CN103574891B - 一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统及方法。所述系统包括依次连接的气流分配室、热风发生室和缓冲室；还包括位于系统起端或末端的风机，所述风机上设有风量调节阀；所述气流分配室内设有燃烧机，其机头伸入热风发生室，机头周围设置喇叭形火焰挡筒；气流分配室的立面板上设有控制系统；所述气流分配室与热风发生室之间设置冷风导流板；所述缓冲室末端设有热风出口，所述热风出口上设有热电偶及热风流量计。本发明通过调节风机风量调节阀和整个系统出口热风温度来控制热风发生量和温度，可调节性强，燃烧过程稳定，能够满足不同环境或工况下的使用条件，应用范围广。

Description

一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统及方法

技术领域

本发明涉及一种热风发生系统，尤其涉及一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统，以天然气、液化气、焦炉气等多种燃料提供热源进行直接或间接加热产生热风，应用于工业烘焙、城市暖风、科学研究等多个领域。

背景技术

传统热风发生系统多以电能和蒸汽作为热源，通过换热器加热冷风，达到所需热风温度。该工艺电能和蒸汽的消耗量非常大，成本过高。在众多行业中，采用天然气等清洁能源作为热源产生热风技术将逐步取代传统热风发生系统。

早期应用的热风系统大多采用蓄热式原理，这种热风炉存在占地大、热风温度不稳定、蓄热体寿命短、成本高等缺点，在许多行业已经不采用该类型热风炉。

现有技术中，热风发生系统结构形式很多，从换热形式来分类可分为间接换热和直接换热两种结构。

CN201724387U公开了一种燃气热交换热风系统，燃烧炉产生的高温烟气通过两个列管式换热器加热风机提供的冷空气，从而产生热风。但该技术的缺点在于需要配置换热器，投资成本较高。因此在实际应用中，对热风成分要求不是极为严格的情况下，采用直接换热结构热风发生系统。

CN202675600U公开了一种温度可调的热风系统，通过调节冷暖空气的比例来控制出风口的热风温度。但该技术的缺点在于冷风风机运行压力会对燃烧器运行造成干扰影响，致使燃烧不稳定，可靠性降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有热风发生系统存在的问题，提供一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统。通过调节风机的风量调节阀和整个系统出口的热风温度来控制热风发生量和温度，可调节性强，燃烧过程稳定，能够满足不同环境或工况下的使用条件。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统，所述系统包括依次连接的气流分配室、热风发生室和缓冲室。

还包括位于系统起端或末端的风机，所述风机上设有风量调节阀。

所述气流分配室内设有燃烧机，其机头伸入热风发生室，机头周围设置喇叭形火焰挡筒；气流分配室的立面板上设有控制系统；

所述气流分配室与热风发生室之间设置冷风导流板；

所述缓冲室末端设有热风出口，所述热风出口上设有热电偶及热风流量计。

在本发明中，要保证风机上风量调节阀的控制精度，燃烧机消耗的风量由工艺操作要求和消耗的燃气量决定，工况稳定时为定值，通过观察系统末端热风流量计反馈的风量来调节风量调节阀，实现热风产生量的控制。

在本发明中，通过热风出口的热电偶和气流分配室立面板上的控制系统实现热风温度的稳定调节。

所述热风发生室和缓冲室通过火焰挡板及通风孔分隔。热风发生室和缓冲室之间设计的火焰挡板，使燃烧火焰在外部压力突然变化时得以缓冲，保证了实际应用过程中工况波动较大时系统运行的稳定性。热风发生室热风温度波动较大，通过通风孔进入缓冲室内进一步混合均匀，从而得到风量和温度稳定的热风。

所述缓冲室设有防爆口。所述热风发生室和缓冲室底部均设有清灰口。

所述燃烧机配置安全电磁阀及燃气量调节阀，保证操作的安全性和简易性。

所述冷风导流板环叶面倾斜，大径一侧朝向热风发生室；优选地，所述倾斜的角度为10°～30°。冷风导流板的安装方向，保证了冷风进入热风发生室的稳定性及热冷风混合的均匀性。

所述喇叭形火焰挡筒和火焰挡板接触火焰一侧涂装硅酸铝耐火层，以保证燃烧和产生热风成分的稳定性。

所述热风发生室和缓冲室的壳体内壁涂装耐火隔热层，可以有效避免热损失，加强保温效果，延长系统的使用寿命。但在实际应用过程中，为强化保温效果，外壁还需要设置岩棉或玻璃纤维保温层。耐火层长时间使用会龟裂变形，容易掉落，在进行耐火层涂装时需预先在钢板上设计焊接钢钩网，“抓牢”耐火层，延长设备的使用寿命。

本发明的应用工况可适用于正压和负压系统，只需根据工艺要求将风机布置位置变换即可。所述风机位于热风发生系统的末端时采用引风机类型。

本发明的目的之二在于提供一种风量和温度可稳定调节的热风发生方法，风机提供整体系统风量进入气流分配室，燃烧机从气流分配室自吸一定量的冷风，剩余的冷风通过冷风导流板进入热风发生室，与燃烧产生的高温热风初步混合，再经过通风孔进入缓冲室内进一步均匀混合，产生所需的较低温度的热风，进入后续工序；

产生的热风量和热风温度通过在线仪表热风流量计和热电偶反馈到配套的控制系统，通过控制系统实现风量和温度的调节控制。

与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明操作简单方便，运行稳定安全。可以根据不同应用工况设置热风温度和调节风量，能耗低，适用性强，运行稳定后可实现无人操作。

2、风机提供系统风量进入气流分配室，燃烧机根据一定消耗量的燃料气从气流分配室自吸定量的空气燃烧，系统热风产生量控制只需通过风机的风量调节阀精确调节便可实现，可及时调节风量大小满足工艺要求。

3、气流分配室中冷风通过冷风导流板进入热风发生室，与喇叭形火焰挡板保护产生的高温热风接触，产生相对较低温度的热风，同时避免了冷风直接与火焰接触产生大量的热力型NO_x，对热风成分造成大的影响。

附图说明

图1是本发明所述热风发生系统结构的主视示意图；

图2是本发明所述热风发生系统结构的俯视示意图；

图3是本发明所述热风发生系统内部火焰挡板和通风孔的结构示意图；

图4是本发明所述热风发生系统冷风导流板的三维结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1-气流分配室；2-热风发生室；3-缓冲室；4-燃烧机；5-机头；6-喇叭形火焰挡筒；7-火焰挡板；8-通风孔；9-壳体；10-耐火隔热层；11-清灰口；12-防爆口；13-连接法兰a；14-冷风导流板；15-风机；16-风量调节阀；17-连接法兰b；18-热风流量计；19-热电偶；20-控制系统；21-连接法兰c。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

如图1至图4所示，一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统，该系统主要包括：气流分配室1、热风发生室2和缓冲室3，带有风量调节阀16的风机15与气流分配室1通过连接法兰b17连接，

气流分配室1内设有燃烧机4，其机头5伸入热风发生室2，机头5周围设置喇叭形火焰挡筒6。气流分配室1的立面板上设有控制系统20；

气流分配室1与热风发生室2通过连接法兰a13连接，法兰之间设置冷风导流板14；热风发生室2和缓冲室3通过火焰挡板7及通风孔8分隔。

所述喇叭形火焰挡筒6和火焰挡板7接触火焰一侧涂装硅酸铝耐火层。热风发生室2和缓冲室3的壳体9内壁涂装耐火隔热层10，外壁设置岩棉或玻璃纤维保温层，两室底部都布置有清灰口11；所述缓冲室3末端设有热风出口，热风出口布置有热电偶19、热风流量计18和连接法兰c21。缓冲室3设置防爆口12。所述燃烧机4配置安全电磁阀及燃气量调节阀。

所述冷风导流板14环叶面倾斜，大径一侧朝向热风发生室2；所述倾斜的角度为10°～30°。

本发明的工作原理为：风机15提供整体系统风量进入气流分配室1，燃烧机4运行从气流分配室1自吸一定量的冷风，剩余的冷风通过冷风导流板14进入热风发生室2，与燃烧产生的高温热风初步混合，再经过通风孔8进入缓冲室3进一步均匀混合，产生所需的较低温度的热风，进入后续工序。产生热风量和热风温度通过在线仪表热风流量计18和热电偶19反馈到配套的控制系统20，通过该控制系统实现风量和温度的调节控制。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征以及热风发生方法，但本发明并不局限于上述详细结构特征以及热风发生方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征以及热风发生方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种风量和温度可稳定调节的热风发生系统，所述系统包括依次连接的气流分配室(1)、热风发生室(2)和缓冲室(3)；

还包括位于系统起端或末端的风机(15)，所述风机(15)上设有风量调节阀(16)；

所述气流分配室(1)内设有燃烧机(4)，其机头(5)伸入热风发生室(2)，机头(5)周围设置喇叭形火焰挡筒(6)；气流分配室(1)的立面板上设有控制系统(20)；

所述气流分配室(1)与热风发生室(2)之间设置冷风导流板(14)；

所述缓冲室(3)末端设有热风出口，所述热风出口上设有热电偶(19)及热风流量计(18)。

2.如权利要求1所述的热风发生系统，其特征在于，所述热风发生室(2)和缓冲室(3)通过火焰挡板(7)及通风孔(8)分隔。

3.如权利要求1或2所述的热风发生系统，其特征在于，所述缓冲室(3)设有防爆口(12)。

4.如权利要求1所述的热风发生系统，其特征在于，所述热风发生室(2)和缓冲室(3)底部均设有清灰口(11)。

5.如权利要求1所述的热风发生系统，其特征在于，所述燃烧机(4)配置安全电磁阀及燃气量调节阀。

6.如权利要求1所述的热风发生系统，其特征在于，所述冷风导流板(14)环叶面倾斜，大径一侧朝向热风发生室(2)。

7.如权利要求6所述的热风发生系统，其特征在于，所述倾斜的角度为10°～30°。

8.如权利要求2所述的热风发生系统，其特征在于，所述喇叭形火焰挡筒(6)和火焰挡板(7)接触火焰一侧涂装硅酸铝耐火层。

9.如权利要求1所述的热风发生系统，其特征在于，所述热风发生室(2)和缓冲室(3)的壳体(9)内壁涂装耐火隔热层(10)，外壁设置岩棉或玻璃纤维保温层。

10.如权利要求1所述的热风发生系统，其特征在于，所述风机(15)位于热风发生系统的末端时采用引风机类型。

11.一种风量和温度可稳定调节的热风发生方法，其特征在于，风机(15)提供整体系统风量进入气流分配室(1)，燃烧机(4)从气流分配室(1)自吸一定量的冷风，剩余的冷风通过冷风导流板(14)进入热风发生室(2)，与燃烧产生的高温热风初步混合，再经过通风孔(8)进入缓冲室(3)内进一步均匀混合，产生所需的较低温度的热风，进入后续工序；

产生的热风量和热风温度通过在线仪表热风流量计(18)和热电偶(19)反馈到配套的控制系统(20)，通过控制系统(20)实现风量和温度的调节控制。