CN105627734A - 一种可快速升温的加热炉 - Google Patents

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Abstract

一种可快速升温的加热炉,包括炉体(1)、炉门(2)、烟道(3)、排烟口(4)、壳体(5)、燃烧室(6)、燃烧器(7)及进风口(8),还包括导气管(10),该导气管(10)包括水平通道(101)和竖直通道(102),该水平通道(101)设置在所述烟道(3)内,所述竖直通道(102)的出口端喷出的烟气形成气体帘幕(12),该气体帘幕(12)覆盖住所述进风口(8);所述燃烧室(6)还包括第一燃烧室(62)和第二燃烧室(63),所述第二燃烧室的侧壁(631)开设有供气体流过的侧壁开口(631);该加热炉通过设置燃烧室和气体帘幕,提高了在初始加热时加热的速度和后续加热的温度均匀度,整体结构简单。

Description

一种可快速升温的加热炉
技术领域
[0001]本发明涉及一种加热炉,尤其涉及一用于直接用燃烧器作为热源进行快速升温的工业炉。
背景技术
[0002]工业炉作为一种常用的工业产品已被广泛使用在许多场合,包括电炉、加热炉、生物质炭化炉等。在使用过程中,有时候需要对一些金属工件进行热处理,在现有技术中加热热源可为电加热、燃油加热或燃气加热,通常该工业炉包括炉体I’,燃烧器7’及燃烧室空气进口 601’,炉体I ’内设置有具有加热空间90 ’的密闭容器9 ’,待处理的物件91 ’放入90 ’内进行热处理。在实际使用过程中,燃烧器7’设置在密闭容器9’的一侧进行高温加热,因其设置问题,燃烧器7’的加热面积受限,尤其是在初始加热的过程中,导致密闭容器9’与高温热源接触的部分温度不均匀,在最开始的过程中升温速度慢,影响加热处理效果,以至金属热处理效果不好;同时燃烧器7’产生的高温烟气流向不易控制,导致密闭容器9’的控温精度受限,进一步影响加热处理效果。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种加热炉,该加热炉通过设置燃烧室和气体帘幕,提高了在初始加热时加热的速度和后续加热的温度均匀度,整体结构简单。
[0004]为了达到上述目的,本发明提供一种燃气加热炉,包括炉体、炉门、烟道、排烟口、壳体、燃烧室、燃烧器及进风口,所述炉门可打开或关闭,所述壳体包括侧壁、开口及容纳空间,所述燃烧器燃烧产生高温烟气对所述壳体内容纳空间的加热室进行加热处理,所述燃烧室包括燃烧空间,所述燃烧器位于所述燃烧空间;所述进风口位于所述燃烧空间的后侧并与所述燃烧空间的燃烧室进风口相通;还包括导气管,所述导气管的一端导气管进口位于所述烟气出口的一侧,其另一端位于所述进风口一端,该导气管包括水平通道和竖直通道,该水平通道设置在所述烟道内,所述高温烟气一部分经烟道流出并由排烟口排出,所述高温烟气的另一部分经所述导气管的导气管进口进入并由所述竖直通道的出口段排出;所述竖直通道的出口端喷出的烟气形成气体帘幕,该气体帘幕覆盖住所述进风口,且可将外部的空气加热后进入至所述进风口内;所述燃烧室包括第一燃烧室和第二燃烧室,所述第二燃烧室的侧壁开设有供气体流过的侧壁开口 ;所述第二燃烧室的正面开设有顶部开口。
[0005]本技术方案的有益效果:
[0006] (I)与现有技术相比,本发明中利用自身的热能,形成气体帘幕,该气体帘幕不仅能够加热即将进入所述进风口的气体温度,增加了系统的热利用率;与此同时,气体帘幕可将并未燃烧充分的一部分烟气进入燃烧室进行二次燃烧,提高了热能的利用率,节省了独立设置的二次燃烧室,降低了后续烟气的处理难度及压力。
[0007] (2)与现有技术相比,本发明中在初始加热过程中,燃烧器燃烧产生的高温烟气与被预热的空气进入第一燃烧室后进入第二燃烧室进行二级燃烧,最后由侧壁开口和顶部开口排出对加热室进行加热,经二级燃烧后,燃气燃烧的更加充分,且两级燃烧室的半径不同,其能够增长烟气在燃烧室内的停留时间,在其内形成一定程度的混流,后再通过分流,其流速均匀,使高温烟气分成两路分别对加热室侧壁和底壁中心部位进行区别加热,经试验表表明,其初始升温速度较现有技术提高很多。
[0008]作为一种实施方式,所述竖直管道包括过渡弯管和喷头,所述喷头与所述水平通道向着炉体方向呈角度设置。工作时,气体沿着斜度方向喷出,向着进风口以一定速度运行,在其附近形成负压区,进风口的气体在负压区的作用下快速进入燃烧室内支持供热。
[0009]作为一种实施方式,所述导气管包括第一导气管和第二导气管,所述第一导气管和第二导气管上下错开设置,且其出口端对应设置并形成第一气体帘幕和第二气体帘幕。第一气体帘幕和第二气体帘幕能够增加气体帘幕在横向方向的宽度,增强了气体帘幕的使用效果。
[0010]作为一种实施方式,所述加热室具有加热空间,所述待加热处理的物料置于所述加热空间内。所述加热空间在工作过程中与外界不进气体交流为密闭空间,物料在其内进行高温加热,该物料可以是金属,当然也可以是非金属,如生物质秸杆、污泥、含油污泥、动物尸体、医疗废弃物等需要进行高温处理的物质。
[0011]作为一种实施方式,所述侧壁开口为圆孔或槽。
[0012]作为一种实施方式,所述燃烧器为天然气燃烧器,所述燃烧器的喷嘴内设置有一挡板将其分为第一喷嘴和第二喷嘴。第一喷嘴的燃料流速要低于第二喷嘴,在该种情况下,燃烧器的火焰形状比较稳定,且其燃烧扇形半径更高,且不易熄火。
[0013]作为一种实施方式,还包括补充燃料管,所述补充燃料管位于所述喷嘴的中心位置处,其外壁设置有阻流板,该阻流板位于所述挡板的前方,所述混合气体经阻流板切割后分别流入第一喷嘴和第二喷嘴;该补充燃料管能够进行适当的补热,提高供热的连续性。
[0014]作为一种实施方式,所述阻流板的径向高度hi低于所述第二喷嘴的径向高度h2,且所述hi与h2的比值为1/3〜2/3。阻流板在此状态下能够较好的控制第一喷嘴和第二喷嘴燃料流速的比值范围,使得其使用效果更好。
附图说明
[0015]为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
[0016]图1为加热炉现有技术的整体结构示意图;
[0017]图2为实施例一的快速升温加热炉的结构示意图;
[0018]图3为实施例一的快速升温加热炉导气管的结构示意图;
[0019]图4为实施例一燃烧室的结构示意图;
[0020]图5为实施例一燃烧室另一实施例的结构示意图;
[0021 ]图6为实施例一生物质燃烧器喷嘴的结构示意图;
[0022]图7为实施例一生物质燃烧器喷嘴另一视图方向的结构示意图;
[0023]图8为生物质燃烧器喷嘴另一实施例的结构示意图;
[0024]图9为实施例一的加热管道的结构示意图;
[0025]图10为实施例一的加热空间内温度升温速率图。
[0026]图11为燃气加热炉导气管另一实施例的结构示意图;
[0027]图12为燃气加热炉导气管另一实施例局部视图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
[0029] 实施例一
[0030]图1为加热炉现有技术的整体结构示意图;图2为实施例一的快速升温加热炉的结构示意图;图3为实施例一的快速升温加热炉的结构示意图;图4为实施例一燃烧室的结构示意图;图5为实施例一燃烧室另一实施例的结构示意图;图6为实施例一生物质燃烧器喷嘴的结构示意图;图7为实施例一生物质燃烧器喷嘴另一视图方向的结构示意图;图8为生物质燃烧器喷嘴另一实施例的结构示意图;图9为实施例一的循环水管道的结构示意图;图10为实施例一的加热空间内温度升温速率图。
[0031 ]如图2所示,一种燃气加热炉,包括炉体1、炉门2、烟道3、排烟口 4、壳体5、燃烧室6、燃烧器7及进风口 8,所述炉门2可打开或关闭,所述壳体5包括侧壁50、开口 51及容纳空间52,所述燃烧器7燃烧产生高温烟气对所述壳体5内容纳空间52的加热室9进行加热处理,所述燃烧室6包括燃烧空间60,所述燃烧器7位于所述燃烧空间60;所述进风口 8位于所述燃烧空间60的后侧并与所述燃烧空间60的燃烧室进风口 601相通。
[0032] 如图2及图3所示,还包括导气管10,所述导气管10的一端导气管进口 100位于所述烟气出口 11的一侧,其另一端位于所述进风口 8—端,该导气管10包括水平通道101和竖直通道102,该水平通道101设置在所述烟道3内,所述高温烟气一部分经烟道3流出并由排烟口4排出,所述高温烟气的另一部分经所述导气管10的导气管进口 100进入并由所述竖直通道102的出口段排出;所述竖直通道102的出口端喷出的烟气形成气体帘幕12,该气体帘幕12覆盖住所述进风口8,且可将外部的空气加热后进入至所述进风口8内。当然,在本技术方案中,高温烟气中较为纯净,故优选生物质燃烧器作为热源,其高温烟气将为清洁,同时高温烟气部分可与气体继续进行在燃烧室内进行混烧。其中,所述导气管10包括第一导气管103和第二导气管104,所述第一导气管103和第二导气管104上下错开设置,且其出口端对应设置并形成第一气体帘幕121和第二气体帘幕122。其中,所述加热室9具有加热空间90,所述待加热处理的物料置于所述加热空间90内。
[0033]如图4及图5所示,所述燃烧室6还包括第一燃烧室62和第二燃烧室63,所述第一燃烧室的侧壁630开设有供气体流过的侧壁开口 631,所述第二燃烧室63的正面开设有顶部开P632o
[0034]在本实施例中,所述侧壁开口 631为圆孔或槽,当然当侧壁开口为圆孔时,气流流通时,其更均匀较槽;但是槽型孔加工较为简单,成本低。
[0035]如图6所示,其中,所述燃烧器7为天然气燃烧器,所述燃烧器7的喷嘴70内设置有一挡板71将其分为第一喷嘴72和第二喷嘴73。还包括补充燃料管74,所述补充燃料管74位于所述喷嘴70的中心位置处,其外壁设置有阻流板75,该阻流板75位于所述挡板71的前方,所述混合气体经阻流板75切割后分别流入第一喷嘴72和第二喷嘴73。其中,所述阻流板75的径向高度hi低于所述第二喷嘴73的径向高度h2,且所述hi与h2的比值为2/3,当然该比值可根据实际情况调整,比值越小,流经第二喷嘴73的气流越大,燃料越足,其燃烧器火焰中心的温度越高;比值越大,流经第二喷嘴73的气流流速相对降低,可根据情况调节已调节不同燃料时,火焰的稳定性。
[0036]如图7所示,所述挡板71错开设置,挡板71固定设置在所述补充燃料管74上。如图8所示,所述挡板71呈锥形结构,该锥形结构能够调整气流的流速,,根据实际情况可选择锥形结构或柱形结构。如图9所示,还包括加热管道20,该加热管道20设置在所述烟道3内,加热管道20内的水或其他液体被加热实现烟气热量的回收利用。
[0037]当然,如图11及图12所示,所述竖直管道102包括过渡弯管1020和喷头1021,所述喷头1021与所述水平通道101向着炉体方向呈角度设置。所述第一导气管103和第二导气管104上下错开设置,且其出口端对应设置并形成第一气体帘幕121和第二气体帘幕122;该气体帘幕具有一致的运动方向,可在进风口前部形成负压区域,气体可快速通过并进入燃烧室内支持燃烧。
[0038]在实际的使用过程中,发明人在加热空间内设置了温度探头,图10为实施例一的加热空间温度升温速率图,如图10所示,在使用基本相同的燃料的情况下,使用本技术方案其升温曲线为b线,较现有技术a线相比,其升温速度较快。
[0039]以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到利用本发明所述的旋转热解炭化炉,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种可快速升温的加热炉,包括炉体(I)、炉门(2)、烟道(3)、排烟口(4)、壳体(5)、燃烧室(6)、燃烧器(7)及进风口(8),所述炉门(2)可打开或关闭,所述壳体(5)包括侧壁(50)、开口( 51)及容纳空间(52),所述燃烧器(7)燃烧产生高温烟气对所述壳体(5)内容纳空间(52)的加热室(9)进行加热处理,其特征在于,所述燃烧室(6)包括燃烧空间(60),所述燃烧器(7)位于所述燃烧空间(60);所述进风口(8)位于所述燃烧空间(60)的后侧并与所述燃烧空间(60)的燃烧室进风口(601)相通;还包括导气管(10),所述导气管(10)的一端导气管进口(100)位于所述烟气出口(11)的一侧,其另一端位于所述进风口(8)—端,该导气管(10)包括水平通道(101)和竖直通道(102),该水平通道(101)设置在所述烟道(3)内,所述高温烟气经烟道(3)流出并由排烟口(4)排出,所述高温烟气的另一部分经所述导气管(10)的导气管进口(100)进入并由所述竖直通道(102)的出口段排出;所述竖直通道(102)的出口端喷出的烟气形成气体帘幕(12),该气体帘幕(12)覆盖住所述进风口(8),且可将外部的空气加热后进入至所述进风口(8)内;所述燃烧室(6)还包括第一燃烧室(62)和第二燃烧室(63),所述第二燃烧室的侧壁(631)开设有供气体流过的侧壁开口(631),所述第二燃烧室(63)的正面开设有顶部开口(632)。
2.根据权利要求1所述的高效加热炉,其特征在于,所述竖直管道(102)包括过渡弯管(1020)和喷头(1021),所述喷头(1021)与所述水平通道(101)向着炉体方向呈角度设置。
3.根据权利要求1所述的可快速升温的加热炉,其特征在于,所述导气管(10)包括第一导气管(103)和第二导气管(104),所述第一导气管(103)和第二导气管(104)上下错开设置,且其出口端对应设置并形成第一气体帘幕(121)和第二气体帘幕(122)。
4.根据权利要求1所述的可快速升温的加热炉,其特征在于,所述加热室(9)具有加热空间(90),所述待加热处理的物料置于所述加热空间(90)内。
5.根据权利要求1所述的可快速升温的加热炉,其特征在于,还包括加热元件(13),所述加热元件(13)位于所述锥形空间(613)内。
6.根据权利要求1所述的可快速升温的加热炉,其特征在于,所述侧壁开口(631)为圆孔或槽。
7.根据权利要求1至5任一所述的可快速升温的加热炉,其特征在于,所述燃烧器(7)为天然气燃烧器,所述燃烧器(7)的喷嘴(70)内设置有一挡板(71)将其分为第一喷嘴(72)和第二喷嘴(73)。
8.根据权利要求7所述的可快速升温的加热炉,其特征在于,还包括补充燃料管(74),所述补充燃料管(74)位于所述喷嘴(70)的中心位置处,其外壁设置有阻流板(75),该阻流板(75)位于所述挡板(71)的前方,所述混合气体经阻流板(75)切割后分别流入第一喷嘴(72)和第二喷嘴(73)。
9.根据权利要求8所述的可快速升温的加热炉,其特征在于,所述阻流板(75)的径向高度hi低于所述第二喷嘴(73)的径向高度h2,且所述hi与h2的比值为1/3〜2/3。
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