CN222480786U - 用于热风炉的换热系统、热风炉和烘干设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及热风利用领域，公开了一种用于热风炉的换热系统、热风炉和烘干设备，其中，换热系统包括：烟气通道，包括多个换热管和多个换向导风结构，各个换热管均沿第一方向延伸布置，多个换热管沿垂直于第一方向的第二方向依次间隔排布，多个换向导风结构分布在多个换热管的两端以与多个换热管共同限定出迂回延伸的烟气通道；和多个导风隔板，沿第一方向依次间隔排布，各个导风隔板均穿连有至少一部分的换热管，相邻的任意两个导风隔板沿第二方向相互错开，以使得多个导风隔板共同限定出迂回延伸的净风通道。如此设置，可提高换热系统的换热效率和结构紧凑性，并使热风温度更加均匀。

Description

用于热风炉的换热系统、热风炉和烘干设备

技术领域

本申请属于热风利用技术领域，具体地涉及一种用于热风炉的换热系统、热风炉和烘干设备。

背景技术

热风炉能够将燃烧产生的热量传递给温度较低的空气，从而产生热风用于工农业生产上，被广泛运用于作物烘干、物料干燥、大棚增温等领域。

但现有的热风炉在利用换热结构对空气进行加热以形成热风时，空气加热路程短，导致换热效率低，为保证换热效果要求换热器的尺寸较大以提供较大的换热面积；同时，换热结构不同位置的温度存在差异，存在热风温度不均的情况，影响热风炉的使用效果。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种用于热风炉的换热系统、热风炉和烘干设备，能够提高换热系统的换热效率和结构紧凑性，并使热风温度更加均匀。

为了实现上述目的，本申请一方面提供一种用于热风炉的换热系统，其包括：

烟气通道，包括多个换热管和多个换向导风结构，各个所述换热管均沿第一方向延伸布置，多个所述换热管沿垂直于所述第一方向的第二方向依次间隔排布，多个所述换向导风结构分布在多个所述换热管的两端以与多个所述换热管共同限定出迂回延伸的所述烟气通道；和

多个导风隔板，沿所述第一方向依次间隔排布，各个所述导风隔板均穿连有至少一部分的所述换热管，相邻的任意两个所述导风隔板沿所述第二方向相互错开，以使得多个所述导风隔板共同限定出迂回延伸的净风通道。

在一些实施方式中，各个所述导风隔板均穿连有全部所述换热管。

在一些实施方式中，各个所述换热管均沿竖向延伸布置，多个所述换热管沿横向依次间隔排布，所述烟气通道中设有至少两种具有不同管径的所述换热管，沿所述烟气通道的上下游方向，管径相对大的所述换热管布置在管径相对小的所述换热管的上游。

在一些实施方式中，多个所述换热管包括多个一级换热管和多个二级换热管，各个所述一级换热管的管径均相同，各个所述二级换热管的管径均相同，所述一级换热管的管径大于所述二级换热管的管径。

在一些实施方式中，所述一级换热管的管径不小于100mm；和/或，所述二级换热管的管径不大于60mm。

在一些实施方式中，多个所述换向导风结构包括多个第一导风箱和多个第二导风箱，多个所述第一导风箱位于多个所述换热管的上方且沿所述第二方向依次排列设置，多个所述第二导风箱位于多个所述换热管的下方且沿所述第二方向依次排列设置；

其中，各个所述换热管的上端均连通其中一个所述第一导风箱且下端均连通其中一个所述第二导风箱，沿所述烟气通道的上下游方向，所述烟气通道的通道入口形成在最上游的所述第一导风箱中且通道出口形成在最下游的所述第一导风箱中。

本申请第二方面还提供一种热风炉，其包括：

炉膛，用于供燃料燃烧以产生高温烟气，且包括炉膛排烟通道；

炉体，设有炉体净风入口和炉体净风出口；和

上述的用于热风炉的换热系统，设置在所述炉体内，所述净风通道的通道入口连通所述炉体净风入口且通道出口连通所述炉体净风出口，所述烟气通道的通道入口连通所述炉膛排烟通道。

在一些实施方式中，所述热风炉还包括设置在所述净风通道的通道入口与所述炉体净风入口之间的引风机构；和/或，所述炉膛的外壁设有向外散热的散热片，所述散热片靠近所述净风通道的通道入口设置。

本申请第三方面还提供一种烘干设备，其包括：

上述的热风炉；和

保温房，与所述炉体净风出口连通。

在一些实施方式中，所述保温房与所述炉体净风入口连通，所述保温房与所述热风炉共同限定出净风循环风道。

在本发明中，通过在热风炉的换热系统中设置迂回延伸的烟气通道，可极大延长烟气逗留在热风炉中的时间，且通过多个导风隔板限定出迂回延伸且与烟气通道交叉布置的净风通道，可极大延长空气的换热路程，并能提高风速以提高对流换热系数，从而可有效提高换热效率。由于换热效率得以提高，同时多个换热管紧密排布以及导风隔板与换热管相互垂直排布，能够使迂回延伸的烟气通道和净风通道紧凑布置，实现使用较少数量的换热管将空气加热到期望的温度，如此可缩小换热系统的整体尺寸，节省占用空间。再者，该换热系统中只设有单个净风通道，空气加热路径一致，可有效避免出现热风温度不均的情况。

本申请实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施方式，但并不构成对本申请实施方式的限制。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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请具体实施方式中的一种热风炉的示意图，其中，实线箭头表示烟气流向且虚线箭头表示热风(即净风)流向；

图2为本申请具体实施方式中的一种烘干设备的示意图，其中，虚线箭头表示热风(即净风)流向。

附图标记说明

1炉体 2 炉体净风入口

3烟气通道出口 4 二级换热管

5导风隔板 6 炉体净风出口

7第二导风箱 8 第一导风箱

9引风机构 10 散热片

11炉膛 12 一级换热管

13储料进料机构

具体实施方式

以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。

参照图1，本申请第一示例性实施例提供了一种用于热风炉的换热系统，其包括：

烟气通道，包括多个换热管和多个换向导风结构，各个换热管均沿第一方向延伸布置，多个换热管沿垂直于第一方向的第二方向依次间隔排布，多个换向导风结构分布在多个换热管的两端以与多个换热管共同限定出迂回延伸的烟气通道(可参照图1中的实线箭头，表示烟气流向)；和

多个导风隔板5，沿第一方向依次间隔排布，各个导风隔板5均穿连有至少一部分的换热管，相邻的任意两个导风隔板5沿第二方向相互错开，以使得多个导风隔板5共同限定出迂回延伸的净风通道(可参照图1中的虚线箭头，表示热风(即净风)流向)。

在上述热风炉的换热系统中，通过设置迂回延伸的烟气通道，可极大延长烟气逗留在热风炉中的时间，且通过多个导风隔板5限定出迂回延伸且与烟气通道交叉布置的净风通道，可极大延长空气(即净风)的换热路程，并能提高风速以提高对流换热系数，从而可有效提高换热效率。由于换热效率得以提高，同时，多个换热管紧密排布以及导风隔板5与换热管相互垂直排布，能够使迂回延伸的烟气通道和净风通道紧凑布置，实现使用较少数量的换热管将空气加热到期望的温度，如此可缩小换热系统的整体尺寸，节省占用空间。再者，该换热系统中只设有单个净风通道，空气加热路径一致，可有效避免出现热风温度不均的情况。

在一些实施例中，参照图1，各个导风隔板5均穿连有全部换热管。如此设置，可保证净风通道中的净风在流动至每个通道转弯位置之前均经过全部的换热管，即，净风在走完整个净风通道的过程中可多次地与全部换热管进行换热，从而可进一步提升换热效果。

在一些实施例中，各个换热管均沿竖向延伸布置，多个换热管沿横向依次间隔排布。烟气通道中设有至少两种具有不同管径的换热管，沿烟气通道的上下游方向，管径相对大的换热管布置在管径相对小的换热管的上游。

需要说明的是，烟气通道中的烟气来自炉膛，由于刚从炉膛排出的烟气中的颗粒含量较高，容易造成颗粒附着于换热管的管内壁，影响换热效果，存在堵塞管道的风险。因此本实施例在烟气通道中位于相对上游的区域处采用管径相对较大的换热管，可便于颗粒的沉降与管道的清理，降低颗粒附着堵塞管道的风险。而烟气通道中位于相对下游的区域处可采用管径相对较小的换热管，可在同等的空间下布置数量更多的小管径换热管，可增大净风与换热管的换热面积，提升换热效果。

例如，参照图1，多个换热管包括多个一级换热管12和多个二级换热管4，各个一级换热管12的管径均相同，各个二级换热管4的管径均相同，一级换热管12的管径大于二级换热管4的管径。结合前述，此时多个一级换热管12应布置在多个二级换热管4的上游。

当烟气通过多个一级换热管12时，由于一级换热管12的管径较大，因此便于烟气中的颗粒沉降，避免大量颗粒进入二级换热管4。而多个二级换热管4管径较小、数量较多，可有效增大净风与换热管群的换热面积，提升换热效果。

进一步地，若结合实际应用工况，可将一级换热管12的管径设置为不小于100mm；和/或，将二级换热管4的管径设置为不大于60mm。

在一些实施例中，各个换热管均沿竖向延伸布置，多个换热管沿横向依次间隔排布。此时，参照图1，多个换向导风结构包括多个第一导风箱8和多个第二导风箱7，多个第一导风箱8位于多个换热管的上方且沿第二方向依次排列设置，多个第二导风箱7位于多个换热管的下方且沿第二方向依次排列设置。其中，各个换热管的上端均连通其中一个第一导风箱8且下端均连通其中一个第二导风箱7。沿烟气通道的上下游方向，烟气通道的通道入口形成在最上游的第一导风箱8中且通道出口(即烟气通道出口3)形成在最下游的第一导风箱8中。

参照图1，实线箭头表示烟气流向，烟气从炉膛排出后，先从最上游的第一导风箱8中的烟气通道入口进入烟气通道，然后通过换热管进入最上游的一个第二导风箱7中，并在该第二导风箱7内实现颗粒沉降以及烟气的转弯，转弯后的烟气再通过换热管进入下一个第一导风箱8。如此类推，直至烟气进入最下游的第一导风箱8，便可从该第一导风箱8的烟气通道出口3排出换热系统外。

在上述过程中，第二导风箱7兼具了引导烟气转弯以及对沉降的烟气颗粒进行收集的作用，结构简单、可靠。

需要说明的是，换向导风结构不止局限于采用导风箱的形式，比如换向导风结构还可采用弯管，通过弯管接驳相邻的两个换热管，同样可引导烟气转弯。

继续参照图1，本申请第二示例性实施例还提供了一种热风炉，其包括：

炉膛11，用于供燃料(一般通过储料进料机构13供入)燃烧以产生高温烟气，且包括炉膛排烟通道；

炉体1，设有炉体净风入口2和炉体净风出口6；和

上述的换热系统，设置在炉体1内，该换热系统的净风通道的通道入口连通炉体净风入口2且通道出口连通炉体净风出口6，该换热系统的烟气通道的通道入口连通炉膛排烟通道。

显然，本申请的热风炉由于设有上述换热系统而具备其带来的全部技术效果，此处不再重复赘述。

在一些实施例中，热风炉还包括设置在净风通道的通道入口与炉体净风入口2之间的引风机构9，该引风机构9工作时，可将热风炉外部的空气引入炉体净风入口2，然后使空气通过净风通道的通道入口进入换热系统进行换热而生成热风，最后热风可从炉体净风出口6排出以作烘干等不同利用。

在一些实施例中，炉膛11的外壁设有向外散热的散热片10，该散热片10靠近净风通道的通道入口设置。如此，不仅能增强炉膛11的散热，还可利用该散热热量对流入换热系统前的空气进行预热，提高炉膛散热效率以及空气的换热效率。

参照图2，本申请第三示例性实施例还提供了一种烘干设备，其包括：

上述的热风炉；和

保温房，与炉体净风出口6连通。

在一些实施例中，保温房与炉体净风入口2连通，保温房与热风炉共同限定出净风循环风道。

下面再举例说明上述烘干设备的一种可选的具体工作流程：

烘干设备工作时，在烘干准备就绪后，储料进料机构13向炉膛11内送入生物质颗粒(其他种类的燃料也可)并进行点火，颗粒燃着后加热炉膛11，同时炉膛11内产生高温烟气，随后烟气进入换热系统的迂回延伸的烟气通道中。与此同时，引风机构9工作以将热风炉外部的空气引入迂回延伸的净风通道，从而空气与多个换热管进行换热而生成热风。随后热风通过炉体净风出口6流入保温房内作烘干利用，且保温房内的空气(包含了尚有预热的废旧热风)能够通过炉体净风入口2进入热风炉，从而实现净风的循环利用，从而可提高能量的利用率，节省成本。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.用于热风炉的换热系统，其特征在于，包括：

烟气通道，包括多个换热管和多个换向导风结构，各个所述换热管均沿第一方向延伸布置，多个所述换热管沿垂直于所述第一方向的第二方向依次间隔排布，多个所述换向导风结构分布在多个所述换热管的两端以与多个所述换热管共同限定出迂回延伸的所述烟气通道；和

多个导风隔板(5)，沿所述第一方向依次间隔排布，各个所述导风隔板(5)均穿连有至少一部分的所述换热管，相邻的任意两个所述导风隔板(5)沿所述第二方向相互错开，以使得多个所述导风隔板(5)共同限定出迂回延伸的净风通道。

2.根据权利要求1所述的用于热风炉的换热系统，其特征在于，各个所述导风隔板(5)均穿连有全部所述换热管。

3.根据权利要求1所述的用于热风炉的换热系统，其特征在于，各个所述换热管均沿竖向延伸布置，多个所述换热管沿横向依次间隔排布，所述烟气通道中设有至少两种具有不同管径的所述换热管，沿所述烟气通道的上下游方向，管径相对大的所述换热管布置在管径相对小的所述换热管的上游。

4.根据权利要求3所述的用于热风炉的换热系统，其特征在于，多个所述换热管包括多个一级换热管(12)和多个二级换热管(4)，各个所述一级换热管(12)的管径均相同，各个所述二级换热管(4)的管径均相同，所述一级换热管(12)的管径大于所述二级换热管(4)的管径。

5.根据权利要求4所述的用于热风炉的换热系统，其特征在于，所述一级换热管(12)的管径不小于100mm；和/或，所述二级换热管(4)的管径不大于60mm。

6.根据权利要求3所述的用于热风炉的换热系统，其特征在于，多个所述换向导风结构包括多个第一导风箱(8)和多个第二导风箱(7)，多个所述第一导风箱(8)位于多个所述换热管的上方且沿所述第二方向依次排列设置，多个所述第二导风箱(7)位于多个所述换热管的下方且沿所述第二方向依次排列设置；

其中，各个所述换热管的上端均连通其中一个所述第一导风箱(8)且下端均连通其中一个所述第二导风箱(7)，沿所述烟气通道的上下游方向，所述烟气通道的通道入口形成在最上游的所述第一导风箱(8)中且通道出口形成在最下游的所述第一导风箱(8)中。

7.热风炉，其特征在于，包括：

炉膛(11)，用于供燃料燃烧以产生高温烟气，且包括炉膛排烟通道；

炉体(1)，设有炉体净风入口(2)和炉体净风出口(6)；和

根据权利要求1至6中任意一项所述的用于热风炉的换热系统，设置在所述炉体(1)内，所述净风通道的通道入口连通所述炉体净风入口(2)且通道出口连通所述炉体净风出口(6)，所述烟气通道的通道入口连通所述炉膛排烟通道。

8.根据权利要求7所述的热风炉，其特征在于，所述热风炉还包括设置在所述净风通道的通道入口与所述炉体净风入口(2)之间的引风机构(9)；和/或，所述炉膛(11)的外壁设有向外散热的散热片(10)，所述散热片(10)靠近所述净风通道的通道入口设置。

9.烘干设备，其特征在于，包括：

根据权利要求7或8所述的热风炉；和

保温房，与所述炉体净风出口(6)连通。

10.根据权利要求9所述的烘干设备，其特征在于，所述保温房与所述炉体净风入口(2)连通，所述保温房与所述热风炉共同限定出净风循环风道。