，碳素材料作为优秀的负极材料，其应用已经越来越广泛。常用的人造碳素材料的制造过程中，需要进行高温煅烧，但碳素材料在煅烧过程会产生大量的高温烟尘，若是直接将其排放，很容易造成对热量的浪费。
[0003]是以，人们想到了利用余热锅炉对煅烧碳素材料的过程中产生的高温烟气中的热量进行余热回收，以此生产热水或热蒸汽再供给其它工段使用。
[0004]但由于这些高温烟气中往往含有大量的碳灰，这些碳灰会粘结在余热锅炉内壁上，导致余热锅炉内壁的换热效率大大降低，从而造成余热锅炉运行效率下降，因此使用一段时间后余热锅炉会有比较严重的磨损，余热锅炉的余热利用效率也会严重下降，不仅会造成资源的浪费，还会增加余热锅炉的运行成本。
[0005]现有的碳素窑余热锅炉为双锅筒横置式结构，包括上锅筒、下锅筒、对流管束和炉膛。对流受热面布置在上、下锅筒之间，炉膛通过连接与上、下锅筒间的模式壁构成，在炉膛和对流管束的侧面，留有烟气进口和烟气出口。锅炉运行时，从碳素窑炉过来的烟气先从烟气进口进入炉膛换热，然后进入对流管束换热，最后从烟气出口排出。
[0006]此外，现有的余热锅炉为立式布置，设备整体高度高，无法整体运输，需将锅炉的各个部件以散件形式发往用户使用现场，在使用现场逐个组装起来，现场安装时间占整个项目周期一半以上时间，对由于施工人员水平要求较高，否则难以保证设备质量。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术针对现有技术的不足，提供一种锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉，不仅能够对人造碳素材料的煅烧过程中产生的高温烟气中的余热进行充分的利用，而且还能对方便地对粘附在换热结构上的碳灰进行清理，从而避免影响到换热结构的换热效率和使用寿命，且能够通过分段加工、组合拼装的方式来缩短安装时间、降低对施工人员的要求、保证设备的质量。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉，为卧式结构，包括余热炉箱体、设置在余热炉箱体一端的进烟通道和设置在余热锅炉另一端的出烟通道，还包括设置在余热炉箱体内部的多个换热模块，每个换热模块上分别设置一个清灰模块，且每个换热模块包括两排平行设置的蛇形换热管；清灰模块包括清灰框架，清灰框架上设置有多个清灰座，每个清灰座内旋转安装有清灰环，每个清灰环套设对应蛇形换热管的平直段上，清灰环的内壁上设置有清灰刷，清灰框架上旋转设置两根同轴的蜗杆，蜗杆的内端设置从动锥齿轮，蜗杆的外端设置行走直
齿轮，余热炉箱体的侧壁上沿蛇形换热管的平直段设置有与同侧行走直齿轮相啮合的齿条，两根齿条的朝向相反，每个清灰环的外侧壁上设置有与相应蜗杆相配合的蜗齿，余热炉箱体上设置有同时驱动两个从动锥齿轮的驱动机构。通过驱动机构可以驱动两个从动锥齿轮，从而驱动蜗杆，进而驱动蜗齿，使得清灰座、清灰环、清灰刷发生水平转动，对粘附在蛇形换热管平直段的烟尘进行清扫处理，通过直接的接触，相较于其他间接接触方式能够有效去除换热管表面的积灰；两个蜗杆在转动的同时还能对相应的行走直齿轮进行驱动，从而在两侧的齿条的配合下使得清灰框架、清灰座、清灰环、清灰刷进行上下竖向移动，从而改变并扩展清灰刷对蛇形换热管的平直段进行清扫处理的范围，从而实现对蛇形换热管平直段外侧壁上的烟尘的充分清理。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，驱动机构包括与两个从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮，主动锥齿轮安装在齿轮轴的端部，齿轮轴的外端伸出开设在余热炉箱体上的通孔，齿轮轴的外端通过键与键槽的配合方式安装有从动轮，余热炉箱体上设置有驱动马达，驱动马达的输出端设置有驱动从动轮的主动轮。可以通过驱动马达驱动主动轮，从而驱动从动轮，进而使得主动锥齿轮进行转动，对从动锥齿轮进行驱动；进而对蜗杆进行驱动，蜗杆在运行时，又会与蜗齿相配合，带动清灰环、清灰刷进行转动，蜗杆在转动运行时，还会带动行走直齿轮进行转动，并与齿条相配合，带动清灰框架进行竖向移动，从而实现对清灰结构的竖向位置的调节。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，余热炉箱体上设置有密封筒，密封筒套设在齿轮轴外侧，从动轮的下端面通过环形台旋转安装在密封筒的上端。通过密封筒、密封台的配合，不仅能够对从动轮进行旋转支撑，还能够实现对齿轮轴与余热炉箱体的连接处的密封性，从而避免高压吹扫气流从齿轮轴与余热炉箱体的连接处发生泄露，并避免含有碳灰的气流从齿轮轴与余热炉箱体的连接处发生泄漏。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，齿轮轴为空心管结构，齿轮轴的上端口与高压气源相连通，齿轮轴的下端口通过旋转接头连接导气管，导气管的端部连通设置布气管，布气管设置在清灰框架的底部，且布气管位于两排蛇形换热管之间，布气管上设置有面向蛇形换热管的每个平直段的喷气口。通过齿轮轴、导气管、补气管和喷气口，可以对蛇形换热管的平直段面向补气管的一侧吹送高压吹扫气流，从而对蛇形换热管的平直段进行吹扫处理，更干净地除去蛇形换热管上的烟尘。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，喷气口上球铰接有喷气嘴，喷气嘴的两侧通过复位弹性件与布气管外壁连接，喷气嘴上面向清灰座一侧设置拨柱，清灰环的底部设置用于拨动拨柱的拨杆。复位弹性件为簧片或弹簧。通过喷气嘴，可以对从喷气口出喷出的高压吹扫气流进行输送辅助，使得吹扫气流能够更容易抵达蛇形换热管上，从而更好的对蛇形换热管平直段上的烟尘进行吹扫清理；通过拨杆可以对拨柱进行拨动，又因为喷气嘴与喷气口球铰接，喷气嘴的两侧通过复位弹性件与布气管外壁连接，是以拨杆在被拨动时，可以带动喷气嘴发生移动，从而改变对吹扫气流的吹送范围、改变并扩展对蛇形换热管平直段上的烟尘的吹扫范围；此外，通过复位弹性件，还可以使得喷气嘴进行复位，从而实现对蛇形换热管平直段上的烟尘吹扫覆盖。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，清灰框架的两端分别通过轮轴转动设置有一个滚轮，每个滚轮挤压设置在同侧齿条的背面。滚轮起到限位作用，能够抵消齿轮作用在齿条上的
轴向力，从而带动整个清灰装置上下运动。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，余热炉箱体采用由多个子箱体拼接而成的结构，每个子箱体内分别安装一个换热模块。使得用户能够通过分段加工、组合拼装的方式来对预热炉箱体进行生产，从而缩短安装时间、降低对施工人员的要求、保证设备的质量。
[0015]综上所述，本申请与现有技术相比至少具有以下一种有益技术效果：其一，本申请的余热锅炉中的换热模块采用蛇形换热管，不仅能够降低换热管道所占用的空间、实现对锅炉空间的充分利用，从而降低锅炉整体所占用的空间，且能够在占用较小空间的基础上，延长换热管道的路径长度，从而增加水流在换热管道中的行进路径、以及所能盛装的水流的容量，从而增加对水流的加热效果、增加相同时间内所能获得的热水或热蒸汽的量。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉，为卧式结构，包括余热炉箱体(101)、设置在余热炉箱体(101)一端的进烟通道(102)和设置在余热锅炉另一端的出烟通道(103)，其特征在于：还包括设置在余热炉箱体(101)内部的多个换热模块，每个换热模块上分别设置一个清灰模块，且每个换热模块包括两排平行设置的蛇形换热管(201)；所述清灰模块包括清灰框架(301)，所述清灰框架(301)上设置有多个清灰座(302)，每个清灰座(302)内旋转安装有清灰环(303)，每个清灰环(303)套设对应蛇形换热管(201)的平直段上，所述清灰环(303)的内壁上设置有清灰刷(304)，所述清灰框架(301)上旋转设置两根同轴的蜗杆(306)，所述蜗杆(306)的内端设置从动锥齿轮(307)，所述蜗杆(306)的外端设置行走直齿轮(308)，余热炉箱体(101)的侧壁上沿蛇形换热管(201)的平直段设置有与同侧行走直齿轮(308)相啮合的齿条(309)，两根齿条(309)的朝向相反，每个清灰环(303)的外侧壁上设置有与相应蜗杆(306)相配合的蜗齿(310)，所述余热炉箱体(101)上设置有同时驱动两个从动锥齿轮(307)的驱动机构。2.如权利要求1所述的锂电池碳素材料煅烧窑炉配套的余热锅炉，其特征在于：所述驱动机构包括与所述两个从动锥齿轮(307)相啮合的主动锥齿轮(311)，所述主动锥齿轮(311)安装在齿轮轴(325)的端部，所述齿轮轴(325)的外端伸出开设在所述余热炉箱体(101)上的通孔(312)，所述齿轮轴(325)的外端通过键与键槽的配合方式安装有从动轮，所述余热炉箱体(101)上设置有驱动马达(314)，所述驱动马达(314)的输出端设置有驱动所述从动轮的主动轮。3.如权利要求2所述的锂电...

【专利技术属性】
技术研发人员：方永峰，申贞强，祁韬，任建宇，张翔，李亚星，李梦月，王光甫，杨志强，马陆陆，赵云峰，王威，丁恒波，毛齐备，李斌，
申请(专利权)人：河南华泰石化装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：