[发明专利]基于热回收温度梯度的炉系统

说明书

一种基于温度梯度的热回收炉系统，包括：多个腔室，被布置成序列，腔室被配置用于根据跨越序列的温度梯度布置以各种温度操作；传送机，被配置用于运输产品通过序列中的多个腔室以用于根据温度梯度布置进行热处理；以及多个温度分离的热交换器系统，每个热交换器系统包括热交换器、基于其在温度梯度布置中的温度而到腔室中的至少一个腔室的导管、以及从至少一个腔室到热交换器的返回导管。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月23日提交的题为“HEAT-RECOVERING TEMPERATURE-GRADIENT BASED OVEN SYSTEM”的美国临时申请No.62/387,244的优先权并且要求于2016年12月16日提交的题为“HEAT-RECOVERING TEMPERATURE-GRADIENT BASED OVEN SYSTEM”的美国发明专利申请No.15/382,451的优先权，两者均通过引用整体并入本文，并且作为本申请的一部分用于所有目的。

关于联邦资助研究或开发的声明

不适用。

提交于光盘上的材料的援引加入

不适用。

背景技术

炉用于各种类型的许多工业过程中。炉的一种常见用途是用于材料的热处理，诸如水或溶剂从制造的部件中的蒸发。炉中的空气由加热器加热，以将热能传送给材料。为了去除蒸发的水或溶剂，空气可以被循环到炉中以及从炉中循环出来。这种循环也可以提供向炉中的空气增加热的机会，因为能量在热处理中固有地损失。然而，例如当加热的空气被释放到周围环境中时，循环也可能是能量损失源。为了应对这种热损失，已使用热交换器以试图恢复一些本来会损失的能量。

历史上，工业规模的热过程通常由相对不昂贵的化石燃料提供动力。因此，到目前为止，减少工业炉过程中的热损失并不是一个重要的优先事项。然而，现代工厂通常被设计为较少依赖于化石燃料或完全消除它们，而不是使用可再生能源，可再生能源在短期内可能更昂贵。因此，高能效的工业过程将变得更加重要。

附图说明

图1是图示了根据本公开的一个或多个实施例构造的热回收炉系统的框图。

图2是图示了根据本公开的一个或多个实施例构造的另一热回收炉系统的框图。

图3是图示了根据本公开的一个或多个实施例构造的另一热回收炉系统的框图。

图4是图示了根据本公开的一个或多个实施例的用于基于温度梯度来回收炉系统中的热量的方法的流程图。

具体实施方式

本文档描述了用于在工业规模上提供高能效热过程的系统和技术的示例。在一些实现中，炉系统被设计以用于在将热能递送到炉系统中时热交换器的更有效使用。例如，当使用多个热交换器时，在不同温度操作的炉被分组到不同的热交换器，以允许它们更高效地操作。结果，减少了热能的损失。

图1是图示了根据本公开的一个或多个实施例构造的热回收炉系统100(在本文中可互换地被称为“炉系统”)的框图。炉系统100包括多个腔室102A至102I，腔室102A至102I被配置用于在热处理过程中使用。腔室被布置成序列，序列以腔室102A开始并且在该示例中以腔室102I结束。该序列可以具有任何配置。在一些实现中，序列基本是线性的。在一些实现中，该序列可以具有基本弓形或其它弯曲的形状。例如，腔室可以被布置成弧，弧具有分别在腔室102A和102I处的端，其中剩余的腔室相对于其在某个方向上(例如，向上或向下)偏移。