一种天然气熔铝加热炉烟气余热回收系统

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，具体为一种天然气熔铝加热炉烟气余热回收系统。

背景技术

天然气融铝加热炉是一种能量转换器，它是利用天然气燃料燃烧释放的热能将铝材加热到一定温度融化成液体的设备。加热炉运行中影响加热炉燃耗的原因有很多，排烟热损失是其中很重要的一个因素，排烟温度越高，排烟热损失就越大，大量工厂在对这些烟气经过环保处理后直接排出到外界，烟气的热量得不到有效利用，而少部分厂家通常在锅炉的排气端设置换热器，将烟气的热能进行二次利用，但是由于烟气加热后流动快速，其热量还未完全利用就被排入大气中，烟气的热量得不到回收，造成极大的资源浪费，因而烟气余热回收成为了提高加热炉热效率的主要研究方向，其中，天然气作为较为清洁的能源，其燃烧产生的烟气中主要为二氧化碳和水蒸气，因此不需要复杂的环保处理，故烟气从燃烧炉中排出后热量损失少，因此对于天然气燃烧烟气的可回收利用价值更高，热量回收更多，因此急需设计一种天然气熔铝加热炉烟气余热回收设备。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种天然气熔铝加热炉烟气余热回收系统，具备烟气余热利用充分、热量流失少的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种天然气熔铝加热炉烟气余热回收系统，包括固定架，所述固定架上部的两侧均开设有滑槽，所述固定架上端的底面的一侧固定连接有固定块，所述固定架底部内壁的两侧均固定连接有支撑杆，所述支撑杆的另一端固定连接有进气管，所述进气管的上端分别固定连接有波纹管外壁和波纹管内壁，所述波纹管内壁的底部固定连接有连接管，所述连接管的一侧固定连接有贯穿进气管的进水管，所述连接管底端的中部活动套接有输液管，所述输液管的内部固定连接有螺纹叶，所述螺纹叶的中部固定连接有转轴，所述转轴的底端固定连接有叶轮，所述连接管的底部固定连接有集液槽，所述进气管内壁的上部固定连接有位于集液槽上方的收集槽，所述波纹管内壁的上端固定连接有与滑槽活动套接的支撑板，所述支撑板的中部开设有通孔，所述通孔中部的一侧开设有液压腔，所述液压腔的一端固定连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的另一端固定连接有金属挡块，所述支撑板的内部固定安装有液压腔一侧的电磁铁，所述支撑板上端中部的一侧设置有处于固定块正下方的接电开关，所述波纹管内壁上部的一侧固定连接有贯穿波纹管外壁的排水管，所述排水管的中部固定连接有出水管，所述排水管内腔中部的一侧固定连接有固定块，所述固定块的中部活动套接有连杆，所述连杆靠近出水管的一端固定连接有橡胶挡块，所述连杆的另一端固定连接有活塞，所述排水管的上部固定连接有将液压腔与排水管连通的连通管。

优选的，所述进水管的另一端连接有冷水管，且进水管的中部设置有止回阀。

优选的，所述输液管的底端位于集液槽的底部，所述集液槽与收集槽之间设置有连通的水管，所述输液管的上端设置有压力单向阀。

优选的，所述波纹管外壁上端的一侧开设有排气管。

优选的，所述液压腔内部填充有液压油。

本发明具备以下有益效果：

1、通过波纹管内壁、波纹管外壁、支撑板的设置，使得烟气能够对波纹管内部的冷水进行加热，当冷水被加热至沸腾之后会产生水蒸气，大量水蒸气会使波纹管向上伸长，产生负压开始从进水管抽取冷水进行补充，当支撑板上端接电开关接触到金属挡块时，将通孔和排水管打开，此时波纹管内部的热水在自身重力作用下开始压缩波纹管，热水从排水管和出水管排出，而当波纹管收缩到最小时，电磁铁断电，此时金属挡块和橡胶挡块依次封堵住通孔和排水管，当波纹管内壁与波纹管外壁之间不断通入天然气废气时，能够再次进行上述动作，实现一个循环，实现波纹管自升降和空腔内液体的自抽吸，无需额外能源驱动，同时对烟气的热能最大化的利用，节能环保。

2、通过输液管、集液槽的设置，使得在天然气烟气进入到进气管中时，会吹动叶轮旋转，可以对波纹管内部的水体进行搅动，保证水体受热均匀，并且能够加速液体的蒸发，加速波纹管的伸缩速度，提高效率，同时，波纹管内壁和波纹管外壁表面会冷凝大量的液滴，这些液滴将会流入收集槽和集液槽中，并最终汇聚在集液槽中，在波纹管内部热水排出之后，此时旋转的输液管能够通过螺纹叶能将这些冷凝水倒入波纹管内部，避免造成水资源的浪费，而在波纹管内部水位上升时，输液管上端的压力单向阀在其水压作用下自动关闭，不会造成波纹管内部液体从输液管流出。

附图说明

图1为本发明结构外观示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明结构A处放大示意图；

图4为本发明结构B处放大示意图。

图中：1、固定架；2、滑槽；3、固定块；4、支撑杆；5、进气管；6、波纹管外壁；7、波纹管内壁；8、连接管；9、进水管；10、输液管；11、螺纹叶；12、转轴；13、叶轮；14、集液槽；15、收集槽；16、支撑板；17、通孔；18、液压腔；19、支撑弹簧；20、金属挡块；21、电磁铁；22、接电开关；23、排水管；24、出水管；25、固定块；26、连杆；27、橡胶挡块；28、活塞；29、连通管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种天然气熔铝加热炉烟气余热回收系统，包括固定架1，固定架1上部的两侧均开设有滑槽2，固定架1上端的底面的一侧固定连接有固定块3，固定架1底部内壁的两侧均固定连接有支撑杆4，支撑杆4的另一端固定连接有进气管5，进气管5的上端分别固定连接有波纹管外壁6和波纹管内壁7，波纹管内壁7的底部固定连接有连接管8，连接管8的一侧固定连接有贯穿进气管5的进水管9，连接管8底端的中部活动套接有输液管10，输液管10的内部固定连接有螺纹叶11，螺纹叶11的中部固定连接有转轴12，转轴12的底端固定连接有叶轮13，连接管8的底部固定连接有集液槽14，进气管5内壁的上部固定连接有位于集液槽14上方的收集槽15，波纹管内壁7的上端固定连接有与滑槽2活动套接的支撑板16，支撑板16的中部开设有通孔17，通孔17中部的一侧开设有液压腔18，液压腔18的一端固定连接有支撑弹簧19，支撑弹簧19的另一端固定连接有金属挡块20，支撑板16的内部固定安装有液压腔18一侧的电磁铁21，支撑板16上端中部的一侧设置有处于固定块3正下方的接电开关22，波纹管内壁7上部的一侧固定连接有贯穿波纹管外壁6的排水管23，排水管23的中部固定连接有出水管24，排水管23内腔中部的一侧固定连接有固定块25，固定块25的中部活动套接有连杆26，连杆26靠近出水管24的一端固定连接有橡胶挡块27，连杆26的另一端固定连接有活塞28，排水管23的上部固定连接有将液压腔18与排水管23连通的连通管29。

其中，进水管9的另一端连接有冷水管，且进水管9的中部设置有止回阀，在该烟气余热回收设备工作时，先通过进水管9向连接管8中注入冷水，直至冷水充满波纹管内腔，然后从底部进气管5通入天然气烟气废气，使烟气填充满波纹管外壁6与波纹管内壁7之间的空腔，使得烟气能够对波纹管内部的冷水进行加热，当冷水被加热至沸腾之后会产生水蒸气，大量水蒸气导致其内部气压变大，会使波纹管向上伸长，增大波纹管内部的空间，产生负压开始从进水管9抽取冷水进行补充，直至波纹管伸长至最大值，此时支撑板16上端接电开关22接触到金属挡块20，使得电磁铁21带电，产生磁力吸引金属挡块20向靠近其一侧移动，将通孔打开，使得波纹管内部与外界大气压连通，又因为金属挡块20移动时挤压液压腔中的液压油，使得橡胶挡块27向外侧移动，同时打开排水管23与出水管24之间的通道，此时波纹管内部的热水在自身重力作用下开始压缩波纹管，使得热水从排水管23和出水管24排出，流到需要使用热水的地方，而当波纹管收缩到最小时，电磁铁21断电，此时金属挡块20和橡胶挡块27依次封堵住通孔17和排水管23，当波纹管内壁7与波纹管外壁6之间不断通入天然气废气时，能够再次进行上述动作，实现一个循环，实现波纹管自升降和空腔内液体的自抽吸，无需额外能源驱动，同时对烟气的热能最大化的利用，节能环保。

其中，输液管10的底端位于集液槽14的底部，集液槽14与收集槽15之间设置有连通的水管，输液管10的上端设置有压力单向阀，在天然气烟气进入到进气管5中时，会吹动叶轮13旋转，可以对波纹管内部的水体进行搅动，保证水体受热均匀，并且能够加速液体的蒸发，加速波纹管的伸缩速度，提高效率，同时，由于天然气燃烧之后废气中的水蒸气在对冷水进行加热时，波纹管内壁7和波纹管外壁6表面会冷凝大量的液滴，这些液滴将会流入收集槽15和集液槽14中，并最终汇聚在集液槽14中，在波纹管内部热水排出之后，此时旋转的输液管10能够通过螺纹叶11能将这些冷凝水倒入波纹管内部，避免造成水资源的浪费，而在波纹管内部水位上升时，输液管10上端的压力单向阀在其水压作用下自动关闭，不会造成波纹管内部液体从输液管10流出。

其中，波纹管外壁6上端的一侧开设有排气管，避免波纹管外壁6和波纹管内壁7之间形成的空腔内部气体压力过大，而无法实现对水体的加热，甚至损坏波纹管。。

其中，液压腔18内部填充有液压油，能够实现通孔17和排水管23的同时开启和闭合。

工作原理，在该烟气余热回收设备工作时，先通过进水管9向连接管8中注入冷水，直至冷水充满波纹管内腔，然后从底部进气管5通入天然气烟气废气，使烟气填充满波纹管外壁6与波纹管内壁7之间的空腔，使得烟气能够对波纹管内部的冷水进行加热，当冷水被加热至沸腾之后会产生水蒸气，大量水蒸气导致其内部气压变大，会使波纹管向上伸长，增大波纹管内部的空间，产生负压开始从进水管9抽取冷水进行补充，直至波纹管伸长至最大值，此时支撑板16上端接电开关22接触到金属挡块20，使得电磁铁21带电，产生磁力吸引金属挡块20向靠近其一侧移动，将通孔打开，使得波纹管内部与外界大气压连通，又因为金属挡块20移动时挤压液压腔中的液压油，使得橡胶挡块27向外侧移动，同时打开排水管23与出水管24之间的通道，此时波纹管内部的热水在自身重力作用下开始压缩波纹管，使得热水从排水管23和出水管24排出，流到需要使用热水的地方，而当波纹管收缩到最小时，电磁铁21断电，此时金属挡块20和橡胶挡块27依次封堵住通孔17和排水管23，当波纹管内壁7与波纹管外壁6之间不断通入天然气废气时，能够再次进行上述动作，实现一个循环，实现波纹管自升降和空腔内液体的自抽吸，无需额外能源驱动，同时对烟气的热能最大化的利用，节能环保。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。