[發(fā)明專利]基于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的小型磚窯煙氣余熱利用裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710830426.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107401928A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘宏剛;徐有寧;彭維珂;王黎明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工程學(xué)院
• 主分類號(hào): F27D17/00
• 分類號(hào): F27D17/00;F02G1/043
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種余熱利用裝置，特別是基于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)和針對(duì)小型磚窯的余熱利用裝置。

背景技術(shù)

大型磚窯具有低污染、產(chǎn)量高、工藝先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)，但是由于高昂的運(yùn)輸成本與產(chǎn)品本身的廉價(jià)性，使得我國(guó)現(xiàn)有的16萬(wàn)家磚瓦企業(yè)，絕大多數(shù)具有“分布廣、規(guī)模小、資金少”特點(diǎn)的中小型企業(yè)。磚窯廠作為傳統(tǒng)高污染、高能耗企業(yè)，其中煙氣余熱耗散是一般占到總能量的25%～40%。通常情況下，特大型或大型磚窯企業(yè)采用多級(jí)余熱鍋爐對(duì)煙氣余熱進(jìn)行回收利用，但余熱鍋爐與其配套發(fā)電設(shè)備過(guò)于昂貴，不適用于絕大多數(shù)的磚窯廠。除少部分用于原料烘干外，大部分的排煙熱量和產(chǎn)品冷卻熱量直接廢棄，從而造成大量的能源浪費(fèi)和熱源污染。

該發(fā)明專利可以大大降低磚窯企業(yè)的能量浪費(fèi)與熱源污染，同時(shí)可以減少磚窯企業(yè)的生產(chǎn)成本，盈余電能還可以輸送上網(wǎng)。同時(shí)，該發(fā)明專利可以適用于其他行業(yè)下小型工廠的煙氣余熱利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利的目的在于利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行余熱回收，解決磚窯等小型工廠煙氣余熱浪費(fèi)、熱源污染等問(wèn)題，同時(shí)為中小型企業(yè)降低成本。該發(fā)明專利利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)低品位能源具有良好的適應(yīng)性的特點(diǎn)，將熱機(jī)加熱管焊入排煙道內(nèi)直接與煙氣進(jìn)行換熱。多臺(tái)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，為企業(yè)輸送電能。與此同時(shí)，在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)加熱管上添加翅片來(lái)增加傳熱效率。

本發(fā)明專利的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

基于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的小型磚窯煙氣余熱利用裝置，所述裝置包含煙道、引風(fēng)機(jī)、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、熱機(jī)換熱器、換熱器翅片、發(fā)電機(jī)，其特征在于，高溫?zé)煔鈴母G爐余熱源（1）中被引風(fēng)機(jī)一（2）吸入煙氣管道中（3），換熱器（5）中的工質(zhì)在煙氣道中（3）與高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱，與此同時(shí)換熱器上（5）的翅片（4）起到提升傳熱效率的作用，煙氣的溫度驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)（6）運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)（7）發(fā)電，電能輸出（8）輸出到熱用戶，進(jìn)行換熱完的煙氣被引風(fēng)機(jī)二（9）將乏氣（10）排入大氣。

所述的基于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的煙氣余熱利用裝置，翅片（5）采用橫截面為長(zhǎng)方形的圓形翅片，環(huán)形翅片長(zhǎng)7.2mm、厚度1mm，采用間距5.6mm的形式安裝在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)（4）換熱器（5）上。

所述的基于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的煙氣余熱利用裝置，換熱器（4）焊入煙氣管道中（3），呈螺旋形，所需圈數(shù)12圈，管壁厚度10mm，管直徑30mm，保證加熱管內(nèi)工質(zhì)與煙氣充分導(dǎo)熱，多臺(tái)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)按照此方式，串聯(lián)排列。

本發(fā)明專利的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

該發(fā)明專利在小型磚窯廠高溫?zé)煔庥酂崂眠^(guò)程中，可以大大降低排煙溫度，從而減少熱源污染和能源浪費(fèi)，同時(shí)大大提高全廠的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性，為企業(yè)提供日常工業(yè)用電和生活用電，盈余電能輸送上網(wǎng)。該發(fā)明專利同時(shí)可以適用于其他小型工廠高溫?zé)煔獾挠酂崂谩?/p>

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明專利結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖中標(biāo)號(hào)為：1.窯爐余熱源 2.引風(fēng)機(jī)一 3.煙氣管道中 4.翅片5.換熱器 6.斯特林發(fā)動(dòng)機(jī) 7.發(fā)電機(jī) 8.電能輸出 9.引風(fēng)機(jī)二 10.乏汽。

其結(jié)構(gòu)組成為：煙道、引風(fēng)機(jī)、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)（主體）、熱機(jī)換熱器、換熱器翅片、發(fā)電機(jī)。高溫?zé)煔鈴母G爐余熱源（1）中被引風(fēng)機(jī)一（2）吸入煙氣管道中（3），換熱器（5）中的工質(zhì)在煙氣道中（3）與高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱，與此同時(shí)換熱器上（5）的翅片（4）起到提升傳熱效率的作用，煙氣的溫度驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)（6）運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)（7）發(fā)電，電能輸出（8）輸出到熱用戶，進(jìn)行換熱完的煙氣被引風(fēng)機(jī)二（9）將乏氣（10）排入大氣。

本發(fā)明專利的使用方法如下：

開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)，將高溫?zé)煔庖霟煔夤艿乐校㈤_(kāi)啟斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，高溫?zé)煔庠跓煔夤艿乐信c發(fā)動(dòng)機(jī)換熱器進(jìn)行換熱，驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。所發(fā)出的電能可以連接到小型磚窯企業(yè)正常工業(yè)用電與生活用電，盈余電能可以輸配上網(wǎng)。

使用時(shí)，應(yīng)熟悉各種裝置的正確使用方法，并定期進(jìn)行維護(hù)。