高效熔鋁爐催化燃燒裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種高效熔鋁爐催化燃燒裝置，包括催化混合裝置和高效燃燒裝置，催化混合裝置包括承壓罐體、混合裝置和分離裝置，承壓罐體的入口與天然氣輸送管道連接相通，出口通過管道與熔鋁爐燃燒器連接；混合裝置位于承壓罐體的下部；分離裝置位于承壓罐體的上部；高效燃燒裝置包括空氣加熱器和燃燒器，空氣加熱器一端與熔鋁爐煙氣排放口連接，另一端與煙囪相連；空氣加熱器的進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)機(jī)連接，其出風(fēng)口通過管道與燃燒器連接；燃燒器一端與空氣加熱器和催化混合裝置的出口連接，其另一端與熔鋁爐相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：天然氣中攜帶的催化劑含量適中；燃燒溫度極高；污染物排放總量大為降低。
【專利說明】高效熔鋁爐催化燃燒裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃燒裝置，特別涉及一種節(jié)能環(huán)保的高效熔鋁爐燃燒裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]熔鋁爐是鋁型材廠的主要耗能設(shè)備，能耗占總體能耗的70%以上。近年來，本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷嘗試采用先進(jìn)技術(shù)來降低能耗，以符合企業(yè)和國家的節(jié)能、減排、環(huán)保等戰(zhàn)略需要。然而，到目前為止，熔鋁爐的能耗還是很高。
[0003]因此，提供一種高效率的熔鋁爐燃燒裝置已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)急需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對熔鋁爐能耗的現(xiàn)狀，提供一種高效率的催化燃燒裝置，將適量催化劑注入天然氣中，通過催化燃燒技術(shù)，使燃燒溫度達(dá)到2000攝氏度以上，極大加快原料熔化率，使產(chǎn)量加倍，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種高效熔鋁爐催化燃燒裝置，包括催化混合裝置和高效燃燒裝置，所述催化混合裝置包括承壓罐體、混合裝置和分離裝置，所述的承壓罐體的入口與天然氣輸送管道連接相通，出口通過管道與熔鋁爐燃燒器連接；所述的混合裝置位于承壓罐體的下部；所述的分離裝置位于承壓罐體的上部；所述高效燃燒裝置包括空氣加熱器和燃燒器，所述空氣加熱器一端與熔鋁爐煙氣排放口連接，另一端與煙囪相連；所述空氣加熱器的進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)機(jī)連接，其出風(fēng)口通過管道與燃燒器連接；所述燃燒器一端與所述空氣加熱器和催化混合裝置的出口連接，其另一端與熔鋁爐相連。
[0006]此裝置將適量的催化劑混入天然氣中，同時(shí)有效回收熔鋁爐的排氣余熱，極大提高了熔鋁爐的燃燒溫度，提高了產(chǎn)量，降低了能耗，節(jié)能減排。
[0007]所述承壓罐體為空心圓柱形，上端呈橢球形；其下端側(cè)面開口天然氣輸送管道連接相通，上端中部設(shè)置有通過管道與燃燒器連接的混合氣(天然氣+催化劑)出口。
[0008]所述混合裝置位于承壓罐體下部，由液態(tài)催化劑和浸泡在其中的多孔管組成，天然氣經(jīng)過多孔管呈多股細(xì)流噴入液態(tài)催化劑，與液態(tài)催化劑充分接觸后形成混合氣(天然氣+催化劑)進(jìn)入分離裝置。所述的多孔管直徑30-50_，均勻開有60個(gè)小孔，小孔直徑3mm-5mm0
[0009]所述分離裝置位于承壓罐體上部。由波形板和多孔板組成，混合氣(天然氣+催化劑)進(jìn)入分離裝置后依靠慣性力將大部分催化劑從天然氣中分離出來，使天然氣中攜帶的催化劑含量適中(8?12mg/m3,優(yōu)選10mg/m3左右)。所述的波形板不少于6排，間距20mm,高度60mm ;所述多孔板直徑300mm-400mm,均勻開有60個(gè)小孔,小孔直徑3mm-5mm。
[0010]所述空氣加熱器包括換熱室、形成于所述換熱室一側(cè)的高溫?zé)煔馐?、形成于所述換熱室另一側(cè)的低溫?zé)煔馐?，所述換熱器的煙氣流路的入口形成于所述高溫?zé)煔馐业亩吮谏?，所述換熱器的煙氣流路的出口形成于所述低溫?zé)煔馐业亩吮谏?，所述換熱器的空氣流路的入口形成于所述換熱室靠近所述低溫?zé)煔馐乙欢说膫?cè)壁上，所述換熱器的空氣流路的出口形成于所述換熱室靠近所述高溫?zé)煔馐乙欢说膫?cè)壁上。
[0011]所述換熱室包括若干個(gè)平行布置的波紋管，煙氣從所述高溫?zé)煔馐曳纸?jīng)所述波紋管流入所述低溫?zé)煔馐?，空氣在所述波紋管的外部與流經(jīng)所述波紋管的煙氣換熱。
[0012]所述換熱室還包括至少二個(gè)用于改變導(dǎo)熱油流動方向以延長換熱時(shí)間的擋板，所述擋板從所述換熱室的一側(cè)壁向另一側(cè)壁延伸，并且與另一側(cè)壁之間的距離大于等于所述波紋管的3倍管徑，例如，與另一側(cè)壁之間的距離為所述波紋管的3?5倍管徑。
[0013]所述燃燒器為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)層與混合氣管路相連，外層與熱空氣管相通。所述內(nèi)層為圓管，所述圓管的直徑89mm,厚度4mm,長度800mm。所述外層為多孔板,所述多孔板的直徑800mm,厚度300mm,并且中心有一直徑10mm的圓孔。所述多孔板的周壁環(huán)形均布(縱向貫穿多孔板的周壁)6個(gè)直徑80mm的圓孔,所述6個(gè)圓孔中心所在圓的直徑500_550mm。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和有益技術(shù)效果如下:①燃燒溫度高:天然氣中加入適量催化劑后，燃燒溫度可達(dá)2000攝氏度以上，產(chǎn)量加倍，能耗大幅度下降。②天然氣中攜帶的催化劑含量適中(10mg/m3左右):本實(shí)用新型中有分離裝置，可以合理控制催化劑濃度，避免浪費(fèi)。③污染物排放總量大為降低:由于熔鋁爐產(chǎn)量極大提高，從而節(jié)約了大量的燃料，主要污染物排放總量也大為降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的高效熔鋁爐催化燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的空氣加熱器的縱向截面剖視示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型的空氣加熱器的側(cè)視示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述說明。
[0019]一種高效熔鋁爐催化燃燒裝置，如圖1所示，其包括催化混合裝置和高效燃燒裝置，催化混合裝置包括承壓罐體111、混合裝置112和分離裝置113，承壓罐體111的入口與天然氣輸送管道130連接相通，出口 116通過管道與熔鋁爐100的燃燒器121連接；混合裝置112位于承壓罐體111的下部；分離裝置113位于承壓罐體111的上部；總管道過來的天然氣經(jīng)過承壓罐側(cè)面的管道進(jìn)入混合裝置112，與液態(tài)催化劑充分接觸后形成混合氣再進(jìn)入分離裝置113 ;分離裝置113，可以合理控制催化劑濃度，使天然氣中攜帶的催化劑含量適中(10mg/m3左右)再通過頂部的管道進(jìn)入燃燒器121。
[0020]請參照圖2及圖3，空氣加熱器(換熱器)122包括換熱室1221、形成于換熱室一側(cè)的高溫?zé)煔馐?223、形成于換熱室另一側(cè)的低溫?zé)煔馐?225，換熱器的煙氣流路的入口125形成于高溫?zé)煔馐业亩吮谏希瑩Q熱器的煙氣流路的出口 126形成于低溫?zé)煔馐业亩吮谏?，換熱器122的空氣流路的入口 127形成于換熱室靠近低溫?zé)煔馐乙欢说膫?cè)壁上，換熱器122的空氣流路的出口 128形成于換熱室靠近高溫?zé)煔馐乙欢说膫?cè)壁上。
[0021]空氣加熱器122的空氣出口 128將輸出熱空氣。熔鋁爐100排出的800度高溫?zé)煔馔ㄟ^連接管道進(jìn)入空氣加熱器，煙氣所攜帶的熱量被水吸收，最后降溫至200度進(jìn)入煙囪，實(shí)現(xiàn)了大量的余熱回收，達(dá)到高效節(jié)能的目的。空氣加熱器將空氣從20度加熱到600度后送出到燃燒器121，與混合氣燃燒形成2000度的高溫火焰進(jìn)入熔鋁爐100。由于輻射換熱大大加強(qiáng)，在天然氣消耗量相同的情況下熔鋁爐的產(chǎn)量可提高兩倍，有效地降低了能源供給，節(jié)能減排。
[0022]承壓罐體111為空心圓柱形，上端呈橢球形；其下端側(cè)面開口與天然氣輸送管道連接相通，上端中部設(shè)置有通過管道與燃燒器連接混合氣(天然氣+催化劑)出口 116。
[0023]混合裝置112位于承壓罐體111下部，由液態(tài)催化劑和浸泡在其中的多孔管組成，天然氣經(jīng)過多孔管114呈多股細(xì)流噴入液態(tài)催化劑，與液態(tài)催化劑充分接觸后形成混合氣(天然氣+催化劑)進(jìn)入分離裝置113。多孔管114直徑30-50111111，均勻開有60個(gè)小孔，小孑L直徑3mm-5mm。
[0024]分離裝置113位于承壓罐體111上部。由波形板和多孔板組成，混合氣(天然氣+催化劑)進(jìn)入分離裝置113后依靠慣性力將大部分催化劑從天然氣中分離出來，使天然氣中攜帶的催化劑含量適中(10mg/m3左右)。波形板不少于6排，間距20mm,高度60mm ;多孔板直徑300mm-400mm,均勻開有60個(gè)小孔，小孔直徑3mm-5mm。
[0025]換熱室1221包括若干個(gè)平行布置的波紋管1227，煙氣從高溫?zé)煔馐?223分經(jīng)波紋管1227流入低溫?zé)煔馐?225，空氣在波紋管的外部與流經(jīng)波紋管的煙氣換熱。
[0026]換熱室還包括4個(gè)用于改變空氣流動方向以延長換熱時(shí)間的擋板1229，擋板1229從換熱室的一側(cè)壁向另一側(cè)壁延伸，并且與另一側(cè)壁之間的距離為波紋管的3.5倍管徑。
[0027]燃燒器121為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)層與混合氣管路相連，外層與熱空氣管相通，內(nèi)層結(jié)構(gòu)由一個(gè)圓管構(gòu)成，圓管的直徑為89毫米，厚度4毫米，長度800毫米；外層結(jié)構(gòu)為多孔板結(jié)構(gòu)；多孔板直徑為800毫米，厚度為300毫米,中心有一圓孔，直徑100_ ;四周環(huán)形均布6個(gè)圓孔，圓孔直徑80毫米，此6個(gè)圓中心所在圓直徑為500-550mm?；旌蠚庥蓛?nèi)層噴出，熱空氣由外層噴出，兩者混合燃燒后產(chǎn)生2000度的高溫火焰進(jìn)入熔鋁爐。
[0028]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本實(shí)用新型構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者根據(jù)有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，均應(yīng)該在由本權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種高效熔鋁爐催化燃燒裝置，包括催化混合裝置和高效燃燒裝置，其特征在于:所述催化混合裝置包括承壓罐體、混合裝置和分離裝置，所述的承壓罐體的入口與天然氣輸送管道連接相通，出口通過管道與熔鋁爐燃燒器連接；所述的混合裝置位于承壓罐體的下部；所述的分離裝置位于承壓罐體的上部；所述高效燃燒裝置包括空氣加熱器和燃燒器，所述空氣加熱器一端與熔鋁爐煙氣排放口連接，另一端與煙?相連；所述空氣加熱器的進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)機(jī)連接，其出風(fēng)口通過管道與燃燒器連接；所述燃燒器一端與所述空氣加熱器和催化混合裝置的出口連接，其另一端與熔鋁爐相連。
2.如權(quán)利要求1所述的高效熔鋁爐催化燃燒裝置，其特征在于:所述承壓罐體為空心圓柱形，上端呈橢球形；其下端側(cè)面開口與天然氣輸送管道連接相通，上端中部設(shè)置有通過管道與燃燒器連接的混合氣出口。
3.如權(quán)利要求1所述的高效熔鋁爐催化燃燒裝置，其特征在于:所述混合裝置位于承壓罐體下部，包括液態(tài)催化劑和浸泡在其中的多孔管，天然氣經(jīng)過多孔管呈多股細(xì)流噴入液態(tài)催化劑，與液態(tài)催化劑充分接觸后形成混合氣進(jìn)入分離裝置，所述的多孔管直徑30-50mm,均勻開有60個(gè)小孔,小孔直徑3mm-5mm。
4.如權(quán)利要求1所述的高效熔鋁爐催化燃燒裝置，其特征在于:所述分離裝置位于承壓罐體上部，包括波形板和多孔板，混合氣進(jìn)入分離裝置后依靠慣性力將大部分催化劑從天然氣中分離出來，使天然氣中攜帶的催化劑含量為8?12mg/m3,所述的波形板大于等于6排，間距20mm,高度60mm ;所述多孔板直徑300mm-400mm,均勻開有60個(gè)小孔，小孔直徑3mm-5mm0
5.如權(quán)利要求1所述的高效熔鋁爐催化燃燒裝置，其特征在于:所述空氣加熱器包括換熱室、形成于所述換熱室一側(cè)的高溫?zé)煔馐?、形成于所述換熱室另一側(cè)的低溫?zé)煔馐?，所述換熱器的煙氣流路的入口形成于所述高溫?zé)煔馐业亩吮谏希鰮Q熱器的煙氣流路的出口形成于所述低溫?zé)煔馐业亩吮谏?，所述換熱器的空氣流路的入口形成于所述換熱室靠近所述低溫?zé)煔馐乙欢说膫?cè)壁上，所述換熱器的空氣流路的出口形成于所述換熱室靠近所述高溫?zé)煔馐乙欢说膫?cè)壁上。
6.如權(quán)利要求5所述的高效熔鋁爐催化燃燒裝置，其特征在于:所述換熱室包括若干個(gè)平行布置的波紋管，煙氣從所述高溫?zé)煔馐曳纸?jīng)所述波紋管流入所述低溫?zé)煔馐遥諝庠谒霾y管的外部與流經(jīng)所述波紋管的煙氣換熱。
7.如權(quán)利要求6所述的高效熔鋁爐催化燃燒裝置，其特征在于:所述換熱室還包括至少二個(gè)用于改變空氣流動方向以延長換熱時(shí)間的擋板，所述擋板從所述換熱室的一側(cè)壁向另一側(cè)壁延伸，并且與另一側(cè)壁之間的距離大于等于所述波紋管的3倍管徑。
8.如權(quán)利要求1所述的高效熔鋁爐催化燃燒裝置，其特征在于:所述燃燒器為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)層與混合氣管路相連，外層與熱空氣管相通；所述內(nèi)層為圓管，所述圓管的直徑89mm,厚度4mm,長度800mm ;所述外層為多孔板,所述多孔板的直徑800mm,厚度300mm,并且中心有一直徑10mm的圓孔；所述多孔板的周壁環(huán)形均布6個(gè)直徑80mm的圓孔,所述6個(gè)圓孔中心所在圓的直徑500-550mm。
【文檔編號】F23C13/00GK204177191SQ201420562592
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】劉效洲, 蘇曉鍵, 李瑞宇 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)