本实用新型属于设备换热结构技术领域,特别是属于一种用于锌粉生产的换热装置。
背景技术:
粉末状的金属锌呈深灰色,具有很好还原性和防锈及耐大气侵蚀的作用,可作颜料,遮盖力极强,常用以制造防锈漆、防腐涂料、强还原剂等;同时,金属锌粉由于具有较负的标准电极电位,及较大的比表面积和化学活性,常用作冶金和化工中的置换剂。
金属锌粉的常规生产方法为蒸馏法:主要是先将固态锌加热至液态,使其与杂质分离,随后将液态锌加热到1250℃-1350℃,使之变成锌蒸汽,锌蒸汽经冷凝器冷凝后即成锌粉,其中,锌蒸汽的蒸发加热主要以烟块煤或煤气作为燃料,且烟煤块因其换料不便,目前大多采用煤气为燃料进行加热,但实际使用时,煤气在燃烧后,废气的排出会带走许多的热量,降低了能源的利用率。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于:提供一种能够提高能源利用率的锌粉生产换热装置。
本实用新型采用的技术方案如下:
一种用于锌粉生产的换热装置,包括熔化熔析室、蒸发室、加热室和换热筒,所述熔化熔析室与所述蒸发室连通设置,所述加热室设置在所述蒸发室的底端,所述换热筒内设置有多个隔筒,多个隔筒将所述换热筒分隔为多个通气腔,所述通气腔适用于将可燃气体与空气导入加热室内,并将加热室内燃烧废气导出。熔化熔析室、蒸发室的设置,用于将锌原料熔化后蒸发,随后将其冷凝即可得到锌粉,换热筒及其内部多个通气腔的设置,能够在为加热室导入燃气、空气的同时,将废气由此引出,由于废气中存在大量热量,因而,能够对燃气和空气进行预热,燃气进入加热室内即可迅速燃烧,降低能耗。
优选的,所述隔筒设置有四个,所述四个隔筒由内至外依次将换热筒分隔为空气通气腔、第一排气通气腔、第一燃气通气腔、第二排气通气腔和第二燃气通气腔。依次分隔的空气通气腔、第一排气通气腔、第一燃气通气腔、第二排气通气腔和第二燃气通气腔,能够进一步提高热交换效果,保证对废气中的热量进行充分利用。
优选的,所述换热筒的两端部分别设置有与所述空气通气腔连通的空气进口、空气出口;与所述第一可燃气体通气腔和第二可燃气体通气腔连通的燃气进口、燃气出口;与所述第一排气通气腔和第二排气通气腔连通的排气进口、排气出口。空气进口、空气出口、燃气进口、燃气出口、排气进口以及排气出口的设置,分别用于将空气、燃气以及废气导入指定的通气腔内,避免出现进、出气混合的情况。
优选的,所述加热室包括设置在蒸发室底端的第一加热室和设置在熔化熔析室底端的第二加热室,所述第一加热室与所述第二加热室之间设置有通风孔,所述空气出口和燃气出口均与所述第一加热室连通设置,所述排气进口与所述第二加热室连通设置。第一加热室和第二加热室的设置,能够在燃烧煤气对蒸发室进行加热后,将废气先引入第二加热室对熔化熔析室(蒸发室温度需控制在锌的沸点温度以上,熔化熔析室温度则仅需控制在锌的熔点温度上下,因而第一加热室废气能够起到对熔化熔析室进行加热/控温的目的)进行加热/控温,进一步提高了废气中热能的利用率,降低熔化熔析室加热所需的能耗。
优选的,所述第一加热室与所述蒸发室之间设置有第一导热板,所述第二加热室与所述熔化熔析室之间设置有第二导热板。第一、第二导热板的设置,则用于加热室与蒸发室以及熔化熔析室之间进行热交换,值得一提的是,加热室除第一、第二导热板外,其侧壁需采用隔热材料(如:耐火砖)制成,以保证其升温效果。
优选的,所述熔化熔析室的顶端还设置有废气出口,所述废气出口与所述排气进口连通设置。熔化熔析室顶端废气出口的设置,能够将燃气燃烧废气与锌锭中杂质汽化后的废气混合处理,同时,高温废气能够避免汽化杂质在排气管道内出现液化的情况,便于后续处理。
优选的,所述空气进口、燃气进口和排气出口处分别设置有第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关。第一、第二、第三控制开关的设置,则用于对进气空气与进气燃气的比例进行控制,保证空气与燃气的充分利用,同时,对气体压力进行控制,保证加热室的正常升温。
优选的,所述换热筒使用隔热材料制成,所述换热筒内设置有多个用于支撑所述隔筒的连接柱。由隔热材料制成的换热筒,能够避免热量散发至工作环境内,影响工作环境温度。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型中,通过换热筒及其内部多个通气腔的设置,能够在为加热室导入燃气、空气的同时,将废气由此引出,对燃气和空气进行预热,提高能源的利用率。
2、本实用新型中,通过第一、第二加热室以及废气出口的设置,能够进一步的对熔化熔析室进行加热/控温,减少熔化熔析室加热所需能耗,同时,将锌锭熔化过程中的废气排出。
3、本实用新型中,通过第一、第二导热板的设置,能够提高热量的传导效率,提高升温速度。
4、本实用新型中,通过多个控制开关的设置,便于对进气比例即系统压力进行调节,提高控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中熔化熔析室、蒸发室以及换热室的连接结构示意图。
图3为本实用新型中换热筒的剖面结构示意图。
图4为本实用新型中换热筒的侧视结构示意图。
图中标记:1-熔化熔析室,2-蒸发室,3-连接柱,4-换热筒,5-隔筒,6-空气通气腔,7-第一排气通气腔,8-第一燃气通气腔,9-第二排气通气腔,10-第二燃气通气腔,11-空气进口,12-空气出口,13-燃气进口,14-燃气出口,15-排气进口,16-排气出口,17-第一加热室,18-第二加热室,19-通风孔,20-第一导热板,21-第二导热板,22-废气出口,23-第一控制开关,24-第二控制开关,25-第三控制开关。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如图1、2、3所示,一种用于锌粉生产的换热装置,包括熔化熔析室1、蒸发室2、加热室和换热筒4,所述熔化熔析室1与所述蒸发室2连通设置,所述加热室设置在所述蒸发室2的底端,所述换热筒4内设置有多个隔筒5,多个隔筒5将所述换热筒4分隔为多个通气腔,所述通气腔适用于将可燃气体与空气导入加热室内,并将加热室内燃烧废气导出。
具体的,如图3所示,所述隔筒5设置有四个,所述四个隔筒5由内至外依次将换热筒4分隔为空气通气腔6、第一排气通气腔7、第一燃气通气腔8、第二排气通气腔9和第二燃气通气腔10。
具体的,如图1、4所示,所述换热筒4的两端部分别设置有与所述空气通气腔6连通的空气进口11、空气出口12;与所述第一可燃气体通气腔和第二可燃气体通气腔连通的燃气进口13、燃气出口14;与所述第一排气通气腔7和第二排气通气腔9连通的排气进口15、排气出口16。
具体的,如图1、2所示,所述加热室包括设置在蒸发室2底端的第一加热室17和设置在熔化熔析室1底端的第二加热室18,所述第一加热室17与所述第二加热室18之间设置有通风孔19,所述空气出口12和燃气出口14均与所述第一加热室17连通设置,所述排气进口15与所述第二加热室18连通设置。
具体的,如图1、2所示,所述第一加热室17与所述蒸发室2之间设置有第一导热板20,所述第二加热室18与所述熔化熔析室1之间设置有第二导热板21。
具体的,如图1所示,所述熔化熔析室1的顶端还设置有废气出口22,所述废气出口22与所述排气进口15连通设置。
具体的,如图1所示,所述空气进口11、燃气进口13和排气出口16处分别设置有第一控制开关23、第二控制开关24和第三控制开关25。
具体的,如图3所示,所述换热筒4使用隔热材料制成,所述换热筒4内设置有多个用于支撑所述隔筒5的连接柱3。
在使用前,先将通过第一、第二控制开关24,将空气与燃气按一定比例引入第一加热室17内,并在第一加热室17内点燃,对蒸发室2进行加热(直至达到指定温度),第一加热室17内的燃烧废气会通过通风孔19进入第二加热室18内,同时对熔化熔析室1进行加热(配合熔化熔析室1内的加热结构控制其温度)减少熔化熔析室1的加热能耗,随后,通过排气进口15进入换热筒4内,并由排气出口16排出;使用时,仅需将铅锭置入熔化熔析室1内,随后经熔化熔析处理后的锌液引入蒸发室2内,经蒸发室2加热后转化为锌蒸汽,再将其引入冷凝设备即可。
本例中,排气通气腔的进、出口与其它通气腔的进、出口反向设置,不仅便于管路的连接,同时,相对的空气、燃气以及废气,还能够提高换热效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于锌粉生产的换热装置,包括熔化熔析室(1)、蒸发室(2)、加热室和换热筒(4),其特征在于,所述熔化熔析室(1)与所述蒸发室(2)连通设置,所述加热室设置在所述蒸发室(2)的底端,其中:
所述换热筒(4)内设置有多个隔筒(5),多个隔筒(5)将所述换热筒(4)分隔为多个通气腔,所述通气腔适用于将可燃气体与空气导入加热室内,并将加热室内燃烧废气导出。
2.根据权利要求1所述的一种用于锌粉生产的换热装置,其特征在于,所述隔筒(5)设置有四个,所述四个隔筒(5)由内至外依次将换热筒(4)分隔为空气通气腔(6)、第一排气通气腔(7)、第一燃气通气腔(8)、第二排气通气腔(9)和第二燃气通气腔(10)。
3.根据权利要求2所述的一种用于锌粉生产的换热装置,其特征在于,所述换热筒(4)的两端部分别设置有与所述空气通气腔(6)连通的空气进口(11)、空气出口(12);与所述第一可燃气体通气腔和第二可燃气体通气腔连通的燃气进口(13)、燃气出口(14);与所述第一排气通气腔(7)和第二排气通气腔(9)连通的排气进口(15)、排气出口(16)。
4.根据权利要求3所述的一种用于锌粉生产的换热装置,其特征在于,所述加热室包括设置在蒸发室(2)底端的第一加热室(17)和设置在熔化熔析室(1)底端的第二加热室(18),所述第一加热室(17)与所述第二加热室(18)之间设置有通风孔(19),所述空气出口(12)和燃气出口(14)均与所述第一加热室(17)连通设置,所述排气进口(15)与所述第二加热室(18)连通设置。
5.根据权利要求4所述的一种用于锌粉生产的换热装置,其特征在于,所述第一加热室(17)与所述蒸发室(2)之间设置有第一导热板(20),所述第二加热室(18)与所述熔化熔析室(1)之间设置有第二导热板(21)。
6.根据权利要求3所述的一种用于锌粉生产的换热装置,其特征在于,所述熔化熔析室(1)的顶端还设置有废气出口(22),所述废气出口(22)与所述排气进口(15)连通设置。
7.根据权利要求3所述的一种用于锌粉生产的换热装置,其特征在于,所述空气进口(11)、燃气进口(13)和排气出口(16)处分别设置有第一控制开关(23)、第二控制开关(24)和第三控制开关(25)。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种用于锌粉生产的换热装置,其特征在于,所述换热筒(4)使用隔热材料制成,所述换热筒(4)内设置有多个用于支撑所述隔筒(5)的连接柱(3)。
技术总结