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一种回火炉用余热回收装置

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种回火炉用余热回收装置

技术领域

本发明涉及回火炉余热回收技术领域,具体涉及一种回火炉用余热回收装置。

背景技术

热处理工艺中的回火炉,供一般金属工件在淬火后进行回火以及铝合金压铸件、活塞、铝板等合金工件淬火、退火、时效热处理之用,并且一般回火炉采用燃气燃烧加热,需要进行烟气排放;

中国专利授权公告号为CN214270978U,名称为一种回火炉用余热回收装置,包括排烟箱,所述排烟箱顶部连通设有换热筒,且换热筒顶部设有密封盖,所述密封盖顶部连通设有排烟管,所述换热筒内部分别设有第一换热盒、第二换热盒和第三换热盒,且第一换热盒、第二换热盒和第三换热盒之间连通设有多组换热管。该引用文件通过排烟槽将烟气排放至每个换热盒之间,使得高温烟气进行分阶层与换热管与换热盒进行接触换热,防止热源发生浪费,而该现有技术存在的不足之处在于:该现有技术方案虽然可以回收回火炉排出的烟气中的热量,但是效果一般,烟气排出后持续顺着各级换热组件流动,虽然换热筒顶部设置有透烟板阻挡,但是只要有新的烟气进入,原本的烟气便会被挤压排出,如此只要烟气持续不断由下向上流动,烟气便会持续不断排出,无法确保烟气有效停留在换热筒内部进行充分换热,即余热回收效率较低。

发明内容

为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种回火炉用余热回收装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种回火炉用余热回收装置,包括连接主板,所述连接主板上开设有主通口,所述连接主板的底部一侧设置有保温导气箱,所述连接主板上设置有余热回收组件,所述余热回收组件包括第一贴合滑板和第二贴合滑板,所述第一贴合滑板和第二贴合滑板分别滑动设置在所述连接主板的两侧,所述第一贴合滑板和第二贴合滑板之间设置有同步滑动机构,所述第一贴合滑板上开设有通槽,所述第二贴合滑板上开设有副通口,所述连接主板上设置有与所述副通口配合连接的烟气传导组件,所述主通口内设置有与所述保温导气箱配合连接的环形换热管组;所述第一贴合滑板上还开设有多个与所述通槽连通的柱形排烟腔,每个所述柱形排烟腔内均转动设置有与所述保温导气箱配合连接的换热转管,所述换热转管上滑动设置有弹性螺旋换热片,所述弹性螺旋换热片底端与对应的换热转管外壁固定连接,所述弹性螺旋换热片的底面设置有凹槽;所述柱形排烟腔的顶部连接有顶压球,所述换热转管的顶端与所述连接主板之间配合设置有单向滚动组件。

作为本发明进一步的方案:所述弹性螺旋换热片为空心体,且两端均与对应的所述换热转管连通,所述弹性螺旋换热片的顶端与换热转管之间连接有波纹伸缩管,所述弹性螺旋换热片顶端通过波纹伸缩管与对应的换热转管连通。

作为本发明进一步的方案:所述单向滚动组件包括第一滚轮,所述第一滚轮同轴连接在所述换热转管的顶端,所述连接主板的顶部设置有多个第一单向轴承,每个所述换热转管均通过对应的第一单向轴承与第一贴合滑板转动连接,所述连接主板一侧横向等距分布有多个与所述第一滚轮相配合的第二滚轮,所述连接主板上设置有多个第二单向轴承,每个所述第二滚轮均通过对应的第二单向轴承与连接主板转动连接。

作为本发明进一步的方案:所述烟气传导组件包括对接筒,所述对接筒连接在连接主板上,所述对接筒与所述副通口之间连接有软导套,所述对接筒的内部设置有电风扇,所述电风扇和第二贴合滑板之间配合设置有传动机构。

作为本发明进一步的方案:所述同步滑动机构包括第一滑架和第二滑架,所述第一滑架竖直连接在所述第一贴合滑板顶部,所述第二滑架竖直连接在所述第二贴合滑板的顶部,所述第一滑架和第二滑架相互连接,所述连接主板上水平开设有条形滑槽,所述第一滑架与条形滑槽滑动连接,所述第一滑架和条形滑槽之间连接有弹簧。

作为本发明进一步的方案:所述传动机构包括第一转向斜齿轮,所述第一转向斜齿轮同轴连接在所述电风扇的旋转端,所述对接筒顶部转动连接有联动轴,联动轴贯穿对接筒,所述联动轴的底端同轴连接有与所述第一转向斜齿轮啮合的第二转向斜齿轮,所述联动轴的顶部连接有与所述第二滑架相配合的横推杆,所述横推杆的末端设置有弹性橡胶杆。

作为本发明进一步的方案:所述连接主板内设置有正向换热通管和反向换热通管,所述正向换热通管和反向换热通管均与环形换热管组配合连接,所述保温导气箱内部设置有第一循环泵,所述正向换热通管和反向换热通管分别与所述第一循环泵的对应端口连接,所述环形换热管组的内圈周向等距分布有多个第一换热凸片。

作为本发明进一步的方案:所述第一贴合滑板上连接有多个与对应的换热转管配合连接的循环通管;每个所述循环通管靠近对应的换热转管的一端连接有连通套,所述换热转管贯穿对应的连通套,所述换热转管上开设有多个与对应的连通套相配合的通孔;所述循环通管靠近保温导气箱的端部连接有第二循环泵,所述第二循环泵与所述换热转管之间连接有过渡换热管,所述换热转管的底端与所述过渡换热管转动连接。

作为本发明进一步的方案:所述保温导气箱的顶部一侧开设有条形通口,所述条形通口上贴合设置有与所述换热转管转动连接的封闭滑盖,所述封闭滑盖与循环通管固定连接。

本发明的有益效果:

1、本发明可将回火炉运行过程中产生的高温烟气传导至设置的主通口内,并且依靠往复运动的第一贴合滑板和第二贴合滑板,可实现烟气先封堵停留在主通口内一段时间,并且依靠设置的环形换热管组初步实现烟气热量回收,然后在与第一贴合滑板滑动连通时使得烟气分流至各个柱形排烟腔内,并且依靠弹性螺旋换热片延长通行时间,提高换热效率,同时在第一贴合滑板滑动过程中,弹性螺旋换热片可与设置的顶压球之间发生挤压,产生压缩,以便于烟气进入设置的凹槽内,进一步实现热量回收;

2、本发明回火炉依靠设置的电风扇驱动,向主通口所在方向流动,而该过程中电风扇可依靠设置的第一转向斜齿轮、第二转向斜齿轮和横推杆组合体联动第一贴合滑板和第二贴合滑板,并且第一贴合滑板和第二贴合滑板可依靠弹簧弹力回滑,如此便可实现往复运动,无需单独增设驱动组件;

3、本发明第一贴合滑板向弹簧拉伸方向滑动时,可依靠设置的第一单向轴承和第一滚轮的组合体联动换热转管和弹性螺旋换热片转动,而在第一贴合滑板回滑复位时,由于第一单向轴承限制,换热转管无法反转,如此便可保证弹性螺旋换热片仅单向转动,以便于和顶压球之间发生持续作用,同时此过程中第一滚轮沿着可进行转动的第二滚轮滑动,避免妨碍第一贴合滑板复位。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图;

图2是图1中A处的放大结构示意图;

图3是本发明中循环通管和换热转管配合连接的局部结构示意图;

图4是图2中B处的放大结构示意图;

图5是本发明中第一贴合滑板、保温导气箱和连接主板配合连接的左视结构示意图;

图6是本发明中通槽、副通口和主通口配合设置的俯视结构示意图;

图7是本发明中保温导气箱和连接主板配合连接的俯视结构示意图;

图8是本发明中环形换热管组的右视结构示意图;

图9是图1中C处的放大结构示意图;

图10是图1中D处的放大结构示意图。

图中:1、连接主板;2、主通口;3、第二贴合滑板;4、软导套;5、横推杆;6、第二滑架;7、弹性橡胶杆;8、第一滑架;9、排烟管;10、第一贴合滑板;11、保温导气箱;12、进气管;13、导气管;14、正向换热通管;15、反向换热通管;16、环形换热管组;17、条形滑槽;18、弹簧;19、第一滚轮;20、第一单向轴承;21、循环通管;22、连通套;23、第二滚轮;24、第二单向轴承;25、通槽;26、换热转管;27、柱形排烟腔;28、弹性螺旋换热片;29、凹槽;30、顶压球;31、封闭滑盖;32、条形通口;33、第一换热凸片;34、对接筒;35、电风扇;36、第一转向斜齿轮;37、第二转向斜齿轮;38、联动轴;39、过渡换热管;40、第二循环泵;41、第一循环泵;42、副通口;43、第二换热凸片。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1-图10所示,一种回火炉用余热回收装置,包括连接主板1,连接主板1上开设有主通口2,主通口2用于烟气通过,连接主板1的底部一侧设置有保温导气箱11,保温导气箱11的底部一侧设置有进气管12,且保温导气箱11的顶部设置有导气管13,导气管13可连接回火炉的燃烧室进气口,连接主板1上设置有与主通口2配合连接的余热回收组件,余热回收组件包括第一贴合滑板10和第二贴合滑板3,第一贴合滑板10和第二贴合滑板3分别滑动设置在连接主板1的两侧,并且第一贴合滑板10靠近保温导气箱11所在位置,第一贴合滑板10和第二贴合滑板3之间设置有同步滑动机构,同步滑动机构包括第一滑架8和第二滑架6,第一滑架8竖直固定连接在第一贴合滑板10顶部,第二滑架6竖直固定连接在第二贴合滑板3的顶部,第一滑架8和第二滑架6通过杆体相互连接,连接主板1上水平开设有条形滑槽17,第一滑架8与条形滑槽17滑动连接,第一滑架8和条形滑槽17之间连接有弹簧18,当第一滑架8沿着条形滑槽17滑动时,第二滑架6随之滑动,从而使得第一贴合滑板10和第二贴合滑板3均沿着连接主板1对应端面滑动,第一贴合滑板10上开设有通槽25,第二贴合滑板3上开设有副通口42,通槽25和副通口42均与主通口2相配合,并且当第一贴合滑板10和第二贴合滑板3处于原始位置时,通槽25与主通口2对齐,副通口42相对主通口2偏离在一侧,当第一贴合滑板10和第二贴合滑板3均在外力作用下向弹簧18拉伸的方向滑动后,通槽25偏离主通口2,副通口42与主通口2连通,连接主板1上设置有与副通口42配合连接的烟气传导组件,烟气传导组件包括对接筒34,对接筒34固定连接在连接主板1上,并且靠近第二贴合滑板3所在侧,对接筒34与副通口42之间连接有软导套4,软导套4可弯折,同时还可传导烟气进入副通口42,对接筒34的内部固定安装有电风扇35,对接筒34可对接回火炉的排烟端,电风扇35用于驱动进入的烟气流动,电风扇35和第二贴合滑板3之间配合设置有传动机构,传动机构包括第一转向斜齿轮36,第一转向斜齿轮36同轴连接在电风扇35的旋转端,对接筒34顶部转动连接有联动轴38,联动轴38贯穿对接筒34,联动轴38的底端同轴连接有与第一转向斜齿轮36啮合的第二转向斜齿轮37,联动轴38的顶部水平固定连接有与第二滑架6相配合的横推杆5,横推杆5的末端设置有弹性橡胶杆7,第二滑架6处于横推杆5的旋转轨迹上,当电风扇35运行驱动进入对接筒34内的烟气流向副通口42时,由于一开始副通口42未对接到主通口2上,主通口2仅受到第二贴合滑板3上副通口42以外的部分封堵,故烟气只能聚集在软导套4内,而此过程中第一转向斜齿轮36同步旋转,并且带动啮合的第二转向斜齿轮37旋转,第二转向斜齿轮37便带动联动轴38旋转,如此顶端的横推杆5便开始旋转,旋转过程中推顶第二滑架6,第二滑架6便带动第一滑架8同步沿着条形滑槽17滑动,如此第一贴合滑板10和第二贴合滑板3便联动横滑,滑动过程中通槽25脱离主通口2,而副通口42则滑动对接在主通口2一侧,方便传导的烟气进入主通口2内侧,而此时主通口2另一侧受到第一贴合滑板10上通槽25以外的部分封堵,即烟气无法流走;

主通口2内安装有与保温导气箱11配合连接的环形换热管组16,环形换热管组16由多个横向分布的环形管组成,且多个环形管依次连通,连接主板1内埋设有正向换热通管14和反向换热通管15,正向换热通管14靠近主通口2的一端与环形换热管组16的一侧环形管连通,反向换热通管15靠近主通口2的一端与环形换热管组16的另一侧环形管连通,保温导气箱11内部固定安装有第一循环泵41,正向换热通管14的另一端和反向换热通管15的另一端均贯穿在保温导气箱11内,且与第一循环泵41的对应端口连接,正向换热通管14、反向换热通管15和环形换热管组16之间连通的管路中装有换热液体,例如水,环形换热管组16的内圈周向等距分布有多个第一换热凸片33,环形换热管组16依靠第一换热凸片33增大换热面,以便于将进入主通口2内的烟气中的热量交换至内部流动的换热液体中,然后换热液体带着热量流动,在第一循环泵41的作用下流动至保温导气箱11内,方便对通过进气管12进入保温导气箱11内的较低温度空气加热,加热后的较高温度空气则通过导气管13排出,排向回火炉的燃烧室进气端,以便于回火炉燃烧室依靠加热后的空气进行高效助燃;同时也实现余热回收处理;

第一贴合滑板10上还开设有多个与通槽25连通的柱形排烟腔27,多个柱形排烟腔27均处于通槽25上方,第一贴合滑板10上固定连接有多个与对应的柱形排烟腔27顶部连通的排烟管9,每个柱形排烟腔27内均竖直转动设置有与保温导气箱11配合连接的换热转管26,换热转管26的两端分别贯穿第一贴合滑板10的两端,且与第一贴合滑板10转动连接,第一贴合滑板10上连接有多个与对应的换热转管26配合连接的循环通管21,每个循环通管21靠近对应的换热转管26的一端固定连接有连通套22,换热转管26贯穿对应的连通套22,换热转管26上开设有多个与对应的连通套22相配合的通孔,如此便实现换热转管26与循环通管21连通,且换热转管26还可相对连通套22旋转,连通套22两侧均设置有与换热转管26相配合的密封圈,具体为:循环通管21靠近保温导气箱11的端部连接有第二循环泵40,第二循环泵40与换热转管26之间连接有过渡换热管39,换热转管26的底端与过渡换热管39转动连接,且相互连通,第二循环泵40也与过渡换热管39连通,并且第二循环泵40、过渡换热管39、循环通管21和换热转管26形成的管路中装有换热液体,方便进行热量吸收;保温导气箱11的顶部一侧开设有条形通口32,条形通口32上贴合设置有与换热转管26转动连接的封闭滑盖31,封闭滑盖31与循环通管21固定连接,换热转管26上滑动套设有与对应的柱形排烟腔27相配合的弹性螺旋换热片28,弹性螺旋换热片28底端与对应的换热转管26外壁固定连接,顶端为滑动端,即弹性螺旋换热片28顶端受力后可进行整体压缩,弹性螺旋换热片28为空心体,且两端均与对应的换热转管26连通,弹性螺旋换热片28的顶端与换热转管26之间连接有波纹伸缩管,弹性螺旋换热片28顶端通过波纹伸缩管与对应的换热转管26连通,同时波纹伸缩管可进行伸缩,避免妨碍弹性螺旋换热片28压缩运动,弹性螺旋换热片28的底面等距开设有多个凹槽29;柱形排烟腔27的顶部通过杆体固定连接有与弹性螺旋换热片28顶端弧面相配合接触的顶压球30,换热转管26的顶端与连接主板1之间配合设置有单向滚动组件,单向滚动组件包括第一滚轮19,第一滚轮19同轴固定连接在换热转管26的顶端,连接主板1的顶部安装有多个第一单向轴承20,每个换热转管26均通过对应的第一单向轴承20与第一贴合滑板10转动连接,当第一贴合滑板10向弹簧18拉伸方向滑动时,第一滚轮19可贴合连接主板1的端面进行滚动,而当第一贴合滑板10回滑时,由于第一单向轴承20的存在,第一滚轮19无法旋转,连接主板1靠近第一贴合滑板10的一侧横向等距分布有多个与第一滚轮19相配合的第二滚轮23,连接主板1上固定安装有多个第二单向轴承24,每个第二滚轮23均通过对应的第二单向轴承24与连接主板1转动连接,当第一贴合滑板10向弹簧18的拉伸方向滑动时,第一滚轮19沿着接触的第二滚轮23进行滚动,此过程中各个第二滚轮23受反作用力,但是由于第二单向轴承24存在,故无法旋转,而当第一贴合滑板10回滑,第一滚轮19受到第一单向轴承20的限制无法旋转时,相接触的第二滚轮23可进行旋转,如此方便第一滚轮19滑动通过,从而降低第一贴合滑板10回滑过程中的阻碍;如此每当第一贴合滑板10上的通槽25与主通口2进行对接时,主通口2内已经通过环形换热管组16进行换热处理后的烟气则通过通槽25分流至各个柱形排烟腔27内,由于弹性螺旋换热片28的存在,使得柱形排烟腔体27内形成螺旋腔,用于延长烟气在柱形排烟腔27内的流动,如此方便烟气中残余热量进一步通过换热转管26传递至内部流动的换热液中,并且当第一贴合滑板10向弹簧18拉伸的方向滑动时,换热转管26顶部的第一滚轮19则沿着分布的第二滚轮23分布位置滚动,从而带动换热转管26旋转,换热转管26旋转过程中套设的弹性螺旋换热片28同步旋转,由于顶压球30固定在柱形排烟腔27内顶部,且与弹性螺旋换热片28顶部弧面接触,同时又由于弹性螺旋换热片28底端固定,而顶部为滑动端,故在弹性螺旋换热片28旋转过程中,顶压球30便对旋转的弹性螺旋换热片28造成挤压,弹性螺旋换热片28便整体压缩,方便挤压作用烟气,便于烟气与开设的凹槽29内部接触,从而提高热交换效率,以便于烟气中的热量进一步传递至弹性螺旋换热片28内流动的换热液中,热交换后的低温烟气便从对应的排烟管9处排出,而吸收热量后的换热液便顺着换热转管26底端进入保温导气箱11内部的过渡换热管39内,以便于加热保温导气箱11内的空气;

过渡换热管39的外壁上分布有多个第二换热凸片43,并且处于保温导气箱11内部的正向换热通管14和反向换热通管15的端部同样分布有多个第二换热凸片43,此处第二换热凸片43用于增大散热面积,以便于各个管体内部热量散出,加热所在空间中空气。

上述多种换热管件均为导热金属制成,可高效传递热量。

本发明的工作原理:对接筒34与回火炉的烟管对接,方便高温烟气导入对接筒34内,对接筒34内的电风扇35运行驱动进入的烟气流向软导套4,而在电风扇35旋转过程中,第一转向斜齿轮36同步旋转,并且带动啮合的第二转向斜齿轮37旋转,第二转向斜齿轮37便带动联动轴38旋转,如此顶端的横推杆5便开始旋转,旋转过程中推顶第二滑架6,第二滑架6便带动第一滑架8同步沿着条形滑槽17滑动,如此第一贴合滑板10和第二贴合滑板3便联动横滑,滑动过程中第一贴合滑板10上的通槽25脱离主通口2,而第二贴合滑板3上的副通口42滑动对接在主通口2一侧,方便软导套4内传导的烟气进入主通口2内侧,而此时主通口2另一侧受到第一贴合滑板10上通槽25以外的部分封堵,即烟气无法流走,暂时存留,该过程中主通口2内安装的环形换热管组16依靠第一换热凸片33增大换热面,以便于将进入主通口2内的烟气中的热量交换至内部流动的换热液体中,然后换热液体带着热量流动,在第一循环泵41的作用下通过反向换热通管15流动至保温导气箱11内,方便对通过进气管12进入保温导气箱11内的较低温度空气加热,并且实现热量释放后的换热液由通过正向换热通管14回流至环形换热管组16内,持续循环;由于横推杆5末端设置有弹性橡胶杆7,可弯折,故在第一贴合滑板10和第二贴合滑板3向弹簧18拉伸方向滑动至极限位置后,弹性橡胶杆7通过弯折方式,方便横推杆5脱离第二滑架6,如此在弹簧18回弹力作用下,第一贴合滑板10和第二贴合滑板3便回滑,回滑后第一贴合滑板10上的通槽25与主通口2进行对接,而此时第二贴合滑板3上的副通口42则脱离主通口2,便通过第二贴合滑板3其他部位将主通口2一侧封堵,如此主通口2内已经通过环形换热管组16进行换热处理后的烟气则通过通槽25分流至第一贴合滑板10上开设的各个柱形排烟腔27内;

由于弹性螺旋换热片28的存在,使得柱形排烟腔体27内形成螺旋腔,用于延长烟气在柱形排烟腔27内的流动,如此方便烟气中残余热量进一步通过换热转管26传递至内部流动的换热液中,并且当第一贴合滑板10再次向弹簧18拉伸的方向滑动时,换热转管26顶部的第一滚轮19则沿着分布的第二滚轮23分布位置滚动,从而带动换热转管26旋转,换热转管26旋转过程中套设的弹性螺旋换热片28同步旋转,由于顶压球30固定在柱形排烟腔27内顶部,且与弹性螺旋换热片28顶部弧面接触,同时又由于弹性螺旋换热片28底端固定,而顶部为滑动端,故在弹性螺旋换热片28旋转过程中,顶压球30便对旋转的弹性螺旋换热片28造成挤压,弹性螺旋换热片28便整体压缩,方便挤压作用烟气,便于烟气与开设的凹槽29内部接触,从而提高热交换效率,以便于烟气中的热量进一步传递至弹性螺旋换热片28内流动的换热液中,并且当顶压球30脱离弹性螺旋换热片28端部时,弹性螺旋换热片28便回弹复位;

并且第一贴合滑板10向弹簧18的拉伸方向滑动时,第一滚轮19沿着接触的第二滚轮23进行滚动,此过程中各个第二滚轮23受反作用力,但是由于第二单向轴承24存在,故无法旋转,方便第一滚轮19依靠第一单向轴承20旋转,从而带动换热转管26旋转,而当第一贴合滑板10回滑,第一滚轮19受到第一单向轴承20的限制无法旋转时,相接触的第二滚轮23可进行旋转,如此方便第一滚轮19滑动通过,从而降低第一贴合滑板10回滑过程中的阻碍,如此也可保证换热转管26仅向一个方向旋转,以便于顶压球30持续循环作用弹性螺旋换热片28;

第一贴合滑板10内热交换后的低温烟气便从对应的排烟管9处排出,而吸收热量后的换热液便顺着换热转管26底端进入保温导气箱11内部的过渡换热管39内,以便于加热保温导气箱11内的空气;

保温导气箱11内加热后的较高温度空气则通过导气管13排出,排向回火炉的燃烧室进气端,以便于回火炉燃烧室依靠加热后的空气进行高效助燃;实现余热回收处理。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术分类

06120115635658