CN102297510B

CN102297510B - 一种间接式热风炉

Info

Publication number: CN102297510B
Application number: CN 201110225682
Authority: CN
Inventors: 张宏
Original assignee: Zhangjiagang Jiangnan Boiler & Pressure Vessel Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jiangguo Intelligent Equipment Co ltd
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2031-08-08
Also published as: CN102297510A

Abstract

本发明公开了一种间接式热风炉，其包括具有空气入口和空气出口的炉体、燃烧装置、高温烟气通道以及低温空气通道，其中：燃烧装置包括位于炉体内提供高温烟气产生场所的燃烧筒；在炉体内设有一端部与燃烧筒密封连接的管束，该管束的另一端部穿过炉体的壁，且其位于炉体之外的部分外周设有膨胀差吸收结构，该膨胀差吸收结构一端部与炉体的壁密封连接，另一端部密封连接有与管束连通的烟气出口，所述燃烧筒、管束以及烟气出口共同构成了蛇形的高温烟气通道；所述的空气入口、高温烟气通道的外壁、炉体的内壁、膨胀差吸收结构、空气出口共同构成了低温空气通道。本发明整体结构更加紧凑，避免了裂纹及泄漏，同时，金属壁的安全性提高。

Description

一种间接式热风炉

技术领域

本发明涉及一种间接式热风炉。

背景技术

通过长时间的生产实践，人们认识到，只有利用热风作为介质和载体才能更大地提高热利用率和热工作效果。传统电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风机，使之最终还是间接形成热风进行烘干或供暖操作。这种过程显然存在大量浪费能源及造成附属设备过多、工艺过程复杂等诸多缺点。而更大的问题是，这种热源对于那种需要较高温度干燥或烘烤作业的要求，则束手无策。因此，作为热动力机械的热风炉于20世纪70年代末在我国开始广泛应用，并在许多行业已成为电热源和传统蒸汽动力热源的换代产品。

热风炉按照工作介质情况可分为直接式热风炉和间接式热风炉。直接式热风炉采用燃料直接燃烧，经净化处理形成热风，而和物料直接接触来加热干燥或烘烤。该种方法具有燃料消耗量大幅降低和热风温度高等优点，但因燃料燃烧后的烟气中含有灰尘及其他有害气体，对于被干燥物料不允许被污染时的干燥过程则无能为力。间接式热风炉，主要适用于被干燥物料不允许被污染时的物料干燥，如：奶粉、制药、合成树脂、精细化工等。此种加热装置，即是将蒸汽、导热油、火焰及高温烟气加热、烟道气等做载体，通过多种形式的热交换器来加热空气。而当采用间接式热风炉结构时，特别是直接采用燃烧设备产生火焰及高温烟气进行热风加热时，往往因为冷侧（空气侧）、热侧（火焰及高温烟气）温度差巨大，处理不好往往在热风炉运行不久就产生热应力及热膨胀差所引起的金属材料疲劳裂纹从而产生洁净热空气遭到烟道气污染的现象，严重时只能停炉检修。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的间接式热风炉。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种间接式热风炉，其包括具有空气入口和空气出口的炉体、用于产生高温烟气的燃烧装置、高温烟气通道以及低温空气通道，其中：

燃烧装置包括位于炉体内提供高温烟气产生场所的燃烧筒和位于炉体外用于向所述燃烧筒内提供燃料和空气的燃料部；

在所述炉体内设有一端部与燃烧筒密封连接的管束，该管束的另一端部穿过炉体的壁，且其位于炉体之外的部分外周设有膨胀差吸收结构，该膨胀差吸收结构一端部与炉体的壁密封连接，另一端部密封连接有与管束连通的烟气出口，所述燃烧筒、管束以及烟气出口共同构成了蛇形的高温烟气通道；

所述的空气入口、高温烟气通道的外壁、炉体的内壁、膨胀差吸收结构、空气出口共同构成了所述的低温空气通道。

根据本发明的一个优选方面，在所述炉体内还设有多个导流板，使得低温空气通道内的气体在外侧横向冲刷流过高温烟气通道。

根据本发明的一个具体方面，所述炉体为卧式筒状，燃烧筒包括沿所述炉体的长度方向延伸的筒体和与筒体的一端部密封焊接的筒弯头，筒弯头与管束通过管板密封连接。更具体地，所述的管束由多根U型管构成。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明将燃烧筒布置在炉体内，使得热风炉的整体结构更加紧凑，减少了热量的损失；因蛇形式受热面结构及膨胀差吸收装置而具有良好的热膨胀性能，避免了裂纹及泄漏；高温烟气在高温烟气通道内作纵向冲刷，其传热系数远低于在高温烟气通道外作横向冲刷的空气，使高温烟气通道金属壁温得到降低，金属壁温的降低，大大提高了金属壁的安全性。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为根据本发明的热风炉的主视示意图；

图2为图1中A-A向视图；

图3为图1中A向视图；

其中：1、炉体；10、空气入口；11、空气出口；2、燃烧筒；20、筒体；21、筒弯头；3、管板；4、管束；5、膨胀差吸收结构；6、烟气出口；7、导流板；8、燃料部；9、支承座。

具体实施方式

按照本实施例的热风炉包括卧式筒状的炉体、用于产生高温烟气的燃烧装置、高温烟气通道以及低温空气通道。下面结合图1至3对本实施例的热风炉做进一步详细的说明。

炉体1由支承座9支撑，其顶部不同位置分别设有空气入口10和空气出口11。在炉体1的底部设有沿其长度方向延伸的燃烧筒2。该燃烧筒的筒体20的外端部与用于提供燃料和空气的燃料部8连接，筒体20的内端部密封焊接有筒弯头21，该筒弯头21通过管板3密封连接了由多根U型管构成的管束4，管束4的另一端部穿过炉体1的壁设置，且其位于炉体1之外的部分的外周设有与炉体1密封焊接的膨胀差吸收结构5，该膨胀差吸收结构5为波形管（也可以为其它可吸收膨胀差的结构形式），其外端部密封连接有与管束4连通的烟气出口6。如此，燃烧筒2、管束4以及烟气出口6之间构成了本发明的蛇形高温烟气通道。低温空气通道则由空气入口10、高温烟气通道的外壁、膨胀差吸收结构5、空气出口11共同围成。此外，在炉体1内还焊接有多个导流板7，以保证空气按照预定的流道流过低温侧流程。

本实施例的热风炉的工作流程如下：

在高温侧：液体或气体燃料及空气经过燃烧部8在燃烧筒2内进行内燃燃烧，形成火焰及高温烟气，火焰及高温烟气在内侧纵向冲刷通道依次流经筒体20、筒弯头21、管板3、管束4后从烟气出口6后排出。烟气始终被密封在高温烟气通道内，不会泄露。

在低温侧：洁净的冷空气经空气入口10进入炉体1，并依次在外侧横向（垂直于管束4和燃烧筒2的方向）冲刷流过管束4的第二段、燃烧筒2以及管束4的第一段后，从空气出口11流出。

高温侧火焰及高温烟气在高温烟气通道内流通时，把热量逐渐传递给通道的金属壁，从而高温烟气得到冷却，最终以较低温度排出本装置。

低温空气通道包裹在高温烟气通道的外侧，低温侧冷的洁净空气在低温空气通道内流通时，不断吸收高温烟气通道的热量，最终被加热到预定温度后流出。

综上，本实施例的热风炉的受热面布置为筒管组合蛇形式受热面结构，即由把燃烧筒2、管束4连接的蛇形结构。筒管组合蛇形式受热面结构及膨胀差吸收结构5共同构成了本装置的热膨胀协调吸收系统，保证了系统的密封性能；燃料部8与燃烧筒2共同构成了内燃燃烧系统，大大节省了布置空间；高温烟气在高温烟气通道内作纵向冲刷，其传热系数远低于在高温烟气通道外作横向冲刷的空气，使高温烟气通道金属壁温得到降低，金属壁温的降低，大大提高了金属壁的安全性。

以上对本发明做了详尽的描述，但本发明不限于上述的实施例。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种间接式热风炉，包括具有空气入口（10）和空气出口（11）的炉体（1）、用于产生高温烟气的燃烧装置、高温烟气通道以及低温空气通道，其特征在于：

所述燃烧装置包括位于所述炉体（1）内提供高温烟气产生场所的燃烧筒（2）和位于所述炉体（1）外用于向所述燃烧筒（2）内提供燃料和空气的燃料部（8）；

在所述炉体（1）内设有一端部与所述燃烧筒（2）密封连接的管束（4），所述管束（4）的另一端部穿过所述的炉体（1）的壁，所述管束（4）的位于所述炉体（1）之外的部分外周设有膨胀差吸收结构（5），所述膨胀差吸收结构（5）一端部与所述炉体（1）的壁密封连接，另一端部密封连接有与所述管束（4）连通的烟气出口（6），所述燃烧筒（2）、管束（4）以及烟气出口（6）共同构成了蛇形的高温烟气通道；

所述的空气入口（10）、所述的高温烟气通道的外壁、所述炉体（1）的内壁、所述的膨胀差吸收结构（5）、空气出口（11）共同构成了所述的低温空气通道；

在所述炉体（1）内设有多个导流板（7），使得所述低温空气通道内的气体在外侧横向冲刷流过所述的高温烟气通道。

2.根据权利要求1所述的间接式热风炉，其特征在于：所述炉体（1）为卧式筒状，所述的燃烧筒（2）包括沿所述炉体（1）的长度方向延伸的筒体（20）和与所述筒体（20）的一端部密封焊接的筒弯头（21），所述筒弯头（21）与所述的管束（4）通过管板（3）密封连接。

3.根据权利要求1所述的间接式热风炉，其特征在于：所述的管束（4）由多根U型管构成。

4.根据权利要求1所述的间接式热风炉，其特征在于：所述的膨胀差吸收结构（5）为波形管。