[实用新型]基于辐射换热的铸件余热回收利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及余热回收利用技术领域，尤其是一种基于辐射换热的高温铸件余热回收利用装置,具体为有效回收和利用落砂后的裸露高温铸件余热的装置。

背景技术

随着社会的快速发展，节能减排日益受到重视，而工业余热回收和利用始终是节能减排的重点。目前，连续型生产企业所涉及的高、中、低品位余热回收利用技术已经基本成熟，但在间歇性生产行业如铸造行业中，余热回收利用技术的开发与推广工作仍有待于加强。现在，多数中小型铸造企业仍在沿用传统的自然冷却方式来冷却高温铸件，造成大量余热的浪费；少数铸造企业也在使用强迫对流换热方式来回收铸件余热，即利用冷空气直接吹扫高温铸件并回收热空气，但这种方式在一定程度上改变了铸件降温曲线、易于造成铸件的质量缺陷，同时因加热工艺不连续，热空气的利用率也较低。从铸件降温工艺角度来说，以一定的方式回收高温铸件的辐射热是更为合理的。

中国专利CN201010590862.6公开了一种铸件余热回收方法及其专用设备，其设计了一个具有前后封闭门、底部为轨道的余热回收仓体，余热回收仓体四周设置有水循环换热装置；装有带砂壳铸件的小车沿轨道滑入余热回收仓体后，关闭前后封闭门，高温砂壳与仓体内壁之间进行热交换，并加热换热器内部的循环水；当砂壳降低至一定温度后，开启封闭门取出小车。该专利以一种非连续方式实现了砂壳铸件的余热回收，但由于砂壳及其表面包覆物的辐射系数较低，导致其热回收速率和效率较低。

发明内容

本实用新型的目的提供一种基于辐射换热的铸件余热回收利用装置，可以克服已有技术的缺陷。本实用新型是一种基于辐射换热的、可以连续工作的高温铸件余热回收和利用装置。在回收高温铸件余热的同时不影响铸件的内部结构特性。整个装置运动部件少，运行安全可靠、寿命长、易维修、环保。特别是能够实现中小型铸造企业间歇性生产情况下高温铸件余热的连续回收利用，冬季余热用于办公楼采暖(供暖管网装置,冬季的余热利用设施）、夏季余热通过吸收式制冷机组(吸收式制冷装置,夏季的余热利用设施）为办公楼供冷。

本实用新型提供的一种基于辐射换热的铸件余热回收利用装置包括:钢制履带、铝制余热回收器、储水箱、循环水泵、循环水管、温度传感器和控制器、电磁阀、以及配套的吸收式制冷装置（夏季的余热利用设施）和供暖管网装置（冬季的余热利用设施）等。耐高温的钢制履带纵向布置在铸造车间内，其上布置型横截面的铝制余热回收器；余热回收器是以水为工质的辐射换热器，其内测外壁面喷涂成黑色以提高其表面发射率，其外侧壁包覆保温层以降低其散热量，内外侧壁和前后侧壁封闭形成循环水套，为强化循环水与内壁之间的对流换热，特将内外壁面设计为错列沟槽状。带保温层的储水箱位于铝制余热回收器的前端，储水箱出水口与余热回收器进水口之间利用循环水管连接，循环水管上设置一台循环水泵。余热回收器出水口下游设有一个温度传感器和两个温度控制器，两个温度控制器分别用于控制两个电磁阀的启闭。两个电磁阀后的热水管道分别连接储水箱、吸收式制冷装置（夏季使用）和供热管网装置（冬季使用）；吸收式制冷装置和供热管网装置的回水通过回水管道送至储水箱。

具体工作过程如下：落砂后的高温铸件依次放置在钢制履带上，并随着履带的转动进入型横截面铝制余热回收器内部，高温铸件以辐射换热形式将热量传递给涂黑的铝制余热回收器的内侧外壁面；当铸件温度降低至50^OC左右时，从余热回收器另一端出来；通过铸造厂的实测数据得到不同类型铸件的冷却降温曲线，根据不同类型铸件的降温曲线控制履带转速从而控制铸件的余热回收时间，使铸件的余热能充分回收；储水箱内的低温水经循环水泵、余热回收器进水口进入铝制余热回收器，以对流换热形式吸收热量后，从出水口流出，当热水流经温度传感器时，控制器将根据水温控制两个电磁阀的启闭。当水温低于设定温度80-85^OC时，通往吸收式制冷装置和供热管网的电磁阀处于关闭状态、直通储水箱的电磁阀开启，热水将回流至储水箱，继续加热升温；当水温高于设定温度，直通储水箱的电磁阀关闭，通往吸收式制冷装置和供热管网的电磁阀开启，夏季手动阀A关闭，手动阀B开启，将热水送往吸收式制冷装置；冬季手动阀A开启，手动阀B关闭，将热水送往供热管网。流经吸收式制冷装置或供热管网的回水回流至储水箱以备继续加热。以此循环。