一种基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本实用新型属于发电设备技术领域，特别是涉及一种基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置。背景技术：2.在工业生产中，矿石的冶炼通常离不开电弧炉，而电弧炉属于高耗能设备，并且在电弧炉运行过程中，能量损耗也非常严重，这种能量损耗主要体现为电弧炉表面的散热，而大量的散热不但造成了能源的浪费，并且散热过程还会导致工作环境的热污染，从而使处于热污染环境下的工作人员很容易出现健康问题。3.目前，为了避免工作人员因热污染出现健康问题，通常做法就是尽可能的减少工作人员在热污染环境下的逗留时间，但是这种方式治标不治本，而且在电弧炉闭炉后，电弧炉表面的高热余温仍然需要持续很长时间才能自然冷却，因此电弧炉闭炉后的很长一段时间内都达不到适宜的温度环境。4.此外，有些电弧炉车间内为了改善工作人员的工作条件，为在车间内安装几台大功率的风扇，通过风扇形成的风流动态带走电弧炉表面的散热，虽然这种利用风扇的降温方式可以在一定程度上改善高温情况，但工作人员长时间处于强风环境中，其体感舒适度也会进一步降低，而且风扇降温方式需要额外消耗电能，这就导致高能耗情况会进一步恶化。5.因此，为了解决电弧炉表面散热导致的工作环境热污染问题，以及解决因热量逸散造成的能源浪费问题，研发一种能够对电弧炉表面逸散热量进行回收利用的技术势在必行。技术实现要素：6.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置，能够对电弧炉表面逸散的热量进行回收利用，具体可将电弧炉表面逸散的热量转化为电能进行存储回收，避免了能源的浪费，回收后的电能可以反哺回工业生产中，可有效降低了生产成本；同时，在对电弧炉表面逸散的热量进行转化过程中，有效降低了电弧炉表面向工作环境中的热辐射强度，改善了工作环境中的温度分布，避免工作人员因环境温度过高而出现健康问题；此外，在对电弧炉表面逸散的热量进行转化过程中，还可以产生高温热水，这部分高温热水则可以用于采暖或日常使用，实现了电弧炉表面逸散热量的进一步利用。7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置，包括壳体、温差发电隔档、冷水源、水泵、热水储罐及储能电池；所述壳体采用圆环形结构，壳体固定套装在电弧炉的外表面；所述温差发电隔档采用圆环形结构，温差发电隔档同心设置在壳体内部，通过温差发电隔档将壳体环形内腔分隔成两部分，分别为冷水环腔和热水环腔；所述冷水环腔位于外侧，所述热水环腔位于内侧，且热水环腔与电弧炉外表面相邻；在所述温差发电隔档上开设有环腔间过水通道，所述冷水环腔与热水环腔通过环腔间过水通道相导通；在所述冷水环腔对应的壳体上设置有进水口；在所述热水环腔对应的壳体上设置有出水口；所述水泵的进水口通过水管与冷水源相连通，水泵的出水口通过水管与壳体上的进水口相连通；所述壳体上的出水口通过水管与热水储罐相连通；所述温差发电隔档的输电端通过导线与储能电池进行电连接。8.所述壳体上的进水口与环腔间过水通道呈180°相位角。9.所述壳体上的出水口与环腔间过水通道呈180°相位角。10.所述温差发电隔档内密封嵌装有若干温差发电片。11.若干所述温差发电片沿圆周方向均布设置。12.若干所述温差发电片采用串联方式进行电连接。13.所述温差发电片的冷端外接有换热翅条。14.所述换热翅条穿出温差发电隔档基体延伸至冷水环腔内。15.所述的基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置的数量至少为一个。16.当所述的基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置的数量为多个时，多个基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置沿电弧炉轴向间隔均布设置。17.本实用新型的有益效果：18.本实用新型的基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置，能够对电弧炉表面逸散的热量进行回收利用，具体可将电弧炉表面逸散的热量转化为电能进行存储回收，避免了能源的浪费，回收后的电能可以反哺回工业生产中，可有效降低了生产成本；同时，在对电弧炉表面逸散的热量进行转化过程中，有效降低了电弧炉表面向工作环境中的热辐射强度，改善了工作环境中的温度分布，避免工作人员因环境温度过高而出现健康问题；此外，在对电弧炉表面逸散的热量进行转化过程中，还可以产生高温热水，这部分高温热水则可以用于采暖或日常使用，实现了电弧炉表面逸散热量的进一步利用。附图说明19.图1为本实用新型的一种基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置(正向局部剖视)的结构示意图；20.图2为本实用新型的一种基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置(俯向局部剖视)的结构示意图；21.图3为图1中i部放大图；22.图4为图2中ii部放大图；23.图中，1—壳体，2—温差发电隔档，3—电弧炉，4—冷水环腔，5—热水环腔，6—环腔间过水通道，7—进水口，8—出水口，9—温差发电片，10—换热翅条。具体实施方式24.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。25.如图1～4所示，一种基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置，包括壳体1、温差发电隔档2、冷水源、水泵、热水储罐及储能电池；所述壳体1采用圆环形结构，壳体1固定套装在电弧炉3的外表面；所述温差发电隔档2采用圆环形结构，温差发电隔档2同心设置在壳体1内部，通过温差发电隔档2将壳体1环形内腔分隔成两部分，分别为冷水环腔4和热水环腔5；所述冷水环腔4位于外侧，所述热水环腔5位于内侧，且热水环腔5与电弧炉3外表面相邻；在所述温差发电隔档2上开设有环腔间过水通道6，所述冷水环腔4与热水环腔5通过环腔间过水通道6相导通；在所述冷水环腔4对应的壳体1上设置有进水口7；在所述热水环腔5对应的壳体1上设置有出水口8；所述水泵的进水口通过水管与冷水源相连通，水泵的出水口通过水管与壳体1上的进水口7相连通；所述壳体1上的出水口8通过水管与热水储罐相连通；所述温差发电隔档2的输电端通过导线与储能电池进行电连接。26.所述壳体1上的进水口7与环腔间过水通道6呈180°相位角。27.所述壳体1上的出水口8与环腔间过水通道6呈180°相位角。28.所述温差发电隔档2内密封嵌装有若干温差发电片9。29.若干所述温差发电片9沿圆周方向均布设置。30.若干所述温差发电片9采用串联方式进行电连接。31.所述温差发电片9的冷端外接有换热翅条10。32.所述换热翅条10穿出温差发电隔档2基体延伸至冷水环腔4内。33.所述的基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置的数量至少为一个。34.当所述的基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置的数量为多个时，多个基于温差发电的电弧炉表面热量转化装置沿电弧炉3轴向间隔均布设置。35.下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：36.当需要对电弧炉表面逸散的热量进行转化时，首先启动水泵，在水泵的泵送作用下，冷水源的冷水会经由水泵和水管并通过壳体1上进水口7流入冷水环腔4，之后会沿着冷水环腔4流动，当冷水流动到对侧后，会经过环腔间过水通道6进入热水环腔5，由于热水环腔5直接与高温的电弧炉3外表面相邻，因此冷水在进入热水环腔5的瞬间就会与高温的电弧炉3外表面接触并进行热交换，使冷水升温变为热水，之后热水会沿着热水环腔5流动，且热水在热水环腔5流动的过程中会被高温的电弧炉3外表面持续加热，当热水流动到对侧后，会经过壳体1上的出水口8流出，此时热水的温度达到最高，最后流出的热水会通过水管流入热水储罐中进行存储，而热水储罐中的热水就可以用于采暖或日常使用，这在一定程度上也节省了企业的热水用水成本。37.在冷水流经冷水环腔4的过程中，由于温差发电隔档2内的温差发电片9冷端外接的换热翅条10延伸至冷水环腔4内，因此冷水的温度可以通过换热翅条10迅速作用到温差发电片9冷端；同时，在热水流经热水环腔5的过程中，热水的高温会快速作用到温差发电片9的热端，此时就会在温差发电片9的冷端与热端之间形成明显温差，由于温差的形成，就可以使温差发电片9持续不断的产生电能，而这些电能会持续不断的通过导线传输至储能电池，并最终由储能电池将电能存储起来，从而实现了能量的回收。38.对于储能电池来说，可以根据实际需要，为车间内的其他用电设备进行供电，也可以反哺回工业生产中，而这部分回收的电能可以替代相应份额的工业用电，从而为企业节省可观的用电成本，从而降低企业的生产成本。39.实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。









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