技术领域
[0001] 本
发明实施例涉及
石膏板生产技术领域，具体涉及一种石膏板纸浆加热系统。
背景技术
[0002] 石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料，它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及
隔音绝热和防火等性能较好的
建筑材料，是新型
轻质板材之一。
[0003] 石膏板生产线是利用工业副产品二
水石膏脱水形成半水石膏，再利用半水石膏的吸水形成二水石膏的基本原理。石膏板生产中产品经过原料的
煅烧、干湿料混合、成型、
凝固、水化、干燥、
包装等环节。其中
温度对凝固、水化速度都会产生较大影响，初始温度过低凝固、水化时间会延长，引起湿板产不能顺利短切造成停机故障，引起棍面结胶造成产品
板面麻坑严重影响板材外观品质。
[0004] 由于石膏板的产量较大，在冬季等低温条件下，需要耗费大量的
能源来对纸浆进行加热，大大提高了生产的成本，且加热系统因长时间连续工作而容易发生故障，对石膏板的生产
质量造成了威胁。
发明内容
[0005] 为此，本发明实施例提供一种石膏板纸浆加热系统，以解决
现有技术中，由于冬季等低温条件下下，因加热纸浆而导致石膏板生产成本大大提高的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本发明的实施方式公布了如下技术方案：
[0007] 一种石膏板纸浆加热系统，包括通过管道依次连接的
热交换器、热水罐和纸浆罐，所述热水罐和所述纸浆罐内均安装有温度
探头和水位探头，所述热交换器上设置有上端口、下端口、出气口，以及用于注入热气的进气口，所述上端口通过管道与所述热水罐的进水口连接，所述下端口通过安装有
循环泵的管道与所述热水罐的出口连接，所述热水罐通过安装有管道泵的管道与所述纸浆罐的注水口连接。
[0008] 进一步地，所述热交换器包括设置有所述上端口、下端口、进气口和排气口的壳体，以及安装在所述壳体内的
蒸汽蓄热器、汽水分离机构和换
热机构，所述蒸汽蓄热器的入口端与所述进气口相连接，所述蒸汽蓄热器的出口端通过所述汽水分离机构与所述出气口相连接，所述上端口和下端口均与所述换热机构相连接，且所述换热机构安装在所述汽水分离机构上。
[0009] 进一步地，所述汽水分离机构包括冷凝罐，以及安装在所述冷凝罐相对的两侧内壁上的若干个
波形板，所述冷凝罐内通过若干个所述波形板分隔成若干个汽水分离通道，所述蒸汽蓄热器的出口端和所述出气口通过所述冷凝罐连通。
[0010] 进一步地，所述冷凝罐内安装有弧形弹性均气板，所述蒸汽蓄热器的出口端与所述弧形弹性均气板的谷底正相对设置，所述弧形弹性均气板上的气孔由谷底向两侧分布，且气孔孔径逐渐增大；所述冷凝罐的另一端呈锥形，且所述排气管位于所述锥形的尖端。
[0011] 进一步地，所述波形板的两侧板面上均开设有若干个贯穿其两端的下降槽，相邻所述下降槽之间通过外凸的弧面过渡连接，且所述下降槽内设置有若干个在其长度方向分布的凝水锥；
[0012] 进一步地，所述波形板的一端安装有
集水槽板，所述集水槽板的槽壁上，开设有连通所述汽水分离通道开口，所述集水槽板内且位于所述蒸汽入口周围安装有防溢水
围板，所述冷凝罐的
侧壁上安装有连通所述集水槽板的回收管。
[0013] 进一步地，所述换热机构包括密封套设在所述冷凝罐外壁上的保温罐，以及连接所述冷凝罐外壁和所述保温罐内壁上的若干个换热片，相邻所述换热片之间形成有连通换热腔，所述上端口和所述下端口通过若干个所述换热腔连通。
[0014] 进一步地，所述保温罐内安装有注水管和
排水管，所述注水管和排水管上均设置有若干个开孔，若干个所述开孔与若干个所述换热腔一一对应，所述下端口和若干个所述换热腔通过所述注水管连通，所述上端口和若干个所述换热腔的通过所述排水管连通。
[0015] 本发明的实施方式具有如下优点：
[0016] 热交换器来采集干燥机排出的热蒸汽中的热量，并以此来加热常温工业水，将加热后的工业水储存在热水罐中，用于纸浆制作使用，大大降低了加热纸浆的成本，且能够收集干燥机中蒸汽的水分，减少水分外排。
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0018] 本
说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0019] 图1为本发明实施方式的系统示意图；
[0020] 图2为本发明实施方式的热交换器结构示意图；
[0021] 图3为本发明实施方式的汽水分离机构示意图；
[0022] 图4为本发明实施例三的热交换机构示意图；
[0023] 图5为本发明实施方式的波形板结构示意图；
[0024] 图6为本发明实施例一的集水槽板结构示意图；
[0025] 图7为本发明实施例二的集水槽板结构示意图；
[0026] 图8为本发明实施例四的换热机构示意图。
[0027] 图中：
[0028] 1-热交换器；2-热水罐；3-纸浆罐；4-
温度探头；5-水位探头；6-上端口；7-下端口；8-出气口；9-进气口；10-
循环泵；11-管道泵；12-回收管；13-弧形弹性均气板；14-下降槽；
15-凝水锥；16-注水管；17-排水管；18-集水槽板；19-防溢水围板；20-保温箱；
[0029] 101-壳体；102-蒸汽蓄热器；103-汽水分离机构；104-换热机构；
[0030] 1031-冷凝罐；1032-波形板；1033-汽水分离通道；
[0031] 1041-保温罐；1042-换热片；1043-换热腔；1044-换
热管；
[0032] 1801-蒸汽入口。
具体实施方式
[0033] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 如图1至图5所示，本发明公布了一种石膏板纸浆加热系统，包括通过管道依次连接的热交换器1、热水罐2和纸浆罐3，所述热水罐2和所述纸浆罐3内均安装有温度探头4和水位探头5，分别用于监控热水罐2和纸浆罐3内的温度和水位，配合温度和水位的调控，以确保纸浆温度、热水罐2水位和纸浆罐3水位均保持在预设范围内，从而保证生产安全，以及在低温时石膏板质量。
[0035] 所述热交换器1上设置有上端口6、下端口7、出气口8，以及与干燥机排
风口相对接的进气口9，通过进气口9来采集干燥机的余热，热交换器1利用干燥机的余热来加热常温的工业水，并将加热后的工业水注入热水罐2中储存备用。
[0036] 所述上端口6通过管道与所述热水罐2的进水口连接，通过上端口6和管道向热水罐2内注入热水。所述下端口7通过安装有循环泵10和电磁
阀的管道与所述热水罐2的出口连接，热水罐2内底部温度较低的水通过管道和循环泵10泵入热交换器1中进行加热，并通过循环泵10提供的压
力将加热后的水返回至热水罐2中，从而对热水罐2内的
水循环加热，直至加热到50摄氏度的预设温度为止。所述热水罐2通过安装有管道泵11的管道与所述纸浆罐3的注水口连接，热水罐2内的热水通过管道泵11泵入纸浆罐3中，且纸浆罐3上设置有常温工业水的注入管道，在纸浆制作混合过程中，通过调整热水和常温工业水的注入量来调节纸浆的温度，最终，纸浆的温度保持在25℃～30℃之间。
[0037] 其中，所述热交换器1包括设置有所述上端口6、下端口7、进气口9和排气口8的壳体101，以及安装在所述壳体101内的蒸汽蓄热器102、汽水分离机构103和换热机构104，所述蒸汽蓄热器102的入口端与所述进气口9相连接，干燥机排出的水蒸气注入到蒸汽蓄热器102内的热水中，从而将水蒸气内的空气热量储存在蒸汽蓄热器102中。
[0038] 蒸汽蓄热器102排出的蒸汽进入汽水分离机构103中，在进行汽水分离的同时，蒸汽中的热量在汽水分离机构103上释放，蒸汽干燥和冷却后的空气由出气口8排出，换热机构104采集汽水分离机构103上释放的热量，并以此加热由下端口7泵入的常温工业水，并将常温工业水加热后由上端口6和管道泵入热水罐2中。
[0039] 在热水罐2和纸浆罐3内的温度达标而无需继续加热时，蒸汽蓄热器102可将注入的水蒸气的热量吸收并储存，避免因干燥机停机或故障等原因，造成无法为热交换器1供应热源的弊端。并且，随着水蒸气的注入，蒸汽蓄热器102内的气压增大，从而增加蒸汽蓄热器102内热水的沸点以及蒸汽的温度，高温的蒸汽有利于增加对常温工业水的加热效率，使热水罐2内的水温和纸浆罐3内的水温快速升高到预设温度范围内，从而在低温时，使石膏板生产系统能够快速启动并运作。
[0040] 其中，所述汽水分离机构103包括冷凝罐1031，以及安装在所述冷凝罐1031相对的两侧内壁上的若干个波形板1032，若干个波形板1032均相互平行，所述冷凝罐103内通过若干个所述波形板1032分隔成若干个汽水分离通道1033。通过汽水分离机构103将蒸汽中的悬浮的液滴与空气分离，避免悬浮的液滴在热交换器1的换热管路中
凝结，并吸收后续蒸汽中的热量，产生凝结-吸热-进一步凝结的恶性循环，导致热交换器1对蒸汽热量利用效率降低的弊端。
[0041] 具体的，冷凝罐1031呈扁形，有利于蒸汽中热量的快速释放，蒸汽在弯折的汽水分离通道1033中流动时，一方面，由于波形板1032的温度较低，蒸汽中的小水滴在波形板1032上凝结，另一方面，与折流式或
挡板式的汽水分离器原理相同——“当
流体在分离器内多次改变流动方向，由于悬浮的水滴有较大的质量和惯性，当遇到挡板而导致流动方向改变时，干蒸汽可以绕过挡板继续向前，而水滴就会积聚在挡板上，汽水分离器有很大的通流面积，减少了水滴的
动能，大部分都会凝聚，最后落到分离器的底部”。
[0042] 而之所以不通过现有的汽水分离器来对蒸汽进行汽水分离，是由于现有的汽水分离器在进行汽水分离时，蒸汽凝结
液化而放出的热量无法或不便于采集利用，导致对蒸汽热量利用效率的降低，造成热交换器1对常温工业水的加热效率降低的弊端。
[0043] 而本发明实施例中，通过若干个平行的波形板1032来实现汽水分离，在折流式或挡板式汽水分离器功能的
基础上，波形板1032所吸收的热量，通
过冷凝罐1031罐壁持续的释放换热机构104中的常温工业水，使波形板1032始终保持相对于蒸汽较低的温度，促进蒸汽中悬浮的液滴在波形板1032上凝结，从而促进了汽水分离的效率。并且，弯折的波形板，成型弯曲的汽水分离通道1033，在冷凝罐1031高度固定的情况下，增加在了蒸汽在冷凝罐1031中放热的时间，有利于蒸汽在冷凝罐1031中的充分放热，且有利于减小冷凝罐1031的尺寸
[0044] 并且，所述冷凝罐1031底端内安装有弧形弹性均气板13，在弧形弹性均气板13上开设有贯穿其两侧板面的气孔，蒸汽穿过下联箱12内的弧形弹性均气板13进入各个汽水分离通道1033中，由于流体具有向阻力较小一侧流动的特性，蒸汽在弧形弹性均气板13底部较均匀的分布，并由弧形弹性均气板13上的若干个气孔进入汽水分离通道1033中，使各个汽水分离通道1033内蒸汽的流通量趋于一致，保证换热效率。
[0045] 蒸汽蓄热器102的出口端可设置
电磁阀式的压力调节阀，或其他同等功能的结构或部件，用于控制蒸汽蓄热器102与冷凝罐1031的连通或隔离，以及调节蒸汽的注入冷凝罐1031的速度，以适应蒸汽供应速度的需求。
[0046] 而为了使弧形弹性均气板13根据蒸汽流速的不同而适应性的调节，使蒸汽均匀分布，本发明还提供了如下实施例：
[0047] 所述弧形弹性均气板13由较轻薄的弹性材料制成，例如
碳纤维薄片等，且所述蒸汽蓄热器102的出口端与所述弧形弹性均气板13的谷底正相对设置。当蒸汽流速较慢时，呈弧形的弧形弹性均气板13能够减小蒸汽在水平方面上分布的阻力，且气孔在竖直方向上的流动面积，由弧形弹性均气板13谷底向两侧逐渐增大，避免蒸汽流与谷底处的气孔正相对设置，导致过多蒸汽通过谷底处的气孔而造成蒸汽分布不均的弊端，从而实现了蒸汽的均匀分布；而当蒸汽流速较快时，弧形弹性均气板13对蒸汽的阻力增加，从而使蒸汽推动弧形弹性均气板13下端的
顶点向上运动，使弧形弹性均气板13的弧度减小，虽然增加了蒸汽在水平方向上分布的阻力，但由于蒸汽流速较快，动能较大，不会导致蒸汽因动能损耗而无法运动至两侧的问题，且随着弧形弹性均气板13弧度的减小，气孔在竖直方向上竖直方向上的流动面积均增加，且有利于增加蒸汽通过弧形弹性均气板13的速度，以达到蒸汽均匀分布，以及单位时间内向冷凝罐1031供应相应蒸汽量的要求。
[0048] 另外，所述弧形弹性均气板13上的气孔孔径由谷底向两侧逐渐增大，进一步利于蒸汽的均匀分布；所述冷凝罐1031的另一端呈锥形，且所述排气管11位于所述锥形的尖端，将干燥蒸汽汇集后由排气管11快速排出，从而减小汽水分离通道1033内蒸汽
流动阻力。
[0049] 其中，所述波形板1032的两侧板面上均开设有若干个贯穿其两端的下降槽14，相邻所述下降槽14之间通过外凸的弧面过渡连接，利于凝结的水滴进入下降槽14中，且所述下降槽14内设置有若干个在其长度方向分布的凝水锥15，以增加波形板1032对蒸汽中悬浮液滴的捕获能力；
[0050] 如图6所示，在本发明的实施例一中，所述波形板1032的底端安装有集水槽板18，所述集水槽板18内安装有接水槽板19，所述接水槽板9与所述波形板1032的底端相对接，用于接收每个下降槽14中的水，并通过其底部的开缝流入集水槽板18中。且所述集水槽板18底部的槽壁上，开设有连通所述汽水分离通道1033开口1801，以供下联箱12中蒸汽流向汽水分离通道1033中，而为了避免集水槽板18中的水由开口1801流出，所述集水槽板18内且位于所述蒸汽入口1801周围安装有防溢水围板19，防溢水围板19的高度根据实际需求进行设置，另外，所述冷凝罐1031的侧壁上安装有连通所述集水槽板18的回收管12，集水槽板18与回收管12连接的一端向下倾斜，以利于集水槽板18中水的快速排出。
[0051] 如图7所示，在本发明的实施例二中，所述集水槽板18槽壁上且位于相邻所述波形板1031之间，开设有突出于所述集水槽板10内壁的若干个蒸汽入口1801，蒸汽入口1801突出与积水槽板10内壁的高度，根据实际需求设置。在此实施例中，蒸汽入口1801凸起部分与集水槽板18一体成型，从而简化了制造流程。
[0052] 在本发明的实施例三中，所述换热机构104包括密封套设在所述冷凝罐1031外壁上的保温罐1041，以及连接所述冷凝罐1031外壁和所述保温罐1041内壁上的若干个换热片1042，若干个换热片1042在竖直方向上分布，相邻所述换热片1042之间形成有换热腔1043，所述上端口6和所述下端口7通过若干个所述换热腔1043连通。
[0053] 具体的，常温工业水在循环泵10的作用下，由下端口6泵入冷凝罐1031的各个换热腔1043中，冷凝罐1031中蒸汽的热量，通过冷凝罐1031罐壁和换热片1042，向换热腔1043内的常温工业水中释放，从而将常温工业水加热，并在循环泵10的作用下，由上端口7泵入热水罐2中。
[0054] 其中，所述保温罐1041内安装有注水管16和排水管17，所述注水管16和排水管17上均设置有若干个开孔，若干个所述开孔与若干个所述换热腔1043一一对应，所述下端口6和若干个所述换热腔1043通过所述注水管16连通，所述上端口7和若干个所述换热腔1043的通过所述排水管17连通。注水管16、排水管17以及若干个换热片1042的设置，避免向保温罐1041内注水时，对保温罐1041内水流造成扰动，避免保温罐1041内各处水流温度不一致的问题，且有利于减小噪音。
[0055] 如图8所示，在本发明的实施例四中，所述换热机构104包括围绕所述冷凝罐1031设置的换热管1044，所述换热管1044呈波浪状贴合在所述冷凝罐103上，以增加水流与冷凝罐1031的
接触时间，且所述换热管1044外壁与所述冷凝罐1031的外壁形成一体，有利于热量的交换，所述换热管1044的进水管端与所述上端口6连接，且出水端与所述上端口7连接，所述换热管1044外设置有保温箱20，以避免热量的流失。
[0056] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些
修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
