[发明专利]基于螺旋管热交换以实现冷却降温功能的珍珠岩膨胀设备

说明书

本发明公开了一种基于螺旋管热交换以实现冷却降温功能的珍珠岩膨胀设备，它包括膨胀炉炉体、螺旋换热管道、天然气输送管道、空气输送管道和鼓风机，膨胀炉炉体包括炉膛和炉膛砖砌墙壁，螺旋换热管道设置在所述炉膛内，螺旋换热管道以相互并排的布置方式并呈螺旋状铺设在所述炉膛砖砌墙壁的内壁面上，螺旋换热管道是由顶端的圆柱形中空出气管、中间的螺旋形管体和底端的圆柱形中空进气管一体成型，空气输送管道端分别与底端的圆柱形中空进气管和鼓风机连接。本发明可利用螺旋换热管道内单向流动的冷空气对膨胀炉炉体的炉膛砖砌墙壁的内壁进行快速降温冷却，以避免炉膛砖砌墙壁的局部温度或者壳体温度过高，导致炉壁受损或者烫伤工作人员。

技术领域

本发明涉及一种珍珠岩膨胀设备，具体来说，涉及一种基于螺旋管热交换以实现冷却降温功能的珍珠岩膨胀设备。

背景技术

膨胀珍珠岩是一种具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、防火、吸音等特点，广泛应用于多种工业部门。膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热炉预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的轻质、多功能新型材料，其原理为：将珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度大小的珍珠岩矿砂，珍珠岩矿砂经预约装置预热焙烧，经膨胀炉急速加热(1000℃以上)，使得珍珠岩矿砂中含有的水分汽化，并在表面软化的含有玻璃质的珍珠岩矿砂外内部发生一定体积系数(10～30倍)的膨胀，从而形成外表面含有闭口或者开口气孔、内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的非金属矿产品。随着膨化珍珠岩作为保温隔热材料生产行业的发展，人们对膨化珍珠岩的生产质量的要求越来越高。现有的珍珠岩膨胀炉炉体结构通常包括炉膛、炉壁和外壳，而传统的珍珠岩膨胀炉系采用砌墙式作业方式围绕着炉膛形成炉壁，由于炉膛内高温焙烧工作时的温度高达1000℃以上，炉膛内部的热量会通过砖砌炉壁快速传递到外壳上，进而导致外壳发热，尤其是夏天或者高温环境下，造成外壳温度很高，既造成热量能源的浪费，又存在烫伤工作人员的风险。为了避免珍珠岩膨胀炉炉膛内部的热量传递到外壳上造成热量大量浪费，也有在炉壁与外壳之间填充有隔热保温层。然而，珍珠岩膨胀炉炉壁长期连续在1000℃以上的环境中进行高温烘烤，不仅经常会造成炉壁砖砌墙的表层不断遭受剥离而脱落，导致炉壁受损，还会对填充在炉壁与外壳之间的隔热保温材料造成严重老化而影响隔热保温层的使用寿命，从而需要经常对珍珠岩膨胀炉的炉壁进行维修以及更换保温层，不仅会增加生产成本，还会严重影响膨胀珍珠岩的生产效率。

发明内容

针对以上的不足，本发明提供了一种可利用螺旋换热管道内单向流动的冷空气对膨胀炉炉体的炉膛砖砌墙壁的内壁进行快速降温冷却，以避免膨胀炉炉体的炉膛砖砌墙壁的局部温度过高，导致表层不断遭受剥离而脱落而导致炉壁受损，以及对填充在炉壁与外壳之间的隔热保温材料造成严重老化而影响隔热保温层的使用寿命，防止珍珠岩膨胀炉的外壳温度很高，既造成热量能源的浪费，又存在烫伤工作人员的风险，实现高温余热的再利用，提高热能利用率，节约能源，以及充分保证生产车间作业人员的安全的基于螺旋管热交换以实现冷却降温功能的珍珠岩膨胀设备，它包括膨胀炉炉体、螺旋换热管道、天然气输送管道、空气输送管道和鼓风机，所述膨胀炉炉体包括炉膛和炉膛砖砌墙壁，所述螺旋换热管道设置在所述炉膛内，所述炉膛内设置有至少一根螺旋换热管道，所述螺旋换热管道以相互并排的布置方式并呈螺旋状铺设在所述炉膛砖砌墙壁的内壁面上，且每一所述螺旋换热管道所述炉膛砖砌墙壁的内壁面上；所述螺旋换热管道是由顶端的圆柱形中空出气管、中间的螺旋形管体和底端的圆柱形中空进气管一体成型，所述鼓风机的气流输出端与所述空气输送管道的进气口连接，所述空气输送管道的出气口与所述底端的圆柱形中空进气管连通。

为了进一步实现本发明，所述珍珠岩膨胀设备还包括气体燃烧器，所述气体燃烧器设置在所述炉膛内，所述气体燃烧器包括气体混合腔和燃气喷头，所述气体混合腔上设有天然气进气口、空气进气口和混合气体出气口，所述天然气输送管道和所述顶端的圆柱形中空出气管分别通过天然气进气口和空气进气口与所述气体混合腔连通，所述燃气喷头的进气管与所述混合气体出气口相连通。