專(zhuān)利名稱(chēng):逆螺旋式節(jié)能窯爐的制作方法
本發(fā)明涉及的是一種利用逆螺旋式熱交換實(shí)行節(jié)能熱加工、作用或處理的新式燒烘窯爐。
現(xiàn)今工業(yè)上的各種燒烘窯爐，真可謂五花百門(mén)，然而其熱利用率、生產(chǎn)效率的高低卻是衡量其先進(jìn)與否的重要標(biāo)尺。本發(fā)明的目的就是在這兩方面有所提高。
本發(fā)明的窯爐稱(chēng)為逆螺旋式窯爐，或稱(chēng)雙螺旋窯爐，還可簡(jiǎn)稱(chēng)螺旋窯爐。
本發(fā)明的特征是固體待燒烘物沿著一條逆螺旋式的通道運(yùn)行;螺旋中心的爐心處設(shè)有熱源;并有一整套運(yùn)載固體燒烘物質(zhì)的設(shè)備和動(dòng)力源。
螺旋板式換熱器其節(jié)能效果是顯而易見(jiàn)的，但其只是對(duì)流體類(lèi)才適用，對(duì)各種固體則無(wú)能為力。
本發(fā)明的窯爐其節(jié)能原理則是類(lèi)似螺旋板式換熱器，待熱加工的固體物質(zhì)在運(yùn)載設(shè)備中沿著一條螺旋通道進(jìn)入爐心，爐心部分設(shè)有熱源，物質(zhì)經(jīng)過(guò)爐心燒烘完成后，再逆原螺旋方向而出，(故這種運(yùn)行方式這里稱(chēng)為逆螺旋式)，并將余熱傳遞給進(jìn)向的物質(zhì)，這是節(jié)能的一個(gè)原因;另外，本爐窯的煙囪設(shè)在入口附近，風(fēng)從出口入，能把物質(zhì)燒烘后的余熱迅速帶走，當(dāng)風(fēng)進(jìn)入到爐心已是熱風(fēng)，利于提高爐心的溫度，尾熱風(fēng)再逆進(jìn)向物質(zhì)流動(dòng)，不斷干燥、預(yù)熱待燒烘物，這又是其節(jié)能的另一原因。
還有該種窯爐的大部分外表面與外界的溫差較少，故熱能的散失也相對(duì)減少，這又是其節(jié)能的又一原因。
下面結(jié)合附圖閱述其基本結(jié)構(gòu)特征，(相同數(shù)字表示同種部件)。
由兩塊螺旋隔層或隔片(1)以及兩側(cè)蓋或頂面(2)圍出一條逆螺旋式通道(3)螺旋中心的爐心處(4)設(shè)有熱源(5)待燒烘物(6)裝在物料車(chē)、斗或盤(pán)(7)內(nèi)，整個(gè)載物列沿著軌道或傳送齒(8)由動(dòng)力源減速帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)驅(qū)動(dòng)運(yùn)送;入口處(10)一般設(shè)有阻止冷風(fēng)直沖煙囪(12)的阻風(fēng)門(mén)或阻風(fēng)氈(11)煙囪(12)設(shè)在入口附近，燒烘后的物料從出口(13)出，進(jìn)入裝卸段(14)卸物后復(fù)裝待燒烘料，周而復(fù)始連續(xù)生產(chǎn)。
分隔通道的隔層，根據(jù)不同的爐式、規(guī)模、爐溫、燒烘對(duì)象等因素，可以采取不同的材料如耐火磚、磚、石棉灰、玻纖棉、硅酸鋁纖維棉、礦渣棉、珍珠巖和水泥等非金屬質(zhì)材，也可以用不銹鋼、鋁板、無(wú)錫帶鋼、合金、或涂有防銹層的鐵板等金屬制成。
熱源依不同的情況可分別為各種燃料、電熱器、遠(yuǎn)紅外、微波或超聲波等。
阻風(fēng)門(mén)有單門(mén)和活動(dòng)雙門(mén)之分，間斷式運(yùn)送的一般系用單門(mén)，(包括吊門(mén)、旁推門(mén)和雙扇門(mén))即可，連續(xù)運(yùn)送的采用活動(dòng)雙門(mén)，兩個(gè)活門(mén)是對(duì)向運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)一門(mén)從A處進(jìn)入通道的載物列間隨載物列一起運(yùn)行，則另一門(mén)從B處離開(kāi)通道并移向A處，如此循環(huán)下去，始終保證隨時(shí)均有一門(mén)起阻風(fēng)作用。雙門(mén)的進(jìn)出可以用吊升法或旁推法。
阻風(fēng)氈則用于載物列有較完整的外形及間隙少的窯爐，氈的材料可以用耐磨擦、有彈性的毛發(fā)樣質(zhì)材制成，粘貼于通道內(nèi)壁，并應(yīng)有兩個(gè)以上載物具的長(zhǎng)度。
螺旋窯爐的基本結(jié)構(gòu)可分為五種型式立式隔層垂直于地面(見(jiàn)圖1、2);
臥式隔層平行于地面，(見(jiàn)圖3、4);
罩式外形是一個(gè)罩樣半球，截面為扇形的通道從底部螺旋向頂部;再螺旋而出到底部，(見(jiàn)圖5);
碗式結(jié)構(gòu)與罩式相似，只是位置倒轉(zhuǎn)象碗樣。
螺旋窯爐的運(yùn)載燒烘物的方式又分多種軌道式載物列沿著軌道運(yùn)送;
吊運(yùn)式載物列吊于通道內(nèi)運(yùn)送;
輥道式通道底部為輥道，載物列于其上傳送;
鏈帶式載物列靠鏈條或輸送帶運(yùn)送;
氣墊式靠氣墊作用使載物列懸浮運(yùn)送;
電動(dòng)式載物列與通道底部間靠電磁力驅(qū)動(dòng)運(yùn)送。
動(dòng)力源的設(shè)置方式也可分幾種拉式設(shè)于出口或爐心轉(zhuǎn)角處拉;
推式設(shè)于入口或爐心轉(zhuǎn)角處推;
分散固定式分散固定設(shè)于多處;
分散活動(dòng)式分散于載物列上;
綜合式由以上兩種或幾種的綜合。
一般動(dòng)力源是由電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或蒸汽機(jī)等動(dòng)力源經(jīng)機(jī)械減速后再驅(qū)動(dòng)載物列運(yùn)行，運(yùn)行的方式又可分為連續(xù)式及間斷式兩種。
其溫度的控制及物料的運(yùn)載均可采用自動(dòng)控制的方式。
下面進(jìn)一步介紹螺旋窯爐的幾種具體應(yīng)用。
立式結(jié)構(gòu)的窯爐幾種運(yùn)載方式均可采用，因而動(dòng)力源的設(shè)置方式也相應(yīng)可以采取各種方式。
因該種形式窯爐的結(jié)構(gòu)可以多種，故隔層的各種材料均可相應(yīng)采用。
立式窯爐可作為燒磚、瓦、瓷窯、食品生產(chǎn)和物品干燥爐。
(圖1)則是立式采用軌道推拉式結(jié)構(gòu)的窯爐示意圖(上為主視、下為俯視)。
該種窯爐的規(guī)模可大可小，一般較大型的，爐心處溫度較高，隔層可用耐火磚等較耐熱且較厚的材料，以利于維持較高的溫度，其余隔層則可用厚度較薄、色深、粗糙外表面的導(dǎo)熱材料為宜，以利于熱交換。為了加快換熱效果，隔層可適當(dāng)開(kāi)換熱小孔或縫(15)，同時(shí)烘物與隔層的間隙應(yīng)少些為宜。
因該種窯爐的通道較長(zhǎng)，應(yīng)盡量避免堵塞，故熱源(5)應(yīng)采用液、氣體燃料或電熱、遠(yuǎn)紅外等無(wú)灰渣熱源為宜，該圖為頂部加燃料的方式為防止雜物塞道，載物列間可連接有專(zhuān)門(mén)的清道車(chē)清理。
動(dòng)力源可設(shè)于出入口采用拉推式，兩臺(tái)機(jī)輪流或連續(xù)工作便可使載物列連續(xù)運(yùn)行。
因窯內(nèi)軌道是弧形的，故載物車(chē)的兩對(duì)車(chē)輪應(yīng)有一對(duì)是繞立軸活動(dòng)的，以適弧線(xiàn)運(yùn)行。
為加快燒成物的冷卻及充分利用廢熱，提高生產(chǎn)率，可用鼓風(fēng)機(jī)在出口處往內(nèi)吹風(fēng)。
觀(guān)察和控制可采用工業(yè)電視和自動(dòng)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)單的可采用潛望鏡法或頂部設(shè)觀(guān)察孔法。
圖二則是立式采用吊運(yùn)拖式運(yùn)載的螺旋窯爐半剖結(jié)構(gòu)示意圖(上為正視，下為俯視)。
該種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是載物運(yùn)送采用吊運(yùn)法，吊運(yùn)機(jī)構(gòu)主要由軌道(8)、滑輪(16)、吊鉤以及牽引索等基本構(gòu)件組成，吊具的具體形式是非常多的，圖為其中一種。
該種窯爐可作為多種物品的烘干設(shè)備及食品烘爐。圖中的盛料具(7)由吊架和料盤(pán)組成，這種料盤(pán)可盛面包及多種烘物。
吊載具因視具體的燒烘物的特點(diǎn)而可有多種不同的結(jié)構(gòu)。
為方便觀(guān)察爐內(nèi)情況，可設(shè)有潛望鏡式觀(guān)察孔(17)。
臥式結(jié)構(gòu)的窯爐一般適合于中小型的烘烤設(shè)備，可制食品烘爐及干燥設(shè)備。
其隔層和側(cè)蓋一般用不銹鋼板、鋁板、無(wú)錫帶鋼、或涂有防銹層的鐵板、銅板和其他合金等金屬材料制造。
由于用金屬板材料構(gòu)成，故整體顯得緊湊，占空少，方便工廠(chǎng)成套制造、組裝和運(yùn)輸。
熱源可用遠(yuǎn)紅外、微波或電熱等較為清潔衛(wèi)生的熱源。
下面兩圖為臥式的兩種典型結(jié)構(gòu)(圖3)為軌道拉式載運(yùn)的螺旋窯爐半剖結(jié)構(gòu)示意圖(上為正視，下為俯視)。
螺旋軌道(8)在隔層(1)兩側(cè)，裝載具是可以開(kāi)閉的金屬網(wǎng)筒排(7)，其軸(21)的兩端有軸承滑輪(22)沿軌道運(yùn)行。
動(dòng)力源帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪(9)作拉式驅(qū)動(dòng)。
該種窯爐可作面包爐，因面包在爐內(nèi)作園運(yùn)動(dòng)，故沒(méi)有底面之分，故熱源也就不必分底面火調(diào)節(jié)。因而特別適于制作長(zhǎng)條園面包。
如裝載具改為多層盒子排則可烘糕餅類(lèi)，如改為鐵條排或鉤排還可以成為燒烤爐。
為方便掌握爐內(nèi)情況設(shè)有觀(guān)察孔(23)。
(圖4)是鏈帶拉式載運(yùn)的螺旋窯爐半剖結(jié)構(gòu)示意圖(上為正視，下為俯視)。
其特點(diǎn)為鏈傳送因兩傳送齒(8)間通道為直通道，故整個(gè)外形便為螺旋多邊形，如四邊、五邊或六邊形等，因載物的懸垂，為防止料盤(pán)(7)拖底，故水平通道愈長(zhǎng)則通道應(yīng)愈高，或者采取料盛底與通道間裝有小滾珠或滑輪的方法減少摩擦。
托盤(pán)(7)掛在軸(18)上與鏈條(19)連接?？框?qū)動(dòng)齒(9)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。
入口處有活動(dòng)雙門(mén)(11)以阻風(fēng)，圖為吊升法活門(mén)。
傳送齒是用螺母(20)將其軸緊固在與側(cè)蓋(2)緊巾的加強(qiáng)鋼板(21)上。
可設(shè)有觀(guān)察孔(23)以方便掌握爐內(nèi)情況。
罩式的結(jié)構(gòu)適合一些要脫除固體內(nèi)液體或收集其蒸汽的烘蒸設(shè)備。
(圖5)是這種設(shè)備的示意圖(上為正半剖圖，下為俯視局部剖圖)。物料(6)盛在兩側(cè)裝有滾珠(24)且是網(wǎng)孔狀側(cè)壁的錐形料斗(7)內(nèi)沿軌道運(yùn)送。外面是一個(gè)球形罩(2)。
要脫除液體的料斗底部也是疏漏的，流出的液體沿分隔片流向球心處集中，蒸汽則可從“煙囪”處收集。
此種烘蒸設(shè)備可作蒸酒、化工提煉、制藥萃取，物品烘干或某些需回收多余浸滲液的設(shè)備。
該種設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊，液體回收率高，且能連續(xù)節(jié)能生產(chǎn)的特點(diǎn)。
碗狀烘蒸設(shè)備與罩狀的結(jié)構(gòu)及作用大致相同，只是位置倒轉(zhuǎn)，其特點(diǎn)是流出的液體便于碗底處收集。
以上僅是螺旋窯爐的幾種典型結(jié)構(gòu)的示意圖，足見(jiàn)其應(yīng)用面是相當(dāng)廣的，可根據(jù)具體的燒烘對(duì)象、生產(chǎn)的需要、條件、規(guī)模等因素，而設(shè)計(jì)出適合不同用戶(hù)需要的多種結(jié)構(gòu)的節(jié)能窯爐。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及的是一種利用逆螺旋式熱交換實(shí)行節(jié)能熱加工、作用或處理的新式燒烘窯爐，其特征是A、固體待燒烘物質(zhì)沿著一條逆螺旋式的通道運(yùn)行；B、螺旋中心的爐心內(nèi)設(shè)有熱源；C、有一整套運(yùn)載固體物質(zhì)的設(shè)備和動(dòng)力源。
2.按權(quán)利要求
1所規(guī)定的裝置，其基本結(jié)構(gòu)有A、立式，B、臥式，C、罩式，D、碗式。
3.按權(quán)利要求
1所規(guī)定的裝置，其隔層可以是下列材料構(gòu)成A，非金屬的耐火材料。B、金屬材料。
4.按權(quán)利要求
1和2所規(guī)定的裝置，其隔層的制作材料可以是A、耐火磚和普通磚，B、石棉材，C、玻纖棉，D、硅酸鋁纖維棉，E、礦渣棉，F(xiàn)、珍珠巖，G、水泥，H、不銹鋼，I、鋁片，J、涂有防銹層的鐵片，K、合金。
5.按權(quán)利要求
1所規(guī)定的裝置，其入口處附近設(shè)有煙囪。
6.按權(quán)利要求
1所規(guī)定的裝置，其入口處防止冷風(fēng)直沖煙囪的設(shè)施有A、單門(mén)式(包括吊門(mén)，旁推門(mén)和雙扉門(mén))。B、活動(dòng)雙門(mén)，C、阻風(fēng)氈。
7.按權(quán)利要求
1所規(guī)定的裝置，其立式結(jié)構(gòu)的窯爐可作為燒磚、瓦、瓷、物品干燥和食品生產(chǎn)的窯爐。
8.按權(quán)利要求
1和7所規(guī)定的裝置，其通道的清理工作，可由連接在載物列中的清理車(chē)清理。
9.按權(quán)利要求
1和7所規(guī)定的裝置，其在軌道上行走的載物車(chē)的兩對(duì)車(chē)輪有一對(duì)為繞立軸活動(dòng)的，以適應(yīng)弧形軌道的運(yùn)行。
10.按權(quán)利要求
1或7所規(guī)定的裝置，其載運(yùn)物料的方式可采用A、軌道式，B、吊運(yùn)式，C、輥道式，D、鏈帶式，E、電動(dòng)式，F(xiàn)、氣墊式。
11.按權(quán)利要求
1或7所規(guī)定的裝置，其動(dòng)力源的設(shè)置方式相應(yīng)為A、拉式，B、推式，C、分散固定式，D、分散活動(dòng)式，E、綜合式。
12.按權(quán)利要求
1所規(guī)定的裝置，其臥式結(jié)構(gòu)可作為食品生產(chǎn)和干燥設(shè)備。
13.按權(quán)利要求
1和12所規(guī)定的裝置，其隔層的材料可采用A、不銹鋼，B、鋁板，C、無(wú)錫帶鋼，D、銅板，E、有防銹涂層的鐵板，F(xiàn)、合金板。
14.按權(quán)利要求
1和12所規(guī)定的裝置，其軌道拉式的裝載具可以是A、可以開(kāi)閉的金屬網(wǎng)筒排，B、多層的盒子排，C、鐵條或鐵鉤排。
15.按權(quán)利要求
1和12所規(guī)定的裝置，其鏈帶拉式的窯爐的通道可以是多邊螺旋形。
16.按權(quán)利要求
1、12和15所規(guī)定的裝置，其水平通道可以為A、通道愈長(zhǎng)，則愈高。B、料盤(pán)底與隔層間安放有小滑輪或滾珠。
17.按權(quán)利要求
1、12和15所規(guī)定的裝置，是用螺母將傳送齒緊固在與側(cè)蓋緊貼的加強(qiáng)鋼板上。
18.按權(quán)利要求
1和12所規(guī)定的裝置，其懸掛料盤(pán)是通過(guò)支承軸連按在鏈條上。
19.按權(quán)利要求
1所規(guī)定的裝置，其罩式結(jié)構(gòu)可用于制造要脫除固體內(nèi)的液體或收集其蒸鎦氣的烘蒸設(shè)備。
20.按權(quán)利要求
1和19所規(guī)定的裝置，其裝載具是兩側(cè)裝有滾珠且為網(wǎng)孔狀側(cè)壁的錐形料斗。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明提供了一種利用逆螺旋熱交換原理實(shí)行節(jié)能熱加工、作用或處理的新式燒烘窯爐。
文檔編號(hào)F27B9/00GK86102361SQ86102361
公開(kāi)日1987年10月7日 申請(qǐng)日期1986年3月28日
發(fā)明者李云海, 張力中 申請(qǐng)人:李云海, 張力中導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan