一種高效加熱爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱爐，尤其涉及一用于直接用燃燒器作為熱源進(jìn)行直接接觸加熱的工業(yè)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)爐作為一種常用的工業(yè)產(chǎn)品已被廣泛使用在許多場合，包括電爐、加熱爐、生物質(zhì)炭化爐等。在使用過程中，有時候需要對一些金屬工件進(jìn)行熱處理，在現(xiàn)有技術(shù)中加熱熱源可為電加熱、燃油加熱或燃?xì)饧訜?，通常該工業(yè)爐包括爐體I’，燃燒器7’及燃燒室空氣進(jìn)口 601’，爐體I ’內(nèi)設(shè)置有具有加熱空間90 ’的密閉容器9 ’，待處理的物件91 ’放入90 ’內(nèi)進(jìn)行熱處理。在實際使用過程中，燃燒器7’設(shè)置在密閉容器9’的一側(cè)進(jìn)行高溫加熱，因其設(shè)置問題，燃燒器7’的加熱面積受限，尤其是在初始加熱的過程中，導(dǎo)致密閉容器9’與高溫?zé)嵩唇佑|的部分溫度不均勻，在最開始的過程中影響熱處理效果，以至金屬熱處理效果不好；同時燃燒器7’產(chǎn)生的高溫?zé)煔獠灰卓刂?，?dǎo)致密閉容器9’的控溫精度受限，進(jìn)一步影響熱處理效果;與此同時，在很多使用場合中，因部分燃料產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖蚱涑煞謴?fù)雜不能夠進(jìn)行直接回收利用，導(dǎo)致其整體熱利用效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種加熱爐，該加熱爐通過設(shè)置預(yù)熱管道和喇叭形噴頭的作用，提高了在初始加熱時加熱的均勻度，整體結(jié)構(gòu)簡單，且其可應(yīng)用在高溫?zé)煔獠荒軌蛑苯踊厥詹⑷紵M(jìn)行熱利用的場合。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種高效加熱爐，包括爐體、爐門、煙道、排煙口、殼體、燃燒室、燃燒器及進(jìn)風(fēng)口，所述爐門可打開或關(guān)閉，所述殼體包括側(cè)壁、開口及容納空間，所述燃燒器燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔鈱λ鰵んw內(nèi)容納空間的加熱室進(jìn)行加熱處理，所述燃燒室包括燃燒空間和喇叭形噴頭，所述燃燒器位于所述燃燒空間，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^所述喇叭形噴頭排出；所述喇叭形噴頭包括扇形側(cè)壁、喇叭進(jìn)口、喇叭出口及錐形空間，所述燃燒器產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)燃燒空間混合燃燒后通過喇叭出口噴出；所述進(jìn)風(fēng)口位于所述燃燒空間的后側(cè)并與所述燃燒空間的燃燒室進(jìn)風(fēng)口相通;還包括預(yù)熱管，所述預(yù)熱管的一端預(yù)熱管進(jìn)口設(shè)置在爐體外側(cè)，其另一端位于所述進(jìn)風(fēng)口一端，該預(yù)熱管包括水平通道和豎直通道;所述豎直通道的出口端噴出的氣體形成氣體簾幕，該氣體簾幕覆蓋住所述進(jìn)風(fēng)口，且可將外部的空氣加熱后進(jìn)入至所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)；所述喇叭出口在徑向方向的長度值dl大于所述加熱室的徑向長度值d2;所述高溫?zé)煔饨?jīng)煙道流出并由排煙口排出。
[0005]本技術(shù)方案的有益效果:
[0006](I)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的加熱爐具有燃燒空間和喇叭形開口，該燃燒空間內(nèi)的高溫?zé)煔馔ㄟ^喇叭形開口噴出，形成爆破效果，一方面降低了高溫?zé)煔獾臍怏w流速，使得高溫?zé)煔庠诶瓤趦?nèi)可繼續(xù)進(jìn)行充分燃燒，降低后續(xù)煙氣的處理壓力，另一方面氣體經(jīng)喇叭口噴出口，其煙氣的流向半徑增大，且沿著喇叭口側(cè)壁的煙氣流速要高于喇叭口中心位置的煙氣流速，這樣高溫?zé)煔饩透嗟牧飨蚣訜峥臻g的外壁，使得煙氣與加熱空間的接觸面積更大，加熱空間的升溫速度加快，同時加熱空間底壁接觸的高溫?zé)煔廨^其側(cè)壁較少，在初始加熱過程中，不易形成局部溫度過高的現(xiàn)象。
[0007](2)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)置有預(yù)熱管，可通過預(yù)熱管向燃燒空間內(nèi)供燃料或是空氣，實現(xiàn)兩用；在爐體需要補(bǔ)充燃料時，可向其提供補(bǔ)充燃料，與此同時，也可通入空氣、氧氣或其他氣體支持燃燒。與此同時，該氣體形成氣體簾幕，該氣體簾幕能夠加熱即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的氣體溫度，增加了系統(tǒng)的熱利用率。
[0008]作為一種實施方式，所述豎直管道包括過渡彎管和噴頭，所述噴頭與所述水平通道向著爐體方向呈角度設(shè)置。工作時，氣體沿著斜度方向噴出，向著進(jìn)風(fēng)口以一定速度運行，在其附近形成負(fù)壓區(qū)，進(jìn)風(fēng)口的氣體在負(fù)壓區(qū)的作用下快速進(jìn)入燃燒室內(nèi)支持供熱。
[0009]作為一種實施方式，所述預(yù)熱管通有空氣或是氣體燃料，所述空氣或是氣體燃料由預(yù)熱管加熱后進(jìn)入所述燃燒空間燃燒供熱。
[0010]作為一種實施方式，所述預(yù)熱管包括第一預(yù)熱管和第二預(yù)熱管，所述第一預(yù)熱管和第二預(yù)熱管上下錯開設(shè)置，且其出口端對應(yīng)設(shè)置并形成第一氣體簾幕和第二氣體簾幕。第一氣體簾幕和第二氣體簾幕能夠增加氣體簾幕在橫向方向的寬度，增強(qiáng)了氣體簾幕的使用效果。
[0011]作為一種實施方式，所述加熱室具有加熱空間，所述待加熱處理的物料置于所述加熱空間內(nèi)。所述加熱空間在工作過程中與外界不進(jìn)氣體交流為密閉空間，物料在其內(nèi)進(jìn)行高溫加熱，該物料可以是金屬，當(dāng)然也可以是非金屬，如生物質(zhì)秸桿、污泥、含油污泥、動物尸體、醫(yī)療廢棄物等需要進(jìn)行高溫處理的物質(zhì)。
[0012]作為一種實施方式，所述喇叭進(jìn)口的直徑值為d3，所述d3與所述dl的比值為1/3?5/6。發(fā)明人經(jīng)多次試驗發(fā)現(xiàn)在該比例值下，喇叭口的其高溫?zé)煔獍霃街蹬c出口煙氣的流速能夠達(dá)到較好的數(shù)據(jù)效果。
[0013]作為一種實施方式，所述dl與所述d2的比值為1/2。在此時，喇叭形噴頭其沿著側(cè)壁的氣體流速與喇叭形噴頭的中心氣體流速能夠形成較好的曲線平滑過渡，有利于加熱空間的加熱。
[0014]作為一種實施方式，還包括加熱元件，所述加熱元件位于所述錐形空間內(nèi)。該熱元件設(shè)置在所述錐形空間內(nèi)，可實現(xiàn)補(bǔ)給供熱或單獨實現(xiàn)加熱，在補(bǔ)給供熱時，通過調(diào)節(jié)加熱元件的加熱功率即可有效地實現(xiàn)加熱，因加熱元件更易控制熱量輸出，所以在需要精度較高控制的情況下，可單獨實用加熱元件作為熱源進(jìn)行加熱，此時只需要打開燃燒器進(jìn)行空氣供給即可，也可實現(xiàn)加熱空間的空氣加熱。
[0015]作為一種實施方式，所述燃燒室包括第一燃燒室和第二燃燒室，所述第二燃燒室的側(cè)壁開設(shè)有供燃料流過的側(cè)壁開口。第一燃燒室和第二燃燒室的設(shè)置能夠?qū)⒏邷責(zé)煔膺M(jìn)行分流，提高高溫?zé)煔獾幕旌隙燃皽囟染鶆蛐?。同時由側(cè)壁開口流出的高溫?zé)煔庵饕獣刂訜峥臻g的側(cè)壁進(jìn)行流動，有利于提高加熱空間側(cè)壁的加熱速度。
[0016]作為一種實施方式，所述側(cè)壁開口為圓孔或槽。
[0017]作為一種實施方式，所述燃燒器為燃油燃燒器，所述燃燒器的噴嘴內(nèi)設(shè)置有一擋板將其分為第一噴嘴和第二噴嘴。第一噴嘴的燃料流速要低于第二噴嘴，在該種情況下，燃燒器的火焰形狀比較穩(wěn)定，且其燃燒扇形半徑更高，且不易熄火。
[0018]作為一種實施方式，還包括補(bǔ)充燃料管，所述補(bǔ)充燃料管位于所述噴嘴的中心位置處，其外壁設(shè)置有阻流板，該阻流板位于所述擋板的前方，所述混合氣體經(jīng)阻流板切割后分別流入第一噴嘴和第二噴嘴;該補(bǔ)充燃料管能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)熱，提高供熱的連續(xù)性。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚的說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0020]圖1為一種高效加熱爐現(xiàn)有技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為實施例一的高效加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為實施例一的高效加熱爐喇叭形噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為實施例一的高效加熱爐預(yù)熱管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為喇叭形噴頭、第一燃燒室和第二燃燒室實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為喇叭形噴頭、第一燃燒室和第二燃燒室另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7為燃燒器實施例一剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為根據(jù)燃燒器的實施例一的主視圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9為燃燒器另一實施例剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10為實施例一的循環(huán)水管道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖11為實施例一的加熱空間在縱向方向上平均溫度分布圖；
[0031]圖12為實施例一的加熱空間內(nèi)溫度升溫速率圖；
[0032]圖13為燃?xì)饧訜釥t導(dǎo)氣管另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖14為燃?xì)饧訜釥t導(dǎo)氣管另一實施例局部視圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說明。
[0035]實施例一
[0036]圖1為一種高效加熱爐現(xiàn)有技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例一的高效加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例一的高效加熱爐喇叭形噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實施例一的預(yù)熱管結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為喇叭形噴頭、第一燃燒室和第二燃燒室實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為喇叭形噴頭、第一燃燒室和第二燃燒室另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為燃燒器實施例一剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為根據(jù)燃燒器的實施例的主視圖結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為燃燒器另一實施例剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為實施例一的循環(huán)水管道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為實施例一的加熱空間在縱向方向上的平均溫度分布圖；圖12為實施例一的加熱空間溫度升溫速率圖。
[0037]如圖2所示，一種高效加熱爐，包括爐體1、爐門2、煙道3、排煙口4、殼體5、燃燒室6、燃燒器7及進(jìn)風(fēng)口 8，所述爐門2可打開或關(guān)閉，所述殼體5包括側(cè)壁50、開口 51及容納空間52，所述燃燒器7燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔鈱λ鰵んw