一种带尾气余热再利用的环保型铝棒加热炉

技术领域

本申请涉及加热炉设备技术领域，特别是涉及一种带尾气余热再利用的环保型铝棒加热炉。

背景技术

在冶金工业中，加热炉是将物料或工件一般是金属加热到轧制成锻造温度的设备，加热炉应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域，现有加热炉使用过程中产生的余热尾气都是直接排放，造成温室效应的同时也浪费了大量的能源，不符合绿色环保的发展理念。

在现有的尾气余热再利用的环保型加热炉中，如公告号为CN211425089U的中国专利，其公开了一种尾气余热再利用的环保型加热炉，具体的，所述加热炉主体顶部一边侧开设有尾气排放口，所述尾气排放口一端固定连接有U型管，所述U型管一端与气体净化箱接通，所述气体净化箱一端固定连接有余热处理箱，所述余热处理箱通过输气管道与气体净化箱接通，通过将加热炉主体排放的尾气通过气体净化箱内的活性炭过滤器进行去杂处理，随后在风机作用下加速进入余热处理箱，高热的气体热量传至散热片，散热片为达到热平衡向第一发热腔和第二发热腔散热，从而使得储热腔保持在高温状态，被吸收热量之后的尾气经过通气管后由排气管排走。

在上述现有技术中，也能够实现对加热炉余热利用和除杂的功能，但是第一方面，上述现有技术中在对余热进行利用时，尾气是先除杂之后在利用余热，高热的气体可能会使活性炭自燃或者高温会降低活性炭的吸附性，导致尾气除杂效果不佳；第二方面，上述现有技术中在对余热进行利用时，储热腔保持在高温状态，导致尾气与储热腔之间温差较小，使得散热片的热传递效率会降低，导致对尾气余热利用的不充分，基于此，在现有的环保型加热炉尾气余热再利用的技术之上，还有可改进的空间。

发明内容

为了能够实现对加热炉尾气的余热再利用和对尾气除杂的功能，本申请提供一种带尾气余热再利用的环保型铝棒加热炉。

本申请提供的一种带尾气余热再利用的环保型铝棒加热炉采用如下的技术方案：

一种带尾气余热再利用的环保型铝棒加热炉，包括外壳、进料模块、出料模块、移动加热模块和余热利用模块，所述外壳呈中空的矩形结构，外壳左侧面上安装有进料模块，外壳右侧面上安装有出料模块，外壳内部下端安装有移动加热模块，外壳内部上端安装有余热利用模块。

所述移动加热模块包括矩形架、转动单元、矩形板、铝棒架、移动加热杆、U形架、转动辊和固定加热杆，所述外壳内部下端对称安装有矩形架，矩形架上安装有转动单元，转动单元上端之间通过销轴安装有矩形板，矩形板上端安装有铝棒架，矩形板之间均匀安装有移动加热杆，移动加热杆与铝棒架之间间隔设置，矩形架上端均匀安装有U形架，U形架中部安装有转动辊，位于相邻U形架之间的矩形架上安装有固定加热杆。

所述余热利用模块包括下隔板、上隔板、进水管、出水管、导热管、导热过滤单元、蒸气发生单元、动力单元和排气管，所述外壳内侧中部安装有下隔板，下隔板上端设置有上隔板，上隔板安装在外壳上，下隔板和上隔板之间设置有加热腔，加热腔内部填充有循环水，外壳左侧安装有进水管，外壳右侧安装有出水管，进水管和出水管分别与加热腔相连通，上隔板与外壳之间设有导热腔，下隔板、上隔板与外壳之间通过轴承均匀安装有导热管，导热管贯穿设置在加热腔和导热腔中部，导热管下端与外壳内部下端相连通，导热管内部安装有导热过滤单元，位于导热腔内部的导热管外侧安装有蒸气发生单元，外壳内部上端安装有动力单元，动力单元与导热管相连接，外壳上端安装有排气管，排气管与导热腔相连通。

优选的，所述进料模块包括进料架、进料门和左密封架，所述外壳左侧面上安装有进料架，进料架与外壳相连通，进料架为中空的矩形结构，进料架左侧通过铰链安装有进料门，进料架下端设置有左密封架，左密封架安装在外壳上，左密封架上对称设置有与移动加热模块配合的进料槽。

优选的，所述出料模块包括出料架、出料门和右密封架，所述外壳右侧面上安装有出料架，外壳与出料架相连通，出料架为中空的矩形结构，出料架右侧通过铰链安装有出料门，出料架下端设置有右密封架，右密封架安装在外壳上，右密封架上对称设置有与移动加热模块配合的出料槽。

优选的，所述转动单元包括转动杆、驱动电机一和连接板，所述矩形架中部转动设置有对称的转动杆，外壳上通过电机座安装有驱动电机一，驱动电机一的输出轴与转动杆相连接，转动杆内侧安装有连接板，连接板上端之间通过销轴安装有矩形板。

优选的，所述移动加热杆和固定加热杆上端均匀安装有燃气喷头和空气喷头，燃气喷头通过移动加热杆和固定加热杆与天然气相连通，空气喷头通过移动加热杆和固定加热杆与气泵相连通。

优选的，所述导热过滤单元包括连接柱、导热片、过滤箱和把手，所述导热管内侧中部安装有连接柱，连接柱外侧面上均匀安装有导热片，导热片呈螺旋布置，相邻的导热片之间设置有螺旋导气槽，导热管上端安装有可拆卸的过滤箱，过滤箱用于对热气内部的杂质进行过滤，过滤箱上端面均匀设置有排气孔，过滤箱上端安装有把手。

优选的，所述蒸气发生单元包括环形板、刮板、喷水板和喷水头，所述位于导热腔内部的导热管外侧对称安装有环形板，位于导热腔下端的环形板安装在上隔板上，环形板之间均匀安装有刮板和喷水板，刮板和喷水板之间为间隔设置，喷水板内侧面上均匀设置有喷水头，喷水板下端通过水泵与加热腔相连通。

优选的，所述刮板为弧形结构，刮板内侧面与导热管相紧贴，刮板侧面上均匀设置有向下倾斜布置的引水槽。

优选的，所述动力单元包括齿轮一、驱动电机二和齿轮二，所述导热管上端安装有齿轮一，位于外壳同一侧的齿轮一之间相啮合，外壳上端左侧通过电机座安装有驱动电机二，驱动电机二的输出轴穿过外壳安装有齿轮二，齿轮二与齿轮一相啮合。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在本发明中设置了移动加热模块，铝棒加热一定时间后，转动单元通过铝棒架将进料架内部的铝棒再次运入外壳内部，同时位于外壳内部左侧转动辊上的铝棒向右前进，使得铝棒可以逐一从外壳内部的转动辊上经过，实现对铝棒进行逐一进料以及分段加热的功能；

2.在本发明中设置了导热过滤单元，尾气进入导热管内后在螺旋导气槽中向上流动，尾气中的热量会传递到导热管和导热片上，之后，导热片上的热量也会传递到导热管上，被吸收热量的尾气最终经过过滤箱后从排期孔中流出，螺旋导气槽可以增加尾气的流动行程，增加尾气与导热管的接触，使得尾气中的热量可以充分的传递到导热管上，提高了对尾气中热量的利用率；

3.在本发明中设置了蒸气发生单元，导热管温度上升后，喷水头可以将加热腔内的循环水喷射到导热管表面，循环水遇到高温的导热管发生气化形成水蒸气，此时，未气化的循环水会留在导热管表面，当导热管转动一定角度时，刮板对导热管表面进行刮水，刮出的水会经引水槽流出，导热管会迅速升温，使得喷水头喷出的水可以继续气化，提高了水蒸气的产生效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请的立体结构示意图。

图2是本申请的剖切结构示意图。

图3是本申请的第一剖面结构示意图。

图4是本申请的第二剖面结构示意图。

图5是本申请的移动加热模块立体结构示意图。

图6是本申请的移动加热模块第一剖面结构示意图。

图7是本申请的移动加热模块第二剖面结构示意图。

图8是本申请外壳和余热利用模块之间的剖面结构示意图。

图9是本申请的导热管、导热过滤单元和蒸气发生单元之间的剖面结构示意图。

附图标记说明：1、外壳；2、进料模块；21、进料架；22、进料门；23、左密封架；3、出料模块；31、出料架；32、出料门；33、右密封架；4、移动加热模块；41、矩形架；42、转动单元；421、转动杆；422、驱动电机一；423、连接板；43、矩形板；44、铝棒架；45、移动加热杆；451、燃气喷头；452、空气喷头；46、U形架；47、转动辊；48、固定加热杆；5、余热利用模块；51、下隔板；52、上隔板；53、进水管；54、出水管；55、导热管；56、导热过滤单元；561、连接柱；562、导热片；563、过滤箱；564、把手；57、蒸气发生单元；571、环形板；572、刮板；573、喷水板；574、喷水头；58、动力单元；581、齿轮一；582、驱动电机二；583、齿轮二；59、排气管。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种带尾气余热再利用的环保型铝棒加热炉，能够实现对加热炉的尾气余热进行再利用和对尾气除杂的功能。

参照图1所示，为本实施例公开的一种带尾气余热再利用的环保型铝棒加热炉，包括外壳1、进料模块2、出料模块3、移动加热模块4和余热利用模块5，其特征在于，所述外壳1呈中空的矩形结构，外壳1左侧面上安装有进料模块2，外壳1右侧面上安装有出料模块3，外壳1内部下端安装有移动加热模块4，外壳1内部上端安装有余热利用模块5。

参照图3所示，所述进料模块2包括进料架21、进料门22和左密封架23，所述外壳1左侧面上安装有进料架21，进料架21与外壳1相连通，进料架21为中空的矩形结构，进料架21左侧通过铰链安装有进料门22，进料架21下端设置有左密封架23，左密封架23安装在外壳1上，左密封架23上对称设置有与移动加热模块4配合的进料槽。

在实际使用过程中，人工将铝棒放置在进料架21左端，铝棒在重力的作用下向外壳1内滚动，当铝棒被外壳1阻挡时停止滚动，此时，铝棒均匀的排放在进料架21下端。

需要说明的是，进料架21、左密封架23与外壳1之间形成密闭的腔体，防止尾气从进料槽内流出造成尾气余热的流失。

参照图3所示，所述出料模块3包括出料架31、出料门32和右密封架33，所述外壳1右侧面上安装有出料架31，外壳1与出料架31相连通，出料架31为中空的矩形结构，出料架31右侧通过铰链安装有出料门32，出料架31下端设置有右密封架33，右密封架33安装在外壳1上，右密封架33上对称设置有与移动加热模块4配合的出料槽。

在实际使用过程中，当铝棒加热完成后，移动加热模块4将铝棒运送至出料架31内，铝棒在重力的作用下向下滚动，之后可以对铝棒进行锻造或者其他工序。

需要说明的是，出料架31、右密封架33和壳1之间形成密闭的密封腔，防止尾气从出料槽内流出造成尾气余热的流失。

参照图5所示，所述移动加热模块4包括矩形架41、转动单元42、矩形板43、铝棒架44、移动加热杆45、U形架46、转动辊47和固定加热杆48，所述外壳1内部下端对称安装有矩形架41，矩形架41上安装有转动单元42，转动单元42上端之间通过销轴安装有矩形板43，矩形板43上端安装有铝棒架44，矩形板43之间均匀安装有移动加热杆45，移动加热杆45与铝棒架44之间间隔设置，矩形架41上端均匀安装有U形架46，U形架46中部安装有转动辊47，位于相邻U形架46之间的矩形架41上安装有固定加热杆48。

在实际使用过程中，当对铝棒进行取料时，转动单元42带动矩形板43间歇转动，铝棒架44跟随矩形板43同步转动，当矩形板43运动到最左侧时，位于矩形板43最左侧的铝棒架44正好运动到进料架21内部铝棒的正下方，之后，铝棒架44向上运动并对铝棒进行支撑卡接，使得铝棒可以跟随铝棒架44同步运动到外壳1内部，当转动单元42带动铝棒架44继续转动时，铝棒架44上的铝棒会准确的停留在两个转动辊47上端，同时，移动加热杆45继续转动到与固定加热杆48处于同一竖直平面，移动加热杆45与固定加热杆48对铝棒进行燃烧加热，并且转动辊47带动铝棒进行旋转，使得铝棒表面可以均匀受热；

当铝棒加热一定时间后，转动单元42通过铝棒架44将进料架21内部的铝棒再次运入外壳1内部，同时位于外壳1内部左侧转动辊47上的铝棒向右前进，使得铝棒可以逐一从外壳1内部的转动辊47上经过，同时可以实现对铝棒进行逐一进料以及分段加热的功能；

当铝棒进行最后一次加热后，铝棒完成加热，位于最右侧的铝棒架44带动加热完成后的铝棒继续转动，当位于最右侧的铝棒运动到最右侧时，铝棒掉落在出料架31内，加热完成后的铝棒在重力的作用下从出料架31内滚出。

参照图6所示，所述转动单元42包括转动杆421、驱动电机一422和连接板423，所述矩形架41中部转动设置有对称的转动杆421，外壳1上通过电机座安装有驱动电机一422，驱动电机一422的输出轴与转动杆421相连接，转动杆421内侧安装有连接板423，连接板423上端之间通过销轴安装有矩形板43。

在实际使用过程中，当驱动电机一422转动时，驱动电机一422通过转动杆421带动连接板423转动，矩形板43跟随同步转动。

参照图5所示，所述移动加热杆45和固定加热杆48上端均匀安装有燃气喷头451和空气喷头452，燃气喷头451通过移动加热杆45和固定加热杆48与天然气相连通，空气喷头452通过移动加热杆45和固定加热杆48与气泵相连通。

在实际使用过程中，移动加热杆45和固定加热杆48上装有点火器，当燃气喷头451和空气喷头452喷出天然气和空气时，点火器可以将天然气点燃，此时，火焰对铝棒下端面进行均匀加热，并且铝棒在转动，使得铝棒整体都受热均匀。

参照图4和图8所示，所述余热利用模块5包括下隔板51、上隔板52、进水管53、出水管54、导热管55、导热过滤单元56、蒸气发生单元57、动力单元58和排气管59，所述外壳1内侧中部安装有下隔板51，下隔板51上端设置有上隔板52，上隔板52安装在外壳1上，下隔板51和上隔板52之间设置有加热腔，加热腔内部填充有循环水，外壳1左侧安装有进水管53，外壳1右侧安装有出水管54，进水管53和出水管54分别与加热腔相连通，上隔板52与外壳1之间设有导热腔，下隔板51、上隔板52与外壳1之间通过轴承均匀安装有导热管55，导热管55贯穿设置在加热腔和导热腔中部，导热管55下端与外壳1内部下端相连通，导热管55内部安装有导热过滤单元56，位于导热腔内部的导热管55外侧安装有蒸气发生单元57，外壳1内部上端安装有动力单元58，动力单元58与导热管55相连接，外壳1上端安装有排气管59，排气管59与导热腔相连通。

在实际使用过程中，当天然气燃烧后的尾气向上流动时，尾气会流入导热管55内，尾气中的大量热量会传递到导热管55上，动力单元58带动导热管55转动，蒸气发生单元57喷出循环水到导热管55表面，循环水遇到高温的导热管55发生气化形成水蒸气，水蒸气通过排气管59流到蒸气发电机中产生电力，产生的电力可以用于工厂的照明或者其他设备，实现余热发电再利用的功能，余热完全利用后的尾气经导热管55进入导热过滤单元56内部，导热过滤单元56对尾气内部的杂质进行吸附过滤，过滤后的尾气排放到空气环境中，防止尾气对环境发生污染的现象。

需要说明的是，天然气燃烧后的尾气向上流动时会与下隔板51接触，下隔板51为导热金属材质，燃烧后尾气中的热量可以直接经下隔板51传递到循环水中，同时，位于加热腔内的导热管55也会将热量传递到循环水，使得循环水温服上升，产生的热水一部分被蒸气发生单元57使用，另一部分热水经出水管54流出，热水可以用于工业供暖或者其他方面，也能够实现对尾气余热利用的目的。

参照图9所示，所述导热过滤单元56包括连接柱561、导热片562、过滤箱563和把手564，所述导热管55内侧中部安装有连接柱561，连接柱561外侧面上均匀安装有导热片562，导热片562呈螺旋布置，相邻的导热片562之间设置有螺旋导气槽，导热管55上端安装有可拆卸的过滤箱563，过滤箱563用于对热气内部的杂质进行过滤，过滤箱563上端面均匀设置有排气孔，过滤箱563上端安装有把手564。

在实际使用过程中，尾气进入导热管55内后在螺旋导气槽中向上流动，尾气中的热量会传递到导热管55和导热片562上，之后，导热片562上的热量也会传递到导热管55上，被吸收热量的尾气最终经过过滤箱563过滤后从排期孔中流出，螺旋导气槽可以增加尾气的流动行程，增加尾气与导热管55的接触，使得尾气中的热量可以充分的传递到导热管55上，提高了对尾气中余热的利用率。

需要说明的是，过滤箱563内存放有活性炭，被吸收热量的尾气温度不会影响活性炭的吸附性，使得活性炭可以充分的将尾气中的杂质吸附过滤，使得经排气孔流出的尾气达到排放标准，达到绿色环保的目的。

还需要说明的是，过滤箱563为可拆卸结构，当过滤箱563内的活性炭吸附较多杂质之后，可以将过滤箱563取出，对过滤箱563中的活性炭进行更换。

参照图4和图8所示，所述蒸气发生单元57包括环形板571、刮板572、喷水板573和喷水头574，所述位于导热腔内部的导热管55外侧对称安装有环形板571，位于导热腔下端的环形板571安装在上隔板52上，环形板571之间均匀安装有刮板572和喷水板573，刮板572和喷水板573之间为间隔设置，喷水板573内侧面上均匀设置有喷水头574，喷水板573下端通过水泵与加热腔相连通。

参照图4所示，所述刮板572为弧形结构，刮板572内侧面与导热管55相紧贴，刮板572侧面上均匀设置有向下倾斜布置的引水槽。

在实际使用过程中，动力单元58带动导热管55转动，当导热管55温度上升后，喷水头574可以将加热腔内的循环水喷射到导热管55表面，循环水遇到高温的导热管55发生气化形成水蒸气，此时，未气化的水会留在导热管55表面，当导热管55转动一定角度时，刮板572对导热管55表面进行刮水，刮出的水会经引水槽流出。

需要说明的是，当导热管55表面粘有大量未气化的水后会使导热管55表面温度降低，影响循环水的气化，当刮板572将导热管55表面粘有大量未气化的水刮干净后，导热管55会迅速升温，使得喷水头574喷出的水可以继续气化，不仅提高了水蒸气的产生效率，还增加了尾气余热的热传递效率。

参照图8所示，所述动力单元58包括齿轮一581、驱动电机二582和齿轮二583，所述导热管55上端安装有齿轮一581，位于外壳1同一侧的齿轮一581之间相啮合，外壳1上端左侧通过电机座安装有驱动电机二582，驱动电机二582的输出轴穿过外壳1安装有齿轮二583，齿轮二583与齿轮一581相啮合。

在实际使用过程中，驱动电机二582通过齿轮二583带动齿轮一581转动，导热管55跟随同步转动。

本实施例的实施原理为：

1：放置取料，人工将铝棒放置在进料架21左端，铝棒在重力的作用下均匀的排放在进料架21下端，转动单元42带动矩形板43间歇转动，铝棒架44跟随矩形板43同步转动，铝棒架44带动铝棒转动后放置在两个转动辊47上端。

2：分段加热出料，移动加热杆45和固定加热杆48对铝棒进行加热，铝棒加热一定时间后，转动单元42通过铝棒架44将进料架21内部的铝棒再次运入外壳1内部，同时位于外壳1内部左侧转动辊47上的铝棒向右前进，使得铝棒可以逐一从外壳1内部的转动辊47上经过，加热完成后的铝棒在铝棒架44的带动下运送到出料架31内，加热完成后的铝棒从出料架31内滚出。

3：加热尾气利用，移动加热杆45和固定加热杆48对铝棒进行加热后的尾气流入导热管55内，尾气中的大量热量会传递到导热管55上，动力单元58带动导热管55转动，蒸气发生单元57喷出循环水到导热管55表面，循环水遇到高温的导热管55发生气化形成水蒸气，水蒸气通过排气管59流到蒸气发电机中产生电力，余热完全利用后的尾气经导热过滤单元56排出。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。