CN1719151A - 双层反烧辐射喷流热管热风炉 - Google Patents

Abstract

双层反烧辐射喷流热管热风炉是将效率高，流阻小热管换热器同双层反烧炉膛的高温辐射喷流冲击换热器，由反火道串联组合成高效高温的新颖热空气间接加热热风炉。双层反烧炉膛的烟气由反火道进入热管换热器管板下部的烟道，加热伸入管板下部烟道的热管吸热段，真空相变到管板上部热空气发生室中的热管翅片放热段，在进回风口风机气流冲刷下释放凝结潜热快速加热空气，同管板下风道中的烟道及翅片加热的热空气混合后达200℃左右的热风进入反火道外的加热室，再进入炉膛顶盖汇风室经顶喷射板喷孔喷流冲击顶盖外壁换热后进入炉膛外壁，汇风室汇风，逐级经喷射室竖板喷孔喷流冲击炉膛外壁，空气一次次地被高温辐射加热。热风温度可达200－500℃，热效率达85％左右。

Description

双层反烧辐射喷流热管热风炉

1 技术领域：

本发明涉及及制备热空气的燃煤型热源装置，它广泛应用于需热空气加热的工艺场合：木材干燥成型、纺织涂层染整行业的定型烘干，橡胶硫化，化学工业聚合浓缩蒸发，涂装工艺的烘烤固化、建材业的加温干燥等……。

2 背景技术：

现有燃煤制备热空气的热风炉，采用炉膛和列管结构，依靠金属板、管的气—气换热加热空气，由于气—气换热的换热系数低，炉膛壁面温度高，影响热风炉的使用安全和寿命，采用大容积炉膛，增加了耐热钢的用量和成本，同时运行中由于管板的温差应力不同，易引起管板开裂，烟气串混，引发事故，这种热风炉热效率不高，热风温度不高。

3 发明内容：

本发明的目的是设计一种克服上述热风炉的诸多技术不足，采用双层炉排明火反烧解决消烟除尘，及利用热管真空相变超导换热的高效热管换热器和对炉膛高温外壁的辐射喷流冲击换热器的强强组合成一体化的高新燃煤辐射喷流热管热风炉，以弥补200-500℃高温热管热风炉的空白。

本发明技术方案：

本发明的技术方案：本发明由炉膛内的双层明火反烧炉胆及火道炉膛和顶盖外的喷射室、汇风室及加热室组成的辐射喷流换热器，炉膛由反火道同热管换热器管板下的烟道前部串联成一体的高温高效、新颖的热管热风炉。

本发明所述的双层反烧炉胆同起于炉膛内前面板上，其内上部是下有反火烧炉排的密封加煤室，内下部的灰渣室上面有下炉排，两层炉排中间为上炉排明火反烧，下炉排是正烧燃烧室。在前面板上分别有加煤门(进风)、拨火门、出渣门(微进风)来调节燃烧工况；在炉胆同炉膛板之间及加煤室顶同炉膛顶盖间为火道，在炉膛前顶盖上开有同烟道前下部串联的反火道，均密封组焊，在距顶盖一定间距处设置顶喷射板，顶喷射板同加热室内壳尺寸相等，将它们密封焊接。在顶喷射板上均布喷射孔，其范围同顶盖尺寸相等。在炉膛左、右及后侧有一定间隙，内为喷射室，中为汇风室，外为加热室三层，喷射室同汇风室有多级z形板(环风板+喷射板+环风板)分隔，由热管换热器加热的空气先进入加热室，从顶喷射板喷孔喷流冲击顶盖外壁辐射换热后，逐级进入炉膛三面汇风室，逐级经喷射室板喷孔喷流冲击炉膛外壁辐射换热，最后由最后一级喷射室热风出口接到热空气使用场合。

本发明所述的热管换热器由管板将其分隔成上部为布置高频焊翅片热管放热段的热空气发生室，下部为热管吸热段的烟道，烟道前下部同反火道接口组焊，在烟道外壁焊有条形翅片，同置于管板下面的下风道中，由热空气发生室加热的空气同下风道由烟道及翅片对流加热的空气经加热室两侧从加热汇风口汇合进入加热室，对炉膛及其顶盖辐射喷流加热。

本发明与现有技术相比具有以下技术效果：

(1)、本发明结构先进布局合理，在中低温烟气换热采用不同工质热管组合的热管换热器，热管真空相变超导换热，排烟温度低换，热效率高，使用安全可靠，同时在烟道外壁组焊条形翅片，同置于下风道中，余热利用率高，由热管换热器加热的空气进入炉膛外壁高温辐射喷流换热，大大减小了炉膛外表面换热的附面层，大大降低传热热阻，提高换热强度，换热效率高，制备的热空气温度高，被加热空气和燃烟气是逆流型换热，整台辐射喷流热管热风炉热效率可达85％左右，最高热风温度可达500℃左右。

(2)、炉膛辐射喷流换热器设计先进，在炉膛左右后三面设计三个环风道分别为喷射室、汇风室和加热室。热管换热器加热的空气进入加热室再加热后逐级进入汇风室汇集，由喷射室上喷孔喷流冲击到炉膛及顶盖外壁辐射换热，每级汇风室和喷射室由z形三面环风板分隔，环风竖板即是喷射板，采用多级辐射喷流冲击换热可大大降低喷流冲击交叉流的影响，汇风室、喷射室可以是多个，每个之间有一定的距离，从上至下形成多个喷流换热，每喷射室上端和汇风室下端均用环板封死，上一喷射室的出口与下一个汇风室入口相通，形成不间断的喷流冲击。

(3)、在炉膛前面板设置加煤门，拨火门及出渣门。在炉膛左、右、后三面有燃烧火焰的环形火道以提高炉膛板辐射温度，增强辐射喷流换热强度，热风温度高。同时燃烧火焰烟气流程长，燃烧充分，烟气排放浓度低，热效率高。

4 附图说明：

图1为本发明实施的主视剖视图

图2为本发明右视剖视图

参见图1、图2本发明实施主要有炉膛1，前面板上的加煤门2，拨火门3，出渣门3，加煤室5，反烧炉排6，下炉排7，火道8，反火道9，顶盖10，顶喷射板11，烟道12，条形翅片13，管板14，热管15，热空气发生室16，排烟管17，下风道18，加热汇风口19，加热室20，汇风室21，喷射室22，热风出口接管23，风机24，机架25，保温层26，温度传感器27，自动控制箱28。

5 具体实施方式：

在本发明实施时，将煤从加煤门(2)加到反烧炉排(6)及下炉排(7)上用引火材料将煤充分点燃后关上拨火门(3)微开出渣门(4)，打开加煤门(2)，这时在反烧炉排(6)的煤经干燥干馏后的拆出可燃气体，由反烧炉排(6)间隙中喷出点燃燃烧，而拨通掉到下炉排(7)上的煤渣颗继续燃烧，反、正燃烧火焰在排烟管(17)烟囱引力作用下进入炉膛(1)的火道(8)辐射加热炉膛(1)板，在顶盖(10)进入反火道到烟道(12)逆向冲刷管板(14)下的烟道(12)及其内的热管(15)吸热段，热管(15)吸收汽化潜热相变到置于管板(14)上面热空气发生室(16)内的高频焊翅片热管(15)放热段，而烟气则从排烟管(17)由烟囱排出，烟管(17)和热管(15)翅片放热段在风机(24)逆向气流冲刷下释放凝结潜热，冷凝工质靠自身重力回流到热管(15)下部吸热段再吸热汽化，循环往复，源源不断的将烟道(12)中烟气热量吸收释放加热空气，同管板(14)下面烟道(12)及条形翅片(13)加热的热空气途径加热室(20)两外侧由其后下方加热汇风口(19)进入加热室(20)内，经顶射板(11)上的喷孔，喷流冲击顶盖(10)外壁后，逐级进入汇风室(21)汇集，后逐级由喷射室(22)喷射冲击炉膛(1)外壁，热空气一次次的被辐射喷流冲击换热加热，最后从热风出口接管(23)，接到使用热空气场合。

本发明实施例的整台双层反烧辐射喷流热管热风炉安置在下部机架(25)上，为减小散热损失，在热风炉本体用岩棉保温层(26)保温，薄板外包，在热空气发生室(16)进回风口安装风机(24)，同热风出口接管(23)处的温度传感器(27)同自动控制箱(28)内温控仪实施联锁，实现自动运行。

Claims (4)

1、一种双层反烧辐射喷流热管热风炉，包括炉膛内的双层反烧炉排的炉胆、火道、反火道、热管换热器、排烟管、进回风口风机和高温热风出口接管组成；其特征在于炉胆同炉膛板间是火道，在炉膛顶上及左、右、后三侧有三个半环形风道组成的辐射喷流换热器，由炉膛顶盖上的反火道同热管换热器的烟道板组焊串联组成一体的高温高效新颖的燃煤型辐射喷流热管热风炉。

2、按权利要求1所述的双层反烧辐射喷流热管热风炉，其特征在于双层反烧炉排的炉胆在整个炉膛内，反烧炉排上部是密闭的加煤室，下部是有正烧炉排的存渣室，中间是正反烧燃烧室，正反烧燃烧火焰，在炉胆左侧、右侧、后侧及顶部同炉膛板之间是火道，增加炉膛板的辐射换热强度。

3、按权利要求1所述的双层反烧辐射喷流热管热风炉，其特征在于辐射喷流换热器的炉膛左、右、后及顶外壁从内到外由喷射室、汇风室和加热室组成，每级汇风室和喷射室之间由z型半环形板分隔，环风板竖板是有喷孔的喷射板，汇风室、喷射室可以是一个或数个，每个之间有一定的距离，从上至下形成多级喷流换热，每个喷射室上端和汇风室下端用半环形板封死，上一个喷射室出口同下一个汇风室入口相通，形成脱壳式不间断喷流冲击辐射换热。

4、按权利要求1所述的双层反烧辐射喷流热管热风炉，其特征在于热管换热器由管板将其分隔成上部为布置热管翅片放热段及排烟管的热空气发生室及进回风口风机，下部为布置热管吸热段的烟道，在烟道外壁焊有条形翅片同置于下风道中，经热空气发生室加热的热空气同从管板后部进风口进入下风道的被烟道及翅片加热的热风汇合于反火道处的加热室进口。