CN101614475B - 节能环保蓄热式加热炉及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能环保蓄热式加热炉，包括炉体，炉体内开设炉膛，炉体的侧壁上至少安装一组烧嘴，每组烧嘴由第一烧嘴和第二烧嘴组成，第一烧嘴与第一燃气支管的一端连接，第一燃气支管的另一端与第一三通换向阀的c口连接，第二烧嘴与第二燃气支管的一端连接，第二燃气支管的另一端与第二三通换向阀的f口连接，第一三通换向阀的a口和第二通换向阀的d口分别通过管路与燃气气源连接，第一三通换向阀的b口与第一烟气支管的一端连接，第二三通换向阀的e口与第二烟气支管的一端连接，第一燃气支管和第二燃气支管之间安装控制阀，控制阀与惰性气体气源连接。它可解决现有技术存在的问题，具有良好的节能减排效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种节能环保蓄热式加热炉及其运行方法。
背景技术
现有的蓄热式加热炉存在燃气浪费严重以及排放烟气中有害物较多，严重污染大气环境的问题，其主要原因是现有蓄热式加热炉的结构形状决定了，在加热炉在工作过程中，与烧嘴连接的燃气管路中的燃气随烟气排放入大气中。
发明内容
本发明的目的，是提供了一种节能环保蓄热式加热炉，它可解决现有技术存在的问题，可有效节省燃气资源，同时减少烟气排放污染。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：节能环保蓄热式加热炉，包括炉体，炉体内开设炉膛，炉体的侧壁上至少安装一组烧嘴，每组烧嘴由第一烧嘴和第二烧嘴组成，第一烧嘴与第一燃气支管的一端连接，第一燃气支管的另一端与第一三通换向阀的c口连接，第二烧嘴与第二燃气支管的一端连接，第二燃气支管的另一端与第二三通换向阀的f口连接，第一三通换向阀的a口和第二三通换向阀的d口分别通过管路与燃气气源连接，第一三通换向阀的b口与第一烟气支管的一端连接，第二三通换向阀的e口与第二烟气支管的一端连接，第一燃气支管和第二燃气支管之间安装控制阀，控制阀与惰性气体气源连接，控制阀通过管路分别与第一燃气支管和第二燃气支管连接相通。
一种所述的节能环保蓄热式加热炉的运行方法，第一烧嘴和第二烧嘴都有喷燃气和排烟气两种工作状态，在加热炉运行过程中，第一烧嘴与第二烧嘴配合工作，即，当一个烧嘴是向炉膛内喷燃气的喷燃气状态时，另一个烧嘴则是将炉膛内燃烧生成的烟气排出的排烟气状态，工作一段时间后，两个烧嘴变换工作状态，原喷燃气的烧嘴改排烟气，原排烟气的烧嘴改喷燃气，再工作一段时间后，两烧嘴再次变换工作状态，恢复到起始工作状态继续工作，如此循环往复直至加热炉停止工作，在两烧嘴工作一段时间，需变换工作状态时，先截断所述燃气气源的供气，并使所述控制阀动作，将惰性气体导入与处于喷燃气状态的烧嘴连接的燃气支管内，惰性气体将该燃气支管存留的燃气吹入炉膛内燃烧；上述燃气支管内存留的燃气全被吹入炉膛内后，两烧嘴再切换工作状态。
为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案实现：所述的控制阀是三通换向阀，三通换向阀的g口通过管路与第一燃气支管连接相通，三通换向阀的h口通过管路与第二燃气支管连接相通。所述的控制阀是两个截止阀，其中一个截止阀通过管路与第一燃气支管连接相通，另一个截止阀通过管路与第二燃气支管连接相通。第一烟气支管和第二烟气支管的另一端分别与烟气总管连接。三通换向阀与第一燃气支管的连接端j靠近第一三通换向阀的c口，三通换向阀与第二燃气支管的连接端k靠近第二三通换向阀的f口。
本发明的积极效果在于：它可在两侧烧嘴完成交替喷燃气的过程前，先将与原喷燃气的烧嘴相连接的管路内的燃气吹入加热炉的炉膛内，然后，再改变两侧烧嘴的工作状态，从而，可有效地防止燃气在烧嘴变换工作状态后，随烟气排出，能起到较好的节能和减少污染的作用。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用安全方便的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标号：1炉体 2炉膛 3第一烧嘴 4第二烧嘴 5第一三通换向阀 6第二三通换向阀 7三通换向阀 8氮气总管 9燃气总管 10第二燃气支管 11第一燃气支管 12第二烟气支管 13第一烟气支管 14烟气总管。
具体实施方式
本发明所述的节能环保蓄热式加热炉，包括炉体1，炉体1内开设炉膛2，炉体1的侧壁上安装第一烧嘴3和第二烧嘴4，第一烧嘴3与第一燃气支管11的一端连接，第一燃气支管11的另一端与第一三通换向阀5的c口连接，第二烧嘴4与第二燃气支管10的一端连接，第二燃气支管10的另一端与第二三通换向阀6的f口连接，第一三通换向阀5的a口和第二三通换向阀6的d口分别通过管路与燃气总管9连接，第一三通换向阀5的b口与第一烟气支管13的一端连接，第二三通换向阀6的e口与第二烟气支管12的一端连接，第一燃气支管11和第二燃气支管10之间安装控制阀，控制阀与惰性气体气源连接，控制阀通过管路分别与第一燃气支管11和第二燃气支管10连接相通。
所述的控制阀是三通换向阀7，三通换向阀7的g口通过管路与第一燃气支管11连接相通，三通换向阀7的h口通过管路与第二燃气支管10连接相通。三通换向阀7与第一燃气支管11和第二燃气支管10连接，具有安装简单方便和便于操作控制的优点。
所述的控制阀也可以是两个截止阀，其中一个截止阀通过管路与第一燃气支管11连接相通，另一个截止阀通过管路与第二燃气支管10连接相通，两个截止阀分别与惰性气体气源连接。根据用户的实际需要，在无法安装三通换向阀7情况下，可采用该结构方案对惰性气体或烟气进行控制，但是，该方案与安装三通换向阀7的方案相比，安装成本较高，操作也较为不便。
本发明所述的三通换向阀可以都是现有的三通电磁换向阀，也可以是现有的其他三通换向阀；为方便将本发明所述的节能环保蓄热式加热炉的运行方法描述清楚，将每个三通换向阀的通气口分别用a至i作了标注。
为充分利用烟气的热量预热喷入炉膛2内的燃气，需要第一烧嘴3和第二烧嘴4在喷燃气或排烟气两个工作状态中不断变换，从而可改变喷燃气及排烟气的方向。如图1所示，以安装有三通换向阀7的结构方案为例，具体描述本发明所述的节能环保蓄热式加热炉的运作方法如下：
控制第一三通换向阀5和第二三通换向阀6，令第一三通换向阀5的a口、c口开启，b口闭合，令第二三通换向阀6的f口、e口开启，d口闭合，使第一烧嘴3喷燃气第二烧嘴4排烟气，燃气由燃气总管9经a口流入第一三通换向阀5，再由第一三通换向阀5的c口流入第一燃气支管11，最后经第一烧嘴3喷入炉膛2内；炉膛2内燃烧生成的烟气由第二烧嘴4排出，经第二燃气支管10，由第二三通换向阀6的f口流入第二三通换向阀6，并由e口流出，然后经第二烟气支管12排出。按上述过程工作设定时间后，第一烧嘴3和第二烧嘴4功能交换，令第一烧嘴3排烟气第二烧嘴4喷燃气，但为了防止第一燃气支管11内存留的燃气排放到大气中，先保持第二三通换向阀6的状态不变，令第一三通换向阀5的a口、b口关闭,同时开启三通换向阀7的i口、g口，惰性气体经三通换向阀7流入第一燃气支管11内，将第一燃气支管11内存留的燃气吹入炉膛2内充分燃烧，从而，既可达到节约燃气的目的，又可降低烟气排放污染。三通换向阀7开启一定时间后关闭，此时，令第一三通换向阀5的a口关闭b口、c口开启，令第二三通换向阀6的d口、f口开启e口关闭，此时，燃气由燃气总管9经d口流入第二三通换向阀6，再由f口流入第二燃气支管10，第二燃气支管10将燃气导入第二烧嘴4内，并最终由第二烧嘴4喷入炉膛2内；炉膛2内燃烧生成的烟气由第一烧嘴3排入第一燃气支管11，再经第一燃气支管11由c口流入第一三通换向阀5，然后由b口流入第一烟气支管13最终排出。第二烧嘴4喷一定时间的燃气后，需重新交换为第一烧嘴3喷燃气时，先令三通换向阀7的i口、h口开启，第一三通换向阀5的状态保持不变，第二三通阀6的d口、e口关闭f口开启，此时，惰性气体由三通换向阀7进入第二燃气支管10，将第二燃气支管10内的燃气由第二烧嘴4吹入炉膛2内，第二燃气支管10内存留气体排空后，三通换向阀7关闭，同时第一三通换向阀5的a口c口开启b口关闭，第二三通换向阀6的e口f口开启d口关闭，此时，又重新回到第一烧嘴3喷燃气第二烧嘴4排烟气的工作过程中。第一烧嘴3和第二烧嘴4按照上述工作过程周而复始的进行交替工作。烧嘴和三通换向阀7工作的时间，用户可根据蓄热式加热炉的具体大小和工作情况自行设定。
现有的蓄热式加热炉在长期使用过程中，始终存在燃气消耗量大幅超出理论计算量的现象，同时其烟气排放总难以达到排放标准，但本行业的技术人员始终未找出原因；申请人经过大量的实验，对现有蓄热式加热炉的进行了深入地研究，终于找出问题的原因，从而，设计了可解决上述问题的节能环保蓄热式加热炉。
为提高操作效率，缩短各三通换向阀的动作时间，在整个工作过程中，第一三通换向阀5的c口、第二三通换向阀6的f口和三通换向阀7的i口均可始终处于常开状态。
为方便将各个烧嘴排出的烟气集中疏导排放，简化节能环保蓄热式加热炉的结构、缩小体积，可将第一烟气支管13、第二烟气支管12以及其他烧嘴的烟气支管的另一端分别与烟气总管14连接。
为了能最大限度的将第一燃气支管11和第二燃气支管10内的燃气吹入炉膛2内，防止第一燃气支管11和第二燃气支管10内的燃气随烟气排出，应将三通换向阀7与第一燃气支管11的连接端j靠近第一三通换向阀5的c口，三通换向阀7与第二燃气支管10的连接端k靠近第二三通换向阀6的f口。
本发明中所述的惰性气体可以是氮气，惰性气体也可以由炉膛2内生成的燃气烟气代替。选择惰性气体或烟气作为吹入气体，将燃气支管内的燃气吹送至炉膛2内，其目的是，防止燃气与吹入气体在燃气支管内高温混合发生爆炸，对设备及操作造成伤害。
本发明未详尽描述部分均为公知技术。
Claims (6)
1.节能环保蓄热式加热炉，包括炉体（1），炉体（1）内开设炉膛（2），炉体（1）的侧壁上至少安装一组烧嘴，每组烧嘴由第一烧嘴（3）和第二烧嘴（4）组成，其特征在于：第一烧嘴（3）与第一燃气支管（11）的一端连接，第一燃气支管（11）的另一端与第一三通换向阀（5）的c口连接，第二烧嘴（4）与第二燃气支管（10）的一端连接，第二燃气支管（10）的另一端与第二三通换向阀（6）的f口连接，第一三通换向阀（5）的a口和第二三通换向阀（6）的d口分别通过管路与燃气气源连接，第一三通换向阀（5）的b口与第一烟气支管（13）的一端连接，第二三通换向阀（6）的e口与第二烟气支管（12）的一端连接，第一燃气支管（11）和第二燃气支管（10）之间安装控制阀，控制阀与惰性气体气源连接，控制阀通过管路分别与第一燃气支管（11）和第二燃气支管（10）连接相通。
2.根据权利要求1所述的节能环保蓄热式加热炉，其特征在于：所述的控制阀是三通换向阀（7），三通换向阀（7）的g口通过管路与第一燃气支管（11）连接相通，三通换向阀（7）的h口通过管路与第二燃气支管（10）连接相通。
3.根据权利要求1所述的节能环保蓄热式加热炉，其特征在于：所述的控制阀是两个截止阀，其中一个截止阀通过管路与第一燃气支管（11）连接相通，另一个截止阀通过管路与第二燃气支管（10）连接相通。
4.根据权利要求1、2或3所述的节能环保蓄热式加热炉，其特征在于：第一烟气支管（13）和第二烟气支管（12）的另一端分别与烟气总管（14）连接。
5.根据权利要求2所述的节能环保蓄热式加热炉，其特征在于：三通换向阀（7）与第一燃气支管（11）的连接端j靠近第一三通换向阀（5）的c口，三通换向阀（7）与第二燃气支管（10）的连接端k靠近第二三通换向阀（6）的f口。
6.一种权利要求1、2、3、4或5所述的节能环保蓄热式加热炉的运行方法，第一烧嘴（3）和第二烧嘴（4）都有喷燃气和排烟气两种工作状态，在加热炉运行过程中，第一烧嘴（3）与第二烧嘴（4）配合工作，即，当一个烧嘴是向炉膛（2）内喷燃气的喷燃气状态时，另一个烧嘴则是将炉膛（2）内燃烧生成的烟气排出的排烟气状态，工作一段时间后，两个烧嘴变换工作状态，原喷燃气的烧嘴改排烟气，原排烟气的烧嘴改喷燃气，再工作一段时间后，两烧嘴再次变换工作状态，恢复到起始工作状态继续工作，如此循环往复直至加热炉停止工作，其特征在于：在两烧嘴工作一段时间，需变换工作状态时，先截断所述燃气气源的供气，并使所述控制阀动作，将惰性气体导入与处于喷燃气状态的烧嘴连接的燃气支管内，惰性气体将该燃气支管存留的燃气吹入炉膛（2）内燃烧；上述燃气支管内存留的燃气全被吹入炉膛（2）内后，两烧嘴再切换工作状态。
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