本发明专利技术公开了一种工业炉窑节能技术及应用方法。其特征是：利用被加热件在冷却过程中释放的热量来加热待加热件，提高待加热件的入炉温度，如此循环往复，便可提高炉窑的能源利用率，达到节能目的。其主要实现途径有直接热交换法和间接热交换法。直接热交换法又分为自然和强制空气循环法两种。其特征为：在同一封闭室内，冷、热件通过自然或强制空气循环来完成热交换。间接热交换法的特征为：蓄热装置与换热室用管道连通，用风机强制空气强制循环来完成对待冷却工件热量的吸取及对待加热工件的放热，最终完成冷、热工件的热交换。对待冷件热量利用的条件特征是：待冷件的冷却速度不能要求过快。比如，工件要求淬火。
【技术实现步骤摘要】
工业炉窑中被加热工件热量循环利用节能技术及应用
该项专利技术的
是工业炉窑在生产过程中的节能技术。 技术背景传统工业炉窑节能技术一般都是通过以下几个途径实现1、利用保温 材料提高炉体保温效果，减少热量散失，从而提高能源有效利用率。2、采用新型轻质保温材 料减小炉窑本身的蓄热量，从而提高能源有效利用率。3、采用高效率烧嘴，使燃料充分燃 烧，从而提高能源有效利用率。4、在燃料炉中，利用排出的高温烟气通过换热装置将燃烧配 风温度提高，减少废热损失，从而提高能源有效利用率。5、利用排出物的余压、余温进行发 电或作为其它热能需求的热源等，从而提高能源综合利用率。6、在钢铁联合企业的生产中， 采用热送热装工艺，提高工件的入炉温度，减少工件的加热能量需求，节约能源。本专利技术在 炉窑能源节约领域开启了全新的技术途径。它适用范围广，并能大幅度提高工业炉窑能源 利用率，可产生巨大的经济和社会效益。
技术实现思路
本专利技术公开了一种提高工业炉窑能源利用率全新的技术及实现方法。 其主要技术特征是被加热工件在其冷却过程中将其热量进行有效利用，主要是转换到待 加热工件中去，从而提高待加热工件的入炉温度，提高能源利用率，且如此往复循环往复， 可大幅度降低能源消耗。对待冷却件与待加热件的热量转换主要可通过两种途径来实现， 其一是直接热交换法。理论上，这一交换方式的余温能量利用率要小于50% ，但它的设备结 构简单。如图1、2所示，图1为空气自然循环直接热交换方式。图2为强制空气循环直接热 交换方式。另一种是间接换热法。理论上，这一交换方式的余温能量利用率可接近100%。 节能效果更显著。如图3所示，间接换热法需设置一个蓄热装置，蓄热装置与换热室通过管 道连通成封闭回路，由循环风机提供热风循环动力。蓄热装置可通过并联管道和阀门来实 现与多个换热室连通，可利用计算机实现自动控制。换热室即可以利用加热炉本身改造实 现，也可以另行新建造。蓄热装置的结构如图4所示，蓄热装置由若干个用保温材料分隔开 的蓄热区组成。在换热操作中，可形成温度高低不同的蓄热区，蓄热体吸热时可由高温蓄热 区到低温蓄热区逐个与待冷却物体进行热交换；而蓄热体与待加热物体换热时，则由低温 蓄热区向高温蓄热区逐个与待加热物体进行换热。这样就可以尽可多地吸取或放出热量， 可使节能效果进一步提高。对被加热件热量的利用条件是被加热件的工艺冷却速度不能太 快。比如要求淬火的工件。 附图说明图l为空气自然循环直接热交换方式简图。ll-外壳12-外壳保温层 13-钢架14-待冷却工件15-待加热工件16-带孔底板17-架体间隔层18-槽钢。图 2为强制空气循环直接热交换方式简图。21-外壳22-热电偶23-控制仪24-耐高温 风扇 25-保温材料26-待加热工件27-待冷却工件28-分隔板29-槽钢210-带 孔底板 211-支撑砖垛图3为间接换热法简图。31-带孔热气汇集管 32-换热室体 33-带孔热气分配管34-待冷却或加热工件35-带保温层的热气输送管道36-耐高温 风机 37-蓄热装置室体 38-蓄热体 39-控制仪 310-热电偶311-换热室 312-蓄 热装置313-阀门。图4为蓄热装置结构简图。41-保温层42-上定位架43-蓄热体 44-下支撑架 45-分隔板 46-保温基础 47-管道保温层 48-进气管 49-控制阀 410-进气支管411-带孔热气分配管412-带孔热气汇集管413-出气支管414-出气管。具体实施方式空气自然循环直接换热法(见图1):钢架13主要用于支撑带孔 底板16和固定架体间隔层17，外壳保温层12两侧内壁与固定架体间隔层17留有间隙，待 冷却工件14置于上面的带孔底板16上待加热工件15置于下面的带孔底板16上。利用热 气上浮，冷气下沉为动力，在换热室内形成自然对流热交换。它是以对流热交换为主，辐射 换热为辅的热交换模式来完成换热的。 强制空气循环直接换热法(见图2):待冷却工件26和待加热工件27置于带孔底 板210上，并分别在换热室的左、右，中间由分隔板28将其分开，热气在耐高温风扇24的吹 动下形成强制对流循环风来完成热量交换；设在室顶和室底的热电偶22将气风的温度信 号传输给控制仪23。利用温度差值，可方便地完成对流换热的自动控制。通过对耐高温风 扇的转数调整，还可以在一定程度上控制待冷却工件的冷却速度，有利于稳定工件的质量。 间接换热法(见图3):间接换热法主要由换热室311、蓄热装置312、耐高温风机 36、带保温层的热气输送管道35和阀门313组成。换热室311可根据情况由加热炉经改造 而成，也可以新建。 一个蓄热装置可通过管道并联和阀门的启闭，实现与多个换热室逐一进 行热量的交换。通过耐高温风机36可以控制循环风的强弱，在一定范围内调节待冷却及加 热工件34的冷却和加热的速度。蓄热装置312的详细结构如图4所示，它主要由保温层 41、蓄热体43、分隔板45、进气管48、进气支管410、出气管414、出气支管413和控制阀49 组成。蓄热装置中由分隔板45分隔成若干个蓄热区，各蓄热区有温度高、低差别。通过控 制阀49的开关状态控制，来实现与换热室需换热物体的相应顺序换热，也可以达到更大的 换热率，提高节能效果。权利要求本专利技术公开了一种工业炉窑节能技术。其特征为被加热工件热量循环利用，主要是用待冷却工件的余热换热给待加热工件，使待加热工件的入炉温度提高，达到提高能源利用率，节约能源的目的。它有三种应用实现a、空气自然循环直接换热法，b、强制空气循环直接换热法，c、间接换热法。2. 根据权利1所述的空气自然循环直接换热法，它主要由外壳11、外壳保温层12、钢架 13、带孔底板16、架体间隔板17组成。其特征是在同一密闭的换热室内，待冷却工件和待加热工件分别置于换热室下部和上部。利用热气自然上升，冷气自然下降为动力，在换热室 内形成空气自然对流循环来完成热量交换。3. 根据权利1所述的强制空气循环直接换热法，它主要由外壳21、热电偶22、控制仪 23、耐高温风扇24、保温层25、分隔板28、带孔底板210组成。其特征是在同一密闭的换 热室内，待冷却工件和待加热工件分别置于换热室的左侧和右侧，中间由分隔板隔开。位于 右侧室顶的耐热风扇强制空气向下流动，在室内形成空气循环来完成对流换热。4. 根据权利1所述的间接换热法，它主要由蓄热装置312、换热室311、带保温层的热气 输送管道35、阀门313、耐高温风机36组成。其特征是设置一个蓄热装置，蓄热装置与换 热室用热气输送管道连通成封闭回路，管道上设置的耐高温风机为该系统提供循环动力来 完成蓄热体对待冷却工件的热量吸取和对待加热工件热量的释放，即而完成工件间的热交 换。5. 根据权利2所述的带孔底板16，其特征是上、下底板是带孔的，便于空气通过；换热室两侧内壁与架体间隔层17留有间隙，冷气沿此向下流动。6. 根据权利3所述的换热室结构，其特征是底板210是带孔的，便于空气通过；热电偶22分别布置在换热室的顶部和底部，利用热电偶测出的温差信号很容易实现对换热的 自动控制。7. 根据权利4所述的蓄热装置312和换热室311，其特征是蓄热装置和多个换热室通 过与管道的并联本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术公开了一种工业炉窑节能技术。其特征为：被加热工件热量循环利用，主要是用待冷却工件的余热换热给待加热工件，使待加热工件的入炉温度提高，达到提高能源利用率，节约能源的目的。它有三种应用实现：ａ、空气自然循环直接换热法，ｂ、强制空气循环直接换热法，ｃ、间接换热法。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：唐祖喜，唐长虹，雷寅兵，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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