一种热辐射回收装置以及回收系统

技术领域

本公开一般涉及余热回收技术领域，具体涉及一种热辐射回收装置以及热辐射回收系统。

背景技术

随着科学技术的发展，玻璃窑炉产量的增长，窑炉所需规模越来越大。其对于热能的输送和转移要求越来越高。

对于现在的玻璃窑炉建造来说，其外侧靠近大罩钢壳处采用保温纤维喷涂料，内部接近火焰部分采用轻质莫来石保温砖，胸墙下侧使用活动边封。这样虽然能在一定程度上防止热辐射外泄，但是玻璃窑炉从建成开始生产到窑炉废除并没有停工时间。所以就会导致保温砖、钢壳的热辐射的积累，在累计到一定程度时，其温度也随之上升，对外产生热辐射，外部工作环境温度随之增高。

对于外部工作环境温度的控制，目前大多采用大型通风设备将热量传递到厂区外部的大气中，此部分的热量就无法利用。对此，我们提出一种热辐射回收装置用于解决上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种传热效率高、结构简单的一种热辐射回收装置以及回收系统；

第一方面，本申请提供一种热辐射回收装置，所述热辐射回收装置应用于浮法玻璃窑炉，所述热辐射回收装置包括：

热辐射回收装置本体，所述热辐射回收装置本体包括：支架且所述支架上设置有相互配合的第一传热部和第一导热部；

所述第一传热部用于吸收所述浮法玻璃窑炉在工作时产生的热量，并将该热量传递至所述第一导热部中；

所述第一导热部内部注入有第一工作介质；所述第一工作介质用于回收所述第一传热部所传递的热量。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一导热部包括：

传输管路，所述传输管路内部注入有所述第一工作介质，所述第一工作介质为液态介质；

所述传输管路能够接收到由所述第一传热部传递的热量，对所述第一工作介质进行加热。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一传热部包括：

热管组，所述热管组包括至少一个热管，所述热管与所述传输管路相邻设置，且其靠近所述传输管路的一端与所述传输管路相接触设置；

所述热管内部具有毛细结构，同时所述热管内部注入有第二工作介质，所述第二工作介质的初始状态同样为液态；

所述热管在接收到所述浮法玻璃窑炉释放的热量后，所述第二工作介质受热后所释放的热量会经由所述热管传递至所述第一导热部中，进而对所述第一工作介质进行加热。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述传输管路外部设置有第一保温层，所述第一保温层为硅酸铝复合保温涂料。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一传热部还包括：

吸热板，所述吸热板设置于所述热管外壁处；

当所述热管为多个时，所述吸热板呈弯曲状覆盖在多个所述热管的外壁上；所述吸热板远离所述热管的一侧涂覆有吸热涂层；

其中，弯曲状的所述吸热板中每个弯折点根据多个所述热管的排布设置。

第二方面，本申请提供一种热辐射回收系统，包括：多个热辐射回收装置本体，且多个所述热辐射回收装置本体紧密设置，并围绕所述浮法玻璃窑炉分布；

所述热辐射回收系统包括：

储水室，所述储水室与传输管路相连通，且所述传输管路上设置有水泵，用于配合所述储水室内的液态介质在所述传输管路中形成循环液态介质；

其中，所述储水室具有多个供水端口，不同的供水端口用于向不同的用水区域供应热水。

根据本申请实施例提供的技术方案，不同的所述供水端口与不同的所述用水区域通过传热装置进行连通；

所述传热装置包括：

供水管路，所述供水管路的两端分别用于与所述供水端口和所述用水区域中的供水器进行连接；

增压泵，所述增压泵设置于所述供水管路上，用于将所述供水管路中的水源抽至相应的所述供水器中。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述储水室设置有水位计与温度传感器，分别用于监测储水室内部的水位以及水温；

当所述水位计记录到所述储水室内部的水位低于预设水位阈值时，与所述储水室相配合的补水箱用于向所述储水室内进行补水；

当温度传感器采集到所述储水室内部的水温高于或者等于水温预设阈值时，所述储水室向多个所述供水器进行供水。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述传输管路路以及各个所述供水管路上设置有若干控制阀以及压力传感器，用于控制各个管路内的介质流通以及各个管路内的压力。

综上所述，本技术方案具体地公开了一种热辐射回收装置以及回收系统。其中，热辐射回收装置本体具体包括：支架且所述支架上设置有相互配合的第一传热部和第一导热部；所述第一传热部用于吸收所述浮法玻璃窑炉在工作时产生的热量，并将该热量传递至所述第一导热部中；所述第一导热部内部注入有第一工作介质；所述第一工作介质用于回收所述第一传热部所传递的热量。

针对现有玻璃窑炉在工作过程中，会对外产生大量热辐射的问题，本申请提出一种热辐射回收装置，可以通过第一传热部快速的收集到浮法玻璃窑炉在工作时产生的热量，随后将热量传递至第一导热部中，由第一导热部中的第一工作介质吸收该热量，完成热辐射的回收；同时当热辐射由第一导热部接收后，第一导热部也会形成热辐射的集中区，便于后续对热辐射的集中再利用。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一种热辐射回收装置的结构示意图。

图2为一种热辐射回收系统结构示意图。

图中标号：100、热辐射回收装置本体；200、传输管路；201、水泵；300、热管；301、吸热板；400、第一保温层；500、储水室；600、供水管路；601、增压泵；700、补水箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1所示的本实施例提供的一种热辐射回收装置示意图，热辐射回收装置包括：

所述热辐射回收装置包括：

热辐射回收装置本体100，所述热辐射回收装置本体100包括：支架且所述支架上设置有相互配合的第一传热部和第一导热部；

所述第一传热部用于吸收所述浮法玻璃窑炉在工作时产生的热量，并将该热量传递至所述第一导热部中；

所述第一导热部内部注入有第一工作介质；当所述第一工作介质受热升温并达到预设温度时，经由管路进入回收系统。

由于现在的玻璃窑炉建造，其热能利用仅在于对窑炉内部的保温。外侧靠大罩钢壳处采用保温纤维喷涂料，内部接近火焰部分采用轻质莫来石保温砖，胸墙下侧使用活动边封。这样虽然能在一定程度上防止热辐射外泄，但是玻璃窑炉从建成开始生产到窑炉废除并没有停工时间。所以就会导致保温砖、钢壳的热辐射的积累，在累计到一定程度时，其温度也随之上升，对外产生热辐射，外部工作环境温度随之增高，相应的对于外部辐射与热量的再次利用想法也就随之产生，在本实施例中就公开了这样一种热辐射回收装置，不但可以防止热辐射的向外扩散，也可以将热量传输至回收系统进行热量的二次利用。

具体地，在本实施例中，所述热辐射回收装置本体100中的支架用于支撑第一传热部和第一导热部，同时支架底部还设置有滑轮，使得热辐射回收装置能够根据实地的需求进行快速移动，此外，进行导热和传热的第一传热部和第一导热部也可以在支架的带动下，移动至浮法玻璃窑炉中热辐射释放最多的地方，例如为浮法玻璃窑炉的胸墙外侧、观火口、测温孔以及加料口处。

当支架放置在适宜位置处时，所述第一传热部用于吸收所述浮法玻璃窑炉在工作时产生的热量(也可简单理解为是高热气体)，随后将该热量快速的传递至所述第一导热部中，由所述第一导热部进入相应的热辐射回收系统进行对热量的回收。

具体地，所述第一传热部包括：

传输管路200，所述传输管路200内部注入有所述第一工作介质，所述第一工作介质的初始状态为液态，第一工作介质可选用水；传输管路200周围由第一保温层400：硅酸铝复合保温涂料进行覆盖，用于对加热的水进行保温。

需要注意是，由于第一工作介质会接收最后浮法玻璃窑炉的热量，所以传输管路200中第一工作介质的补充也是必要的步骤，同时升温后的第一工作介质的二次利用也值得关注。

当所述传输管路200接收到由第一传热部传递的热量时，所述传输管路200内的液态介质也会受热升温，吸收部分热量。

进一步地，由于把热能高效地从一个物体送到另一物体的研究工作显得越来越重要，尤其是在能源紧缺的情况下。目前已经有大量传热装置落实到应用中，但是作为高效的传热元件，确实为数不多，而热管则是一种高效的传热元件。

所以，与所述第一导热部配合的所述第一传热部包括：

热管组，所述热管组包括至少一个热管300，所述热管300设置于所述传输管路200下方，且与所述传输管路200相邻设置，例如图1所示的，热管组内包括有三个热管300，三个热管300沿竖直方向并排设置，且每个热管300的顶部与传输管路200相接触，进而通过相变进行高效传热。

其中，热管300内部含0.5mm深毛细结构，具体地，热管300是由一根空心管构成，其内表面覆盖有一层多空衬套，利用毛细结构引起的连续质量循环，把能量从管的一端传递到另一端。

所述热管300内部注入有第二工作介质，所述第二工作介质的初始状态同样为液态，第二工作介质一般为无水乙醇，沸点在78摄氏度，同时具有易挥发的特性；需要注意的是，由此上述内容可知第二工作介质在热辐射回收装置中也属于消耗品，所以为保证第一传热部的正常工作，第二工作介质的补入是必不可少的环节，可以使用简单的抽水泵向各个热管进行输送，在此不对补入方式进行特殊限定。

由所述第二工作介质受热后形成的高温气态介质会将热量传递至所述热管组的所述热管300中，在温度达到所述第二工作介质的沸点后，第二工作介质受热挥发后所释放的热量会经由所述热管300向第一导热部传输。

需要注意的是，为了回收窑炉熔融部外散热量以及隔绝工作部内外空间温度，本申请结合热管技术、纳米复合金属高选择性吸热技术，对热管300进行设计，其管芯采用镍铜合金管，管壳材料选用铜类合金，管外吸热材料层采用黑钛吸热膜层，不仅成本低，还具有很好的吸热传热能力。

此外，所述第一传热部还包括：

吸热板301，所述吸热板301设置于所述热管300外壁；吸热板301的材质为铝合金板，且其与热管300之间采用焊接的方式进行连接；

当所述热管300为多个时，所述吸热板301呈弯曲状覆盖在多个所述热管300的外壁上；所述吸热板301远离所述热管300的一侧涂覆有吸热涂层，即为上述黑钛吸热膜层，能够有效提高热管组的吸热能力。

其中，弯曲状的所述吸热板301中每个弯折点根据多个所述热管300的排布设置，而弯曲状的吸热板301也因此具有较大的表面积，能够涂覆更多的黑钛吸热膜层，提高第一导热部的吸热能力。

基于上述内容可知，第一传热部具有很强的热量吸收能力，同时又依靠自身结构具有将热量快速传递的性能，此时相对于浮法玻璃窑炉而言向外散发的热辐射可以加快被吸收，同时将热辐射传递至所述第一导热部内部的第一工作介质，由第一工作介质进行吸收。

此外，热辐射回收装置还设置有温度传感器，用于监测第一传热部的温度，因为第二工作介质具有沸点，为了整个热辐射回收装置的热量传输效率，当发现第二工作介质从初始状态到挥发花费过长时间，可适当的将热辐射回收装置本体100向靠近玻璃窑炉的方向移动，加快第二工作介质的挥发。

综上所述，本申请提供一种热辐射回收装置，其工作原理如下：

支架带动第一传热部和第一导热部靠近浮法玻璃窑炉设置，由于浮法玻璃窑炉持续工作时，对外会产生热辐射，外部工作环境温度随之增高，此时第一传热部会依靠吸热板301以及其上涂覆的吸热涂层，将热量快速吸收使得热管组内中的第二工作介质发挥，而第二工作介质挥发所释放的热量由第一导热部中的第一工作介质接收，第一工作介质不仅能够最终吸收掉浮法玻璃窑炉释放的热量，还可以进入后续的回收系统进行二次利用。

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种热辐射回收系统，应用有上述实施例1所述的一种热辐射回收装置，具体地，热辐射回收系统包括有：

多个热辐射回收装置100，且多个所述热辐射回收装置100紧密设置，并围绕所述浮法玻璃窑炉分布；具体地，多个所述热辐射装置100在布置时为保证热辐射可以大量的被吸收，所以相邻所述热辐射装置100之间的间隙不会超过0.01mm；同时，由于第一传热部和第一导热部为接触设置，所以多个热辐射回收装置本体100可共用一个传输管路200，可以有限简化管路的连接，同时也更加节约成本。

具体地，如图2所示，所述热辐射回收系统包括：

储水室500，所述储水室500与传输管路200相连通，且所述传输管路200上设置有水泵201，用于配合所述储水室500内的液态介质在所述传输管路200中形成循环液态介质；

结合实施例1所述的“所以传输管路200中第一工作介质的补充也是必要的步骤，同时升温后的第一工作介质的二次利用也值得关注”的内容可知，第一工作介质可以与热辐射回收系统中的储水室形成循环的供水单元，源源不断的接收自第一传热部吸收到的由浮法玻璃窑炉在工作时产生的热量。

其中，所述储水室500具有多个供水端口，不同的供水端口用于向不同的用水区域供应热水，使得水源的二次利用，同时由于水温较高的水源被抽走，也会进一步保证热辐射回收装置热量回收的效率，而关于储水室500中水源的再次利用也可以因地制宜的向厂区内不同的用水区域(原料车间的配料室混合机、宿舍厂区供暖设备或者宿舍厂区洗漱用水水房等等)进行供应，具体地，基于储水室500具有的多个供水端口，不同的所述供水端口与不同的所述用水区域通过传热装置进行连通，实现水源的全面多向的供应。

进一步地，所述传热装置包括：

供水管路600，所述供水管路600的两端分别用于与所述供水端口和所述用水区域中的供水器进行连接；为了保证供水管路600中的水源的水温得以保证，所以在供水管路600的外壁可同样设置有第一保温层400。

增压泵601，所述增压泵601设置于所述供水管路600上，用于将所述供水管路600中的水源抽至相应的所述供水器中。

此外，所述储水室500设置有水位计与温度传感器，分别用于监测储水室500内部的水位以及水温；

当所述水位计记录到所述储水室500内部的水位低于预设水位阈值时，与所述储水室500相配合的补水箱700用于向所述储水室500内进行补水，保证储水室500内部的水源不会因为向不同用水区域的进行供应而不能保证第一介质的循环，同时也需要注意的到，第一工作介质在流动过程也会因为受热而蒸发，也会有一定的用量损失，所以当储水室500中的水源低于预设水位阈值时，便需要向储水室500进行补水；其中，预设水位阈值的选定需要结合储水室500的规格进行设定，此处不进行特殊限定。

当温度传感器采集到所述储水室500内部的水温高于或者等于水温预设阈值时，所述储水室500向多个所述供水器进行供水，此处，水温预设阈值可以是35或者40摄氏度。

其中，由于储水室500需要通过供水管路600向各个用水区域的供水器进行供水，为了保证储水室500的稳定供应可以在储水室500与各个供水器间设置缓冲水室，用于缓解储水室500与供水器由于容积差而导致的压力不稳定的现象。

此外，为了保证所述传输管路路200以及各个所述供水管路600上设置有若干控制阀以及压力传感器，用于控制各个管路内的介质流通以及监测各个管路内的压力。

其中，关于控制阀的设置，例如在储水室500和补水箱700的连通管路上，当需要向储水室500注入水源时，则可控制设置在储水室500和补水箱700的连通管路上的控制阀打开；此外，控制阀也可设置于供水管路600上，当储水室500中的水温满足条件时，打开相应控制阀向相应的供水器供水即可。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。