專利名稱：多級對流間接式熱風爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種將燃料燃燒熱通過爐體結(jié)構(gòu)直接隔離轉(zhuǎn)換為空氣顯熱的熱能裝置，特別是一種多級對流間接式高溫熱風爐。
背景技術(shù)：
目前，在一些熱能裝置中，由于加熱エ藝的要求，所需達到的燃燒爐溫很高，因此需要對助燃空氣或者燃氣預(yù)熱。空氣或燃氣預(yù)熱后，可以提高燃料的理論燃燒溫度，一般空氣預(yù)熱溫度每提高100°c可提高理論燃燒溫度50°C左右，提高燃料的理論燃燒溫度后爐溫也跟著提聞，從而又提聞爐子的生廣能力。并且甸提聞空氣預(yù)熱溫度10CTC，可節(jié)約燃料5% 左右，是有效的節(jié)能手段，投資回收期短，有高的經(jīng)濟效益?？諝忸A(yù)熱后可以提高燃燒效率，而且能減少煙氣排放量，有利于保護環(huán)境。現(xiàn)有的熱風發(fā)生裝置，為橫向結(jié)構(gòu)，而且其對流換熱部分多數(shù)使用光管制作，換熱系數(shù)低，熱效率低，不能滿足生產(chǎn)要求，浪費能源。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展和市場經(jīng)濟的共同要求下，能產(chǎn)生大量潔凈熱風的裝置便呼之欲出。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是針對現(xiàn)有熱風發(fā)生裝置不能產(chǎn)生大量潔凈的熱風、污染環(huán)境、熱效率低等不足，提供ー種多級對流、熱效率高、余熱回收率高、安全環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡潔的多級對流間接式熱風爐。實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是一種多級對流間接式熱風爐，包括燃燒爐、管式換熱爐，燃燒爐外部裝有燒嘴，上部裝有下集氣箱，下集氣箱與換熱爐連接，構(gòu)成立式結(jié)構(gòu)的熱風爐爐體，熱風爐爐體由下往上依次設(shè)置有燃燒段、高溫輻射段、對流段、煙道，所述的對流段由下往上分為第四、第三、第二、第一四級對流段，四級對流段的每段分別由對流管組組成，對流管組分別使用波節(jié)管制作，其中第四級對流段與上集氣箱連接，第一級對流段與煙道連接，第一級對流段上設(shè)有冷風入ロ。作為優(yōu)選方案，所述的第四級對流段的內(nèi)部管組由25Ni20耐熱鋼材質(zhì)的波節(jié)管組成，第三、第二、第一三級對流段的內(nèi)部管組分別由碳鋼材質(zhì)的波節(jié)管組成。作為優(yōu)選方案，所述的熱風爐爐體為立式結(jié)構(gòu)。采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將燃燒爐與換熱爐連體設(shè)計為立式結(jié)構(gòu)，熱效率高，結(jié)構(gòu)簡単，占地面積小。爐體的燃燒爐上設(shè)有燒嘴，換熱爐包括高溫輻射段、四級對流段和煙道。燃料燃燒產(chǎn)生的高溫火焰，通過換熱爐的輻射段進行非接觸傳熱，將炙熱的煙氣溫度降低，然后進入對流段，整個對流段的管組采用波節(jié)管，増大了換熱器的傳熱系數(shù)，傳熱效果好，氣體的預(yù)熱溫度較高，為了提高本熱風爐的使用壽命，本實用新型第四級對流段內(nèi)部的管組均采用25Ni20耐熱鋼材質(zhì)。四級對流換熱充分，吸收燃燒熱，從而提高自身的溫度，達到提高顯熱(500-600°C)的目的。煙道控制爐膛溫度，對燃燒爐產(chǎn)生的煙氣熱充分利用的同時，提高換熱爐的使用壽命。本實用新型熱量利用率高，節(jié)約能源，提高熱エ設(shè)備的熱效率，并降低有害氣體的排放。
圖I為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型輻射段結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型對流段結(jié)構(gòu)示意圖。圖中燒嘴1，燃燒爐2，下集氣箱3，高溫輻射段4，上集氣箱5，熱風出口 6，第四級對流段7，第三級對流段8，第二級對流段9，第一級對流段10，摻風管路11，煙道12，冷風入口 13，保溫棉14，摻風風機15，輻射段管組16，輻射段螺旋隔板17，對流段管組18。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進ー步說明?！け緦嵤├签`種多級對流間接式熱風爐，這種間接式熱風爐，由燃燒爐和換熱爐組成，是以可燃氣體或可燃液體為燃料，將燃料燃燒熱通過爐體結(jié)構(gòu)直接隔離轉(zhuǎn)換為空氣顯熱的ー種高溫熱風爐，其結(jié)構(gòu)見附圖1-3。見附圖1，燃燒爐2位于換熱爐的下方，換熱爐為管式結(jié)構(gòu)與燃燒爐2連接為一體，構(gòu)成立式結(jié)構(gòu)的熱風爐爐體，按照管的排布，熱風爐爐體由下往上依次是燃燒段、高溫輻射段和對流段。組成燃燒段的燃燒爐2的外部裝有燒嘴1，燃燒爐2上部裝有下集氣箱3，下集氣箱3與換熱爐相連。高溫輻射段4由輻射段管組16組成，該輻射段管組16外包有ー層金屬板，金屬板外盤有輻射段螺旋隔板17，輻射段螺旋隔板17外設(shè)有ー層碳鋼鋼板并包裹保溫棉14，高溫輻射段4上裝有上集氣箱5，上集氣箱5上設(shè)有熱風出ロ 6，上集氣箱5與對流段連接，高溫輻射段4的下端與下集氣箱3連接。本實施例的高溫輻射段4的結(jié)構(gòu)見附圖2，高溫輻射段4內(nèi)部由兩圈25Ni20耐熱鋼材質(zhì)的輻射段管組16組成，輻射段管組16外包有ー層25Ni20耐熱鋼材質(zhì)的鋼板，鋼板外盤有輻射段螺旋隔板17，輻射段螺旋隔板17外固結(jié)ー層碳鋼鋼板并包裹保溫棉14。見圖1，圖3，對流段由下往上分為第四級對流段7、第三級對流段8、第二級對流段9、第一級對流段10，四級對流段的每段均由對流段管組18組成，其中第四級對流段7與上集氣箱5連接，第一級對流段10與煙道12連接，第一級對流段10上設(shè)有冷風入口 13。本實施例的第四級對流段7的內(nèi)部管組分別由25Ni20耐熱鋼材質(zhì)的波節(jié)管組成，其余三級對流段的內(nèi)部管組由碳鋼材質(zhì)的波節(jié)管組成。見圖I，摻風風機15入口通過摻風管路11與煙道12相連，摻風風機15出口通過摻風管路11與燃燒爐2相連。本實施例的熱風爐爐體爐體外部包裹有保溫棉14。本實用新型的工作原理是燃料經(jīng)由燒嘴I在燃燒爐2內(nèi)進行燃燒，產(chǎn)生大量的高溫煙氣，高溫煙氣進入高溫輻射段4，進行輻射傳熱；煙氣依次進入第四級對流段7、第三級對流段8、第二級對流段9和第一級對流段10，進行對流換熱；煙氣進入煙道12，摻風風機15將熱煙氣從煙道12中抽出，送入燃燒爐2內(nèi)，控制爐膛溫度，避免因爐膛溫度過高而降低換熱爐各段的使用壽命；多余的煙氣(溫度低于150°C)經(jīng)由煙道12排放。此過程為高溫煙氣的流動方向。與此同時，冷空氣經(jīng)由冷風入口 13進入第一級對流(換熱)段10，由外部連接管從右側(cè)進入第二級對流段9，再由外部連接管從左側(cè)折返進入第三級對流段8，然后折返進入第四級對流段7，從第四級對流段7出來后進入高溫輻射段4，空氣圍繞輻射段螺旋隔板17呈螺旋的方式進入下集氣箱3，再由下集氣箱3穿過輻射段管組16進入上集氣箱5，再由熱風出口 6送入用戶。四級對流段結(jié)合錯流的方式組成逆流預(yù)熱器，整個對流段的管組18采用波節(jié)管，增大了換熱器的傳熱系數(shù)，傳熱效果好，氣體的預(yù)熱溫度較高，為了提高本熱風爐的使用壽命，本實用新型第四級對流段7內(nèi)部的管組18均采用25Ni20耐熱鋼材質(zhì)。高溫輻射段4設(shè)置的輻射段螺旋隔板17采用螺旋形導(dǎo)向隔板，使由切線方向進入 的余熱空氣按螺旋線方向前進，與高溫煙氣的流向形成逆流，提高了對流換熱系數(shù)并降低了壁溫；預(yù)熱空氣螺旋進入下集氣箱3，再經(jīng)由高溫輻射段4內(nèi)部的兩圈25Ni20耐熱鋼材質(zhì)的輻射段管組16進入上集氣箱5，在兩圈25Ni20耐熱鋼材質(zhì)的輻射段管組16中，空氣與高溫煙氣的流向為順流，使得管壁溫度低而且較均勻，有利于減小熱應(yīng)力和提高使用壽命。 本實用新型爐體外部包裹保溫棉16，使熱風爐外部溫度不高于60°C。以上公開的僅為本實用新型的具體實施例，雖然本實用新型以較佳的實施例揭示如上，但本實用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，在不脫離本實用新型的設(shè)計思想和范圍內(nèi)，對本實用新型進行各種改動和潤飾，都應(yīng)落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多級對流間接式熱風爐，包括燃燒爐、管式換熱爐，燃燒爐外部裝有燒嘴，上部裝有下集氣箱，下集氣箱與換熱爐連接，構(gòu)成熱風爐爐體，熱風爐爐體由下往上依次設(shè)置有燃燒段、高溫輻射段、對流段、煙道，其特征在于，所述的對流段由下往上分為第四、第三、第ニ、第一共四級對流段，四級對流段的每段分別由對流管組組成，對流管組分別使用波節(jié)管制作，其中第四級對流段與上集氣箱連接，第一級對流段與煙道連接，第一級對流段上設(shè)有冷風入ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多級對流間接式熱風爐，其特征在于，所述的第四級對流段的內(nèi)部管組由25Ni20耐熱鋼材質(zhì)的波節(jié)管組成，第三、第二、第一三級對流段的內(nèi)部管組分別由碳鋼材質(zhì)的波節(jié)管組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多級對流間接式熱風爐，其特征在于，所述的熱風爐爐體為立式結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種將燃料燃燒熱通過爐體結(jié)構(gòu)直接隔離轉(zhuǎn)換為空氣顯熱的熱能裝置，特別是多級對流間接式高溫熱風爐。包括燃燒爐、管式換熱爐，燃燒爐外部裝有燒嘴，上部裝有下集氣箱，下集氣箱與換熱爐連接，構(gòu)成立式結(jié)構(gòu)的熱風爐爐體，熱風爐爐體由下往上依次設(shè)置有燃燒段、高溫輻射段、對流段、煙道，所述的對流段由下往上分為第四、第三、第二、第一四級對流段，四級對流段的每段分別由對流管組組成，對流管組分別使用波節(jié)管制作，其中第四級對流段與上集氣箱連接，第一級對流段與煙道連接，第一級對流段上設(shè)有冷風入口。本爐四級對流段內(nèi)部的管組均采用耐熱鋼材質(zhì)。四級對流換熱充分，熱量利用率高，節(jié)約能源，提高熱工設(shè)備的熱效率，降低有害氣體的排放。
文檔編號F24H3/00GK202630393SQ20122026301
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者馬宗瑜, 劉春美, 馬文彬, 陸榮鵬, 韓玉杰 申請人:唐山市金沙工貿(mào)有限公司