申请/专利权人：南昌工程学院

申请日：2018-12-27

公开（公告）日：2024-02-27

公开（公告）号：CN109539815B

主分类号：F27D99/00

分类号：F27D99/00;F27D17/00;F27D19/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.27#授权;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：本发明涉及废气循环加热装置技术领域，更具体地说，是一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，包括热风流道和安装在热流风道内的加热器，所述热风流道包括送风机、进风管、外筒体和内筒体和旋转体，外筒体的内部安装有内筒体，外筒体和内筒体之间形成外层流道，内筒体的顶部均匀分布有喷嘴,内筒体的内部设有旋转体，本发明所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，充分利用了流体力学和空气动力学原理，在结构上采用80°斜面、扩压管加热流道、波轮内底板混流装置、四脚支撑装置等，不仅进一步排除废气中所含水分，同时在加热区充分混流、保持较长停滞时间，使废气充分加热，提高了加热效率，降低了能源消耗。

主权项：1.一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，包括热风流道和安装在热流风道内的加热器，其特征在于，所述热风流道包括送风机（1）、进风管（2）、外筒体（3）和内筒体（4）和旋转体（19），外筒体（3）的内部安装有内筒体（4），外筒体（3）和内筒体（4）之间形成外层流道，内筒体（4）的顶部均匀分布有喷嘴（5）,内筒体（4）的内部设有旋转体（19），内筒体（4）和旋转体（19）之间形成中层流道，旋转体（19）的内表面形成内层流道，中层流道下端安装有波轮内底板（9），内筒体（4）的顶部安装有出风管（12），波轮内底板（9）上转动连接有下四脚支撑（8），旋转体（19）固定连接在下四脚支撑（8）上，旋转体（19）的顶部安装有上四脚支撑（13），波轮内底板（9）的中部安装有集电柱底部轴套（26），下四脚支撑（8）、上四脚支撑（13）的中部分别安装有集电柱套筒（34）；所述波轮内底板（9）包括底板外壁（21）、半圆管式底板内壁（22）、波轮式挡风体（23）、弧形挡风面（24）、立式挡风面（25）和集电柱底部轴套（26），底板外壁（21）与外筒体（3）组成外层流道的入口部分，底板外壁（21）呈圆弧状，底板外壁（21）和半圆管式底板内壁（22）之间设置隔热材料；所述加热器包括集电柱底部轴套（26）、集电柱套筒（34）、集电柱（10）、集电环（11）、小加热片（20）和大加热片（7），集电柱（10）依次穿过集电柱底部轴套（26）、集电柱套筒（34），集电柱（10）分别通过集电柱底部轴套（26）、集电柱套筒（34）与波轮内底板（9）、下四脚支撑（8）、上四脚支撑（13）转动连接，集电柱（10）从上到下布置了四个集电环（11），旋转体（19）的内部安装有四个大加热片（7），集电环（11）从上到下分别与小加热片（20）、大加热片（7）依次连接。

全文数据：一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置技术领域本发明涉及废气循环加热装置技术领域，更具体地说，是一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置。背景技术砖窑常用的煤加热方法，添煤频率、排气性能、加热均匀性、加热时长等因素相互影响复杂，即便是经验丰富的技术人员也难以保证出砖率，往往出现过烧、欠烧等现象，同时利用煤加热方法耗能也相对较大。我国近年来提倡节能减排，不仅希望提高加热效率，同时也要求充分利用砖窑尾气。目前，部分砖窑已经开始探索采用热风烧砖的方式，但是要么设备复杂，投资成本高，维修费用高；要么难于控制温度，出砖率低，砖窑适用的高温热风装置亟需改进提高。发明内容本发明的目的在于提供一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，包括热风流道和安装在热流风道内的加热器，所述热风流道包括送风机、进风管、外筒体和内筒体和旋转体，外筒体的内部安装有内筒体，外筒体和内筒体之间形成外层流道，内筒体的顶部均匀分布有喷嘴,内筒体的内部设有旋转体，内筒体和旋转体之间形成中层流道，旋转体的内表面形成内层流道，中层流道下端安装有波轮内底板，内筒体的顶部安装有出风管，波轮内底板上转动连接有下四脚支撑，旋转体固定连接在下四脚支撑上，旋转体的顶部安装有上四脚支撑，波轮内底板的中部安装有集电柱底部轴套，下四脚支撑、上四脚支撑的中部分别安装有集电柱套筒。更进一步地：所述外筒体和内筒体均呈圆台状，外筒体的侧壁安装有进风管，进风管的另一端安装有送风机，进风管与外筒体连通。更进一步地：所述喷嘴共有四个，喷嘴由喷嘴外壁和出风口组成。更进一步地：所述旋转体外围圆周上均匀布置了四个挡风板。更进一步地：所述波轮内底板包括底板外壁、半圆管式底座内壁、波轮式挡风体、弧形挡风面、立式挡风面和集电柱底部轴套，底板外壁与外筒体组成外层流道的入口部分，底板外壁呈圆弧状，底板外壁和半圆管式底板内壁之间设置隔热材料。更进一步地：所述加热器包括集电柱底部轴套、集电柱套筒、集电柱、集电环、小加热片和大加热片，集电柱依次穿过集电柱底部轴套、集电柱套筒，集电柱分别通过集电柱底部轴套、集电柱套筒与波轮内底板、下四脚支撑、上四脚支撑转动连接，集电柱从上到下布置了四个集电环，旋转体的内部安装有四个大加热片，集电环从上到下分别与小加热片、大加热片依次连接。更进一步地：所述小加热片由集电环正极、集电环负极、加热丝组成，加热丝呈圆周分布，构成加热片轮廓，加热丝以集电环为中心，每隔3°呈圆周状均匀布置，形成加热片轮廓，加热丝采用铁铬铝电热合金。更进一步地：还包括智能控制系统，智能控制系统包括控制箱和温度传感器，控制箱固定连接在出风管的下方，温度传感器安装在出风管内，外筒体的侧壁安装有调温管，调温管的另一端与出风管连通，调温管的内部安装有调温阀，出风管的顶部安装有泄压阀。更进一步地：所述下四脚支撑和上四脚支撑均由集电柱套筒和固定支架组成，固定支架固定连接在旋转体上，下四脚支撑的固定支架设计成垂直向上的拨片状，上四脚支撑的固定支架设计成扇形状。更进一步地：所述集电柱通过集电柱底部轴套固定，并通过集电柱套筒水平方向限位，集电柱不随旋转体移动，集电环由集电环正极和集电环负极组成，集电环正负极以电刷形式向加热丝供电，集电柱的内部设有输电管，集电环的电源线通过输电管穿入。采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，充分利用了流体力学和空气动力学原理，在结构上采用80°斜面、扩压管加热流道、波轮内底板混流装置、四脚支撑装置等，不仅进一步排除废气中所含水分，同时在加热区充分混流、保持较长停滞时间，使废气充分加热，提高了加热效率，降低了能源消耗。同时，所提供的智能控制方式，快速方便的调和热风温度，对砖窑在不同烧砖阶段温度需求的适应性更好，提高了出砖率。附图说明图1为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置的结构示意图；图2为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置中波轮内底板的结构示意图；图3为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置中小加热片的结构示意图；图4为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置中大加热片的结构示意图；图5为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置中喷嘴的结构示意图；图6为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置中固定支架的示意图；图7为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置中集电柱的示意图；图8为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置中中层流道的剖视图；图9为适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置的控制模块图。示意图中的标号说明：1-送风机；2-进风管；3-外筒体；4-内筒体；5-喷嘴；6-挡风板；7-大加热片；8-下四脚支撑；9-波轮内底板；10-集电柱；11-集电环；12-出风管；13-上四脚支撑；14-调温管；15-控制箱；16-泄压阀；17-温度传感器；18-调温阀；19-旋转体；20-小加热片；21-底板外壁；22-半圆管式底板内壁；23-波轮式挡风体；24-弧形挡风面；25-立式挡风面；26-集电柱底部轴套；27-集电环正极；28-集电环负极；29-加热丝；30-加热片轮廓；31-间隙支柱；32-喷嘴外壁；33-出风口；34-集电柱套筒；35-固定支架；36-输电管。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，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。实施例1请参阅图1-9，本发明实施例中，一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，包括热风流道、加热器和智能控制系统，热风流道包括送风机1、进风管2、外筒体3和内筒体4和旋转体19，外筒体3和内筒体4均呈圆台状，外筒体3的侧壁安装有进风管2，进风管2的另一端安装有送风机1，进风管2与外筒体3连通，外筒体3的内部安装有内筒体4，内筒体4的内表面敷设隔热材料，外筒体3和内筒体4之间形成外层流道，外层流道横截面积相等，外层流道与水平方向呈80°角，内筒体4的顶部均匀分布有喷嘴5,喷嘴5共有4个，喷嘴5由喷嘴外壁32和出风口33组成，在内筒体4的内壁顶部呈90°均匀分布，组成四角切圆送风，可以提高废气混合扰动能力，内筒体4的内部设有旋转体19，内筒体4和旋转体19之间形成中层流道，旋转体19呈头大底小圆台状，使得中层流道呈扩压管状，且旋转体19的内表面呈头大底小圆台状，形成扩压管状的内层流道，送风机1将砖窑经除尘去湿后的废气通过进风管2送入外层流道，并通过喷嘴5射入中层流道，旋转体19外围圆周上均匀布置了四个挡风板6，热风通过喷嘴5后吹向挡风板6，挡风板6带动旋转体19旋转加速气体混流，使其充分加热。中层流道下端安装有波轮内底板9，波轮内底板9包括底板外壁21、半圆管式底座内壁22、波轮式挡风体23、弧形挡风面24、立式挡风面25和集电柱底部轴套26，底板外壁21与外筒体3组成外层流道的入口部分，底板外壁21呈圆弧状，便于水滴积聚，底板外壁21和半圆管式底板内壁22之间设置隔热材料，半圆管式底板内壁22引导热风从中层流道流向内层流道；波轮式挡风体23、弧形挡风面24和立式挡风面25改变热风圆周方向流速为倾斜向上流速，进一步引导热风混流流入内层流道，引导热风流向旋转体19，内筒体4的顶部安装有出风管12，热风通过旋转体19内部的内层流道后进入出风管12，波轮内底板9上转动连接有下四脚支撑8，旋转体19固定连接在下四脚支撑8上，旋转体19的顶部安装有上四脚支撑13，波轮内底板9的中部安装有集电柱底部轴套26，下四脚支撑8、上四脚支撑13的中部分别安装有集电柱套筒34。加热器包括集电柱底部轴套26、集电柱套筒34、集电柱10、集电环11、小加热片20和大加热片7，集电柱10依次穿过集电柱底部轴套26、集电柱套筒34，集电柱10分别通过集电柱底部轴套26、集电柱套筒34与波轮内底板9、下四脚支撑8、上四脚支撑13转动连接，集电柱10从上到下布置了四个集电环11，旋转体19的内部安装有四个小加热片20，旋转体19的中部还安装有大加热片7，集电环11从上到下分别与小加热片20、大加热片7依次连接，旋转体19、上四脚支架13均采用耐高温材料。如图3所示，小加热片由集电环正极27、集电环负极28、加热丝29组成，加热丝29呈圆周分布，构成加热片轮廓30，加热丝29以集电环为中心，每隔3°呈圆周状均匀布置，形成加热片轮廓30。加热丝29采用铁铬铝电热合金，耐温高达1400℃，加热丝29采用圆周状布置，随着圆周直径的增加，加热丝29的密度变小，可在中层流道处废气进行初步加热，减少流动阻力，使废气在内层流道进行充分加热。如图4所示，大加热片结构与小加热片类似，唯一不同在于大加热片穿过旋转体19时，设置有间隙支柱31支撑旋转体。智能控制系统包括控制箱15和温度传感器17，控制箱15固定连接在出风管12的下方，温度传感器17安装在出风管12内。如图2和图6所示，下四脚支撑8和上四脚支撑13均由集电柱套筒34和固定支架35组成，固定支架35固定连接在旋转体19上，下四脚支撑8的固定支架设计成垂直向上的拨片状，当其随着旋转体19旋转时，增加废气扰动，上四脚支撑13的固定支架设计成扇形状，当其旋转时在出风管12入口形成局部吸力，增加废气动力。如图2、图6、图7和图8所示，集电柱10通过集电柱底部轴套26固定，并通过集电柱套筒34水平方向限位，集电柱10不随旋转体移动，集电环11由集电环正极27和集电环负极28组成，集电环正负极以电刷形式向加热丝29供电，集电柱10的内部设有输电管36，集电环11的电源线通过输电管36穿入。实施例2在实施例1的基础上，外筒体3的侧壁安装有调温管14，调温管14的另一端与出风管12连通，调温管14的内部安装有调温阀18，出风管12的顶部安装有泄压阀16，控制箱15根据温度传感器17的测量数据，控制送风机1或调温阀18调节风温，智能控制装置在低温时控制送风机1减少送风量，在高温时调节调温阀18开度，从外层流道抽取冷风经过调温管14送入出风管12中降低风温，当出风管12压力过高时，通过泄压阀16泄压。以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

权利要求：1.一种适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，包括热风流道和安装在热流风道内的加热器，其特征在于，所述热风流道包括送风机（1）、进风管（2）、外筒体（3）和内筒体（4）和旋转体（19），外筒体（3）的内部安装有内筒体（4），外筒体（3）和内筒体（4）之间形成外层流道，内筒体（4）的顶部均匀分布有喷嘴（5）,内筒体（4）的内部设有旋转体（19），内筒体（4）和旋转体（19）之间形成中层流道，旋转体（19）的内表面形成内层流道，中层流道下端安装有波轮内底板（9），内筒体（4）的顶部安装有出风管（12），波轮内底板（9）上转动连接有下四脚支撑（8），旋转体（19）固定连接在下四脚支撑（8）上，旋转体（19）的顶部安装有上四脚支撑（13），波轮内底板（9）的中部安装有集电柱底部轴套（26），下四脚支撑（8）、上四脚支撑（13）的中部分别安装有集电柱套筒（34）。2.根据权利要求1所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述外筒体（3）和内筒体（4）均呈圆台状，外筒体（3）的侧壁安装有进风管（2），进风管（2）的另一端安装有送风机（1），进风管（2）与外筒体（3）连通。3.根据权利要求1所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述喷嘴（5）共有四个，喷嘴（5）由喷嘴外壁（32）和出风口（33）组成。4.根据权利要求1所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述旋转体（19）外围圆周上均匀布置了四个挡风板（6）。5.根据权利要求1所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述波轮内底板（9）包括底板外壁（21）、半圆管式底座内壁（22）、波轮式挡风体（23）、弧形挡风面（24）、立式挡风面（25）和集电柱底部轴套（26），底板外壁（21）与外筒体（3）组成外层流道的入口部分，底板外壁（21）呈圆弧状，底板外壁（21）和半圆管式底板内壁（22）之间设置隔热材料。6.根据权利要求1所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述加热器包括集电柱底部轴套（26）、集电柱套筒（34）、集电柱（10）、集电环（11）、小加热片（20）和大加热片（7），集电柱（10）依次穿过集电柱底部轴套（26）、集电柱套筒（34），集电柱（10）分别通过集电柱底部轴套（26）、集电柱套筒（34）与波轮内底板（9）、下四脚支撑（8）、上四脚支撑（13）转动连接，集电柱（10）从上到下布置了四个集电环（11），旋转体（19）的内部安装有四个大加热片（7），集电环（11）从上到下分别与小加热片（20）、大加热片（7）依次连接。7.根据权利要求6所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述小加热片（20）由集电环正极（27）、集电环负极（28）、加热丝（29）组成，加热丝（29）呈圆周分布，构成加热片轮廓（30），加热丝（29）以集电环（11）为中心，每隔3°呈圆周状均匀布置，形成加热片轮廓（30），加热丝（29）采用铁铬铝电热合金。8.根据权利要求1所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，还包括智能控制系统，智能控制系统包括控制箱（15）和温度传感器（17），控制箱（15）固定连接在出风管（12）的下方，温度传感器（17）安装在出风管（12）内，外筒体（3）的侧壁安装有调温管（14），调温管（14）的另一端与出风管（12）连通，调温管（14）的内部安装有调温阀（18），出风管（12）的顶部安装有泄压阀（16）。9.根据权利要求6所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述下四脚支撑（8）和上四脚支撑（13）均由集电柱套筒（34）和固定支架（35）组成，固定支架（35）固定连接在旋转体（19）上，下四脚支撑（8）的固定支架设计成垂直向上的拨片状，上四脚支撑（13）的固定支架设计成扇形状。10.根据权利要求6所述的适用于砖窑的废气循环加热的高温热风装置，其特征在于，所述集电柱（10）通过集电柱底部轴套（26）固定，并通过集电柱套筒（34）水平方向限位，集电柱（10）不随旋转体移动，集电环（11）由集电环正极（27）和集电环负极（28）组成，集电环正负极以电刷形式向加热丝（29）供电，集电柱（10）的内部设有输电管（36），集电环（11）的电源线通过输电管（36）穿入。

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