高效節能多溫區烘道的製作方法
2023-06-08 05:54:31
專利名稱：高效節能多溫區烘道的製作方法
技術領域：
本發明屬於塗裝流水線設備領域，特別涉及一種用於對噴塗產品進行烘乾的節能環保加熱爐。
背景技術：
現有技術中，塗裝流水線的末端通常會設置烘道，對噴塗產品上的油漆進行固化。常見的烘道通常不分區，其通過在烘道外部或者內部放置加熱室，裡面放一隻不鏽鋼內膽，燃燒器往內膽裡噴出柴油與空氣混合物在不鏽鋼內膽內部燃燒，將不鏽鋼內膽燒熱，然後在出風ロ利用風機帶動葉輪，將與內膽外壁接觸的已被加熱的空氣帶進風管風帶，再通過風管風帶將烘道、烘道內部加熱。所以在加熱過程中，由燃燒器產生熱量到烘道、烘箱升溫要進行二次熱交換，一次發生在加熱室內部，一次發生在烘道烘箱內。這種加熱方式技術成 熟，安全實用，是目前エ業塗裝設備中通用的加熱方式。但是該種二次熱交換加熱方式在長時間連續工作吋，由於大量的高溫廢氣將由加熱室排煙ロ直接排出，不僅造成了一定的能源損耗，能源利用率低，而且大量溫室氣體排放會汙染環境。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠充分利用廢氣餘熱的高效節能環保多溫區烘道。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是
一種高效節能多溫區烘道，它包括
加熱爐，內部具有多個溫區，各所述的溫區的溫度不同，且各所述的溫區均具有分區進氣管和分區排氣管；
第一燃燒機，為所述的烘道提供熱源氣體，所述的第一燃燒機具有排氣管和分別與各分區的排氣管相連的進氣管；
多個串聯設置的上遊餘熱回收單元，用於各溫區的進氣管分別與所述的第一燃燒機的排氣管進行熱交換，所述的上遊餘熱回收單元包括並聯設置在所述的第一燃燒機的排氣管上的熱氣體管和熱交換器，所述的熱氣體管和其中一個溫區的進氣管分別有部分穿過所述的熱交換器，多個所述的上遊餘熱回收單元按照與其相連的溫區的溫度由高到低依次排布在所述的第一燃燒機的排氣管上；
溫度反饋單元，包括設置在各所述的溫區內的熱傳感器、與所述的熱傳感器信號相連的溫度調節計；
所述的第一燃燒機的排氣管上串聯設置有多個第一電動調風閥，各所述的上遊餘熱回收單元的熱氣體管上串聯有第二電動調風閥，且所述的熱氣體管並聯在所述的第一電動調風閥的兩端，所述的溫度調節計分別與所述的第一電動調風閥和第二電動調風閥信號連接;
當所述的溫區內的溫度在設定溫度範圍內時，所述的溫度調節計開啟所述的第一電動調風閥，關閉所述的第二電動調風閥；當所述的溫區內的溫度低於設定溫度範圍時，所述的溫度調節計開啟所述的第二電動調風閥，關閉所述的第一電動調風閥。優選方案中，所述的加熱爐包括三個溫區。優選方案中，所述的高效節能多溫區烘道還包括設置在所述的加熱爐上遊的預熱爐以及第ニ燃燒機，所述的預熱爐具有第一進風管和第一排風管，所述的預熱爐的第一進風管和第一排風管分別與所述的第二燃燒機的第二排風管和第二進風管相連。優選方案中，所述的第一燃燒機的排氣管上還串聯有用幹與空調系統冬季供暖管路進行熱交換的下遊餘熱回收單元，所述的下遊餘熱回收單元位於所述的上遊回收単元的下遊。上述技術方案中的有關內容解釋如下
本發明工作原理是 噴塗產品在加熱爐中進行油漆固化，爐內氣體分成多區循環，各區溫度從加熱爐的入ロ至出口溫度逐漸上升。加熱爐內的熱氣體分別從各溫區排氣管內排出，排出後一部分氣體通過上遊餘熱回收単元內的熱交換器，將氣體的溫度升高後重新輸送到各溫區進氣管內，以保證各溫區內的氣體溫度維持在各溫區範圍內，另一部分氣體進入第一燃燒機內的進氣管,經過燃燒後排出約390° C高溫的氣體。高溫氣體通過第一燃燒機的排氣管向下遊輸送，並聯在第一燃燒機排氣管上的多個上遊餘熱回收單元可選擇性地將熱氣體引入熱交換器中。加熱爐的各個溫區內均有熱傳感器，它將監控加熱爐內各個溫區的溫度，並將溫度信號實時的傳輸給溫度反饋單元內的位於各個溫區的溫度調節計，溫度調節計分別與各溫區內的第一電動調風閥和第二電動調風閥信號連接；當溫區內的溫度低於設定溫度範圍時，溫度調節計開啟第二電動調風閥，關閉第一電動調風閥，使排氣管內的高溫氣體通過對應溫區上遊餘熱回收單元內的熱交換器並經過熱交換後再進入下一溫區的排氣管內；當某一溫區內的溫度在設定溫度範圍內吋，溫度調節計開啟第一電動調風閥，關閉第二電動調風閥，使排氣管內的高溫氣體直接進入下一溫區的排氣管內。第一燃燒機上排氣管內的高溫氣體依次由高溫區(第三溫區)傳輸到低溫區(第一溫區)進而完成熱能的逐步消耗，當氣體通過第一溫區後仍有約125° C左右的餘熱，將此餘熱可以通過下遊餘熱回收単元作進ー步的利用，本發明還可以將餘熱利用在空調系統冬季供暖管路上，經過餘熱的回收利用後，最終排出室外的餘熱已經低於50° C。由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果
1、本發明可循環利用各個溫區內的排氣管餘熱，並縮短了氣體熱量在管道內傳輸的路程，從而節省氣體在傳輸時的能量損耗；
2、本發明將第一燃燒機上排氣管內的氣體熱量逐層回收利用，利用溫度調節計控制電動調風閥開關，從而調節各溫區的溫度，有效利用生產過程中排放的餘熱資源，降低了能量損失；
3、本發明後續排出室外的氣體溫度低於50°C，能夠充分利用餘熱，若大量推廣使用可有效減少地球變暖的問題惡化，是ー種節能環保的新技木。
附圖I為本發明高效節能多溫區烘道的加熱原理圖以上附圖中1、加熱爐；11、第一溫區；111、第一溫區進氣管；112、第一溫區排氣管；12、第二溫區；121、第二溫區進氣管；122、第二溫區排氣管；13、第三溫區；131、第三溫區進氣管；132、第三溫區排氣管；2、第一燃燒機；21、進氣管；22、排氣管；3、上遊餘熱回收單元；31、熱氣體管；32、熱交換器；41、熱傳感器；42、溫度調節計；43、第一電動調風閥；44、第二電動調風閥；5、下遊餘熱回收單元；6、預熱爐；61、第一進風管；62、第一排風管；7、第二燃燒機；71、第二進風管；72、第二排風管；8、煙囪。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進ー步描述
一種高效節能多溫區烘道，參見附圖1，其特徵在於它包括
加熱爐1，爐內具有多個溫區，各溫區的溫度不同，本發明的加熱爐I包含有三個溫區，即溫度維持在60-80° C的第一溫區11、溫度維持在80-120° C的第二溫區12以及溫度維持在100-140° C的第三溫區13 ;三個溫區分別具有第一溫區進氣管111、第二溫區進氣管 121、第三溫區進氣管131以及相對應的第一溫區排氣管112、第二溫區排氣管122、第三溫區排氣管132，噴漆後待乾燥的エ件位於爐膛內，通過高溫氣體將其烘乾；
第一燃燒機2，為各溫區提供熱源氣體，第一燃燒機2具有排氣管22和分別與各分區排氣管相連的進氣管21，加熱爐中排出的廢氣在第一燃燒機2中燃燒，燃燒後的氣體可用於再次加熱爐內氣體；
多個串聯設置的上遊餘熱回收單元3，用於第一溫區進氣管111、第二溫區進氣管121、第三溫區進氣管131分別與所述的第一燃燒機2的排氣管22進行熱交換，所述的上遊餘熱回收單元3包括並聯設置在第一燃燒機2的排氣管22上的熱氣體管31和熱交換器32，部分熱氣體管31分別和部分第一溫區進氣管111、部分第二溫區進氣管121以及部分第三溫區進氣管131穿過熱交換器32，多個上遊餘熱回收単元3按照與其相連的溫區的溫度由高到低，自上遊向下遊依次排布在第一燃燒機2的排氣管22上，即參見附圖I所示的第一燃燒機2的排氣管22上遊的第三溫區的熱量最高,遠離第一燃燒機2的第二溫區12、第一溫區11的熱量依次降低；
溫度反饋單元4，包括分別設置在第一溫區11、第二溫區12、第三溫區13上的多個熱傳感器41以及與熱傳感器41信號相連的溫度調節計42。各上遊餘熱回收單元3還包括串聯在第一燃燒機2的排氣管22上的多個第一電動調風閥43、串聯在各溫區的熱氣體管31上的第二電動調風閥44，且熱氣體管31並聯在第一電動調風閥43的兩端，溫度調節計42分別與第一電動調風閥43和第二電動調風閥44信號連接，控制其開啟或關閉；
第一燃燒機2的排氣管22依次經過各個溫區完成氣體熱量交換以後，會殘留的熱量，可以通過將其串聯在用幹與空調系統冬季供暖管路進行熱交換的下遊餘熱回收單元5進行餘熱的回收利用，最後通過煙 8將最終無法再利用的餘熱排出室外。其中下遊餘熱回收單元5位於上遊回收單元3的下遊。本發明的高效節能多溫區烘道還包括設置在加熱爐I上遊的預熱爐6以及第二燃燒機7，預熱爐6具有第一進風管61和第一排風管62，預熱爐6的第一進風管61和第一排風管62分別與第二燃燒機7的第二排風管72和第二進風管71相連。
下面對本發明的工作過程進行說明，加熱爐I按照爐內溫度高低，順序分成三個區域，加熱爐I內的各溫區的氣體通過排風扇和排氣管排出，以第三溫區13的氣體走向為例，氣體從第三溫區排氣管132內排出，一部分氣體進入第一燃燒機2內的進氣管21，氣體在第一燃燒機2內被加熱，輸出約390° C高溫的氣體，此高溫氣體通過第一燃燒機2內的排氣管22向下遊輸送，同時為上遊餘熱回收單元3提供交換熱源；另一部分氣體通過上遊餘熱回收単元3內的熱交換器32，與高溫氣體進行熱交換，從而升溫並重新輸送到第三溫區進氣管131內，以保證第三溫區13內的氣體溫度維持在100-140° C內。高溫氣體在上遊餘熱回收單兀3內，排氣管22被分為兩條傳輸支路,其中一條支路通過第二電動調風閥44進入熱氣體管31內，並通過熱交換器32與第三溫區排氣管132內的低溫氣體熱交換後降溫到280° C左右，餘熱氣體被傳輸到通向第二溫區12的排氣管22內；另一條支路通過第一電動調風閥43直接進入通向第二溫區12的排氣管22內。在加熱爐I的各個溫區內有熱傳感器41，它將監控加熱爐I內各個溫區的溫度，並將溫度信號實時的傳輸給溫度反饋單元的位於各個溫區的溫度調節計42，溫度調節計42分別與各個溫區內的第一電動調風閥43和第二電動調風閥44信號連接；當溫區內的溫度低於設定溫度範圍時，溫度調節計42開啟第二電動調風閥44，關閉第一電動調風閥43，使熱交換器對 各溫區的排氣管進行加熱；當某一溫區內的溫度在設定溫度範圍內時，溫度調節計42開啟第一電動調風閥43，關閉第二電動調風閥44，使排氣管22內的高溫氣體不經過熱交換直接進入下一溫區的排氣管22內。加熱爐I內的第二溫區12和第一溫區11的氣體熱量傳輸原理與第三溫區13相同，第一燃燒機2上排氣管22內的高溫氣體依次由高溫區(第三溫區13)傳輸到低溫區(第一溫區11)進而完成熱能的逐步消耗，當氣體通過第一溫區後仍有約125° C左右的餘熱，將此餘熱可以通過下遊餘熱回收単元5作進ー步的利用，本發明根據所在公司的實際需求將餘熱利用在空調系統冬季供暖管路上，經過餘熱的回收利用後，最終排出畑 8的餘熱已經低於50° C。將第一燃燒機2上排氣管22內的氣體熱量逐層回收利用，有效利用生產過程中排放的餘熱資源，降低了能源損失；另外利用此發明使得後續排出到室外的氣體溫度低於50° C，若大量推廣使用可有效減少地球變暖的問題惡化，是ー種節能環保的新技木。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種高效節能多溫區烘道，其特徵在於它包括 加熱爐，內部具有多個溫區，各所述的溫區的溫度不同，且各所述的溫區均具有分區進氣管和分區排氣管； 第一燃燒機，為所述的烘道提供熱源氣體，所述的第一燃燒機具有排氣管和分別與各分區的排氣管相連的進氣管； 多個串聯設置的上遊餘熱回收單元，用於各溫區的進氣管分別與所述的第一燃燒機的排氣管進行熱交換，所述的上遊餘熱回收單元包括並聯設置在所述的第一燃燒機的排氣管上的熱氣體管和熱交換器，所述的熱氣體管和其中一個溫區的進氣管分別有部分穿過所述的熱交換器，多個所述的上遊餘熱回收單元按照與其相連的溫區的溫度由高到低依次排布在所述的第一燃燒機的排氣管上； 溫度反饋單元，包括設置在各所述的溫區內的熱傳感器、與所述的熱傳感器信號相連的溫度調節計； 所述的第一燃燒機的排氣管上串聯設置有多個第一電動調風閥，各所述的上遊餘熱回收單元的熱氣體管上串聯有第二電動調風閥，且所述的熱氣體管並聯在所述的第一電動調風閥的兩端，所述的溫度調節計分別與所述的第一電動調風閥和第二電動調風閥信號連接; 當所述的溫區內的溫度在設定溫度範圍內時，所述的溫度調節計開啟所述的第一電動調風閥，關閉所述的第二電動調風閥；當所述的溫區內的溫度低於設定溫度範圍時，所述的溫度調節計開啟所述的第二電動調風閥，關閉所述的第一電動調風閥。
2.根據權利要求I所述的高效節能多溫區烘道，其特徵在於所述的加熱爐包括三個溫區O
3.根據權利要求I所述的高效節能多溫區烘道，其特徵在於它還包括設置在所述的加熱爐上遊的預熱爐以及第二燃燒機，所述的預熱爐具有第一進風管和第一排風管，所述的預熱爐的第一進風管和第一排風管分別與所述的第二燃燒機的第二排風管和第二進風管相連。
4.根據權利要求I所述的高效節能多溫區烘道，其特徵在於所述的第一燃燒機的排氣管上還串聯有用於與空調系統冬季供暖管路進行熱交換的下遊餘熱回收單元，所述的下遊餘熱回收單元位於所述的上遊回收單元的下遊。
全文摘要
一種高效節能多溫區烘道，它包括設置有多個溫區的加熱爐、為多溫區烘道提供熱源氣體的第一燃燒機、用於各溫區的分區進氣管分別與所述的第一燃燒機的排氣管進行熱交換的多個串聯設置的上遊餘熱回收單元、用於感應多個溫區內部的溫度變化進而控制第一燃料機排氣管內氣體傳輸方向的溫度反饋單元以及串聯在第一燃燒機排氣管上用於與空調系統冬季供暖管路進行熱交換的下遊餘熱回收單元；本發明可循環利用各個溫區內的排氣管餘熱，並可將第一燃燒機排氣管內的氣體熱量逐層回收利用，可充分利用生產過程中排放的餘熱資源；後續排出室外的氣體溫度低於50℃，若大量推廣使用可有效減少地球變暖的問題惡化，是一種節能環保的新技術。
文檔編號B05D3/02GK102735043SQ20121024767
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者張永祥 申請人:蘇州柳溪機電工程有限公司