CN106482145B - 隧道式热风炉吹火筒 - Google Patents

Abstract

隧道式热风炉吹火筒，包括水平连通管、竖直电磁铁和挡件，挡件呈Π形状，包括水平铁质圆板和竖直陶瓷质两方板，两方板在连通管双凹槽里上下移动，沿空气流动方向连通管下游凹槽与空气出口端之间距离为10mm～20mm，连通管空气出口段正上方垂直固定安置电磁铁，电磁铁中心线延长线通过挡件圆板中心且垂直于连通管中心轴线。电磁铁和助燃风机电源线并联接入烤房控制器内供助燃风机接入的220V交流电源接线孔。电磁铁通电时挡件方板底边瞬间上升到连通管内腔最高点位置，断电时挡件方板底边瞬间回落至连通管内腔最低点位置。间断供给空气以控制炉内燃烧的烤烟隧道炉可使用本发明。发明风机运行稳定，无温升和高温气流外泄烧毁风机隐患。

Description

隧道式热风炉吹火筒

技术领域

本发明属于一种由间断供给少量助燃空气以控制炉内燃烧供热的隧道式加热炉及热风炉助燃风机辅助送风装置，特别涉及一种烟叶烘烤工场用隧道式热风炉吹火筒。

背景技术

隧道炉因具有一次性装煤，中途无需看火添煤等优势，在烟叶烘烤工场中推广应用越来越多。隧道炉间断供给少量助燃空气，维持烟叶烘烤所需炉温。炉内1100～1300℃高温燃烧区紧邻助燃风机，高温区和风机送风口仅以铸铁炉门相隔，风机易受到通过炉门进风口外泄的高温热辐射作用。在助燃风机不供风、烟囱出口大风倒灌、炉气流动受阻及烟道闸火板位置不适宜时易出现炉内微正压或正压，能明显观测到通过炉门进风口向外喷出的高温气流或高温火苗。高温气流首先通过风机出风口直接加热风机叶轮机壳，然后通过电机主轴将高温传递至电机线圈，最后出现非工作状态下电机烧毁故障。调查显示，隧道炉助燃风机高温损毁高达39％。电机温度升高，风机送风能力下降，这种能力下降故障往往无法维修恢复，只能更新替换，给烟农带来经济损失。解决风机受热损毁问题，是隧道炉推广应用亟待解决的难题。

隧道炉助燃风机保护装置通常是炉门进风口与助燃风机出风口之间用Z或L形连通管连接，风机运行时鼓风依次通过风机出风口、连通管内腔和炉门进风口进入炉内。连通管长度较长，在不供风时能延缓、阻挡或消弱高温炉气对助燃风机电机加热损毁作用。CN20203692508U公开了一种密集烤房用辅助吹风装置，该装置包括连通管，连通管内安置挡板，挡板顶部和连通管内腔顶部铰链连接，连通管管壁开设众多排气孔。CN105831790A公开了一种密集烤房用助燃风机保护器，该保护器在连通管中间插入略有倾斜的箱体盒，箱体盒内设置挡板，挡板顶边和箱体盒顶面铰链连接，箱体盒侧壁开设众多安全排气孔。上述两个技术方案的挡板等效于止回阀。风机供风时气流顶起挡板，挡板运转到和连通管中心轴线相平行位置，不供风时挡板在自身重力作用下自动回复到和连通管中心轴线相垂直位置，高温气体流动到挡板位置时受阻改从排气孔流出，从而阻止高温气体流向风机壳体内。挡板自动开启和关闭，操作简便，节省了烘烤用工。实践表明：成本低、能被小流量助燃空气顶起、隔热性能良好、运转灵活、密封挡风性能良好的挡板设计相当困难，实际应用时不得不简化为金属薄板。非金属耐火材质挡板通常具有笨重、转动不灵活等缺点。由于外泄的全部高温气流高速冲击腐蚀挡板，挡板易发生高温变形烧损，更为重要的是金属铰链易发生高温变形烧损而失去转动灵活性。挡板阻止不了向风机线圈的热传导作用，长时间不供风也会出现助燃风机电机烧毁问题。

开发结构简单、制造安装简便、维修费用低、风机无高温烧损的隧道式热风炉吹火筒，有助于提高密集烤烟装备和密集烤烟燃烧供热技术水平。

发明内容

本发明提供一种具有“Π形挡件包括水平铁质圆板和竖直陶瓷质两方板，两方板在连通管双凹槽里上下移动，沿空气流动方向连通管下游凹槽与空气出口端之间距离为10mm～20mm，连通管空气出口段正上方垂直固定安置电磁铁。”等结构特点，“电磁铁随助燃风机通断电同步开关连通管空气通道和助燃风机多重隔离保护”等技术特征，“风机运行稳定，风机不受热、无温升，无高温气流外泄烧毁风机隐患”等多重技术优势的隧道式热风炉吹火筒。

隧道式热风炉吹火筒，主要包括水平连通管、竖直电磁铁和挡件，挡件为Π形组合件，挡件包括水平布置的铁质圆板和竖直布置的两块非铁质方板，两块方板分别和圆板固定连接，方板位于圆板之下，两方板边长相等且相互平行布置，两方板之间水平间距为0.2～0.3倍圆板直径，两方板竖直边分别和圆板底面垂直相交，两方板各自所在平面均与连通管中心轴线垂直。方板边长超过连通管内径，电磁铁呈圆柱体状，电磁铁中心线垂直于挡件圆板，电磁铁中心线向下延长线通过挡件圆板中心且和连通管中心轴线垂直相交，电磁铁底面直径和挡件圆板直径相等，连通管为直形非铁质圆管，连通管两端分别设有竖直空气进口端和竖直空气出口端，连通管开设有供挡件两方板自由上下移动的竖直双凹槽，沿空气流动方向连通管下游凹槽离空气出口端水平距离为10mm～20mm，电磁铁电源线和助燃风机电源线并联接入烤房控制器内供助燃风机接入的220V交流电源接线孔，电磁铁通电时挡件圆板瞬间被吸引，挡件瞬间上升一个和连通管内径相等的高度，挡件两方板底边处于通过连通管内腔最高点位置，完全开通连通管空气通道，断电时挡件瞬间回落一个和连通管内径相等的高度，挡件两方板底边处于通过连通管内腔最低点位置，完全切断连通管空气通道。

间断供给少量助燃空气以控制炉内燃烧，高温区紧邻助燃风机且高温气流易通过炉门进风口间断外泄窜入风机壳内导致烧毁风机等场所，如密集烤烟房用隧道炉，可以使用本发明。

发明经济性良好、使用安全。发明结构简单；加工制造成本低；风机运行稳定；风机机壳与电机线圈无受热无温升，风机高温损毁率降为零，炉内高温气流间断外泄导致烧毁助燃风机的安全故障率降为零。

附图说明

图1为隧道式热风炉吹火筒电磁铁通电时各部件及其连接图，图2为隧道式热风炉吹火筒电磁铁断电时各部件及其连接图。图1和图2中，1为连通管，11为上游凹槽，12为下游凹槽，13为空气出口端，2为电磁铁，3为挡件，4为风机。图1和图2中，灰色箭头表示空气或高温气流流动方向，灰色圆球表示高温燃烧区。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步的说明。

如附图1和附图2所示，隧道式热风炉吹火筒，主要包括水平布置的连通管1、竖直布置的电磁铁2和挡件3。

挡件3为Π形组合件，挡件3包括水平布置的铁质圆板和竖直布置的两块非金属方板，两块方板分别和圆板固定连接，方板位于圆板之下，两方板边长相等且相互平行布置，两方板竖直边分别和圆板底面垂直相交，两方板各自所在平面均与连通管1中心轴线垂直。方板边长超过连通管1内径。挡件3所包含的圆板能被电磁铁2电磁力吸引，可以是薄铁板。挡件3两方板选用非铁质材料制作，耐高温冲刷腐蚀，可以是陶瓷板。连通管1是由非铁质材料加工而成的金属圆管。挡件3两方板和连通管1选材为非铁质材料，不受电磁铁2电磁力作用。连通管1为直形圆管，连通管1两端均在竖直平面上，分别为空气进口端和空气出口端13，与空气出口端13距离10mm～20mm远的连通管1上开设有供挡件3两方板自由上下移动的竖直双凹槽。挡件3两方板可分别落入对应的连通管1双凹槽内。沿空气流动方向连通管1两凹槽分别为上游凹槽11和下游凹槽12，落入上游凹槽11的挡件3方板为挡件3上游方板，落入下游凹槽12的挡件3方板为挡件3下游方板，挡件3两方板之间水平间距为0.2～0.3倍挡件3圆板直径。

制作专用支撑架，将电磁铁2固定垂直安置在连通管1空气出口段正上方。电磁铁2呈圆柱体状，电磁铁2中心线垂直于挡件3圆板，电磁铁2中心线向下延长线通过挡件3圆板中心且和连通管1中心轴线垂直相交。电磁铁2底面直径和挡件3圆板直径相等。

电磁铁2电源线和助燃风机4电源线并联接入烤房控制器内供助燃风机接入的220V交流电源接线孔。

电磁铁2通电时，电磁铁2产生的向上吸引力大于挡件3重力，电磁铁2瞬间吸引挡件3圆板，挡件3圆板中心沿着电磁铁2中心线延长线瞬间向上移动一个和连通管1内径相等的距离，挡件3圆板顶面紧密接触电磁铁2底面，挡件3不下落，挡件3方板底边瞬间被吸至通过连通管1内腔最高点位置，完全开通连通管1空气通道，连通管1空气流通面积达到最大值。电磁铁2断电时，电磁铁2瞬间失去对挡件3圆板的向上吸引力，挡件3只受到挡件3自身重力作用，电磁铁2脱开挡件3，挡件3圆板中心沿着电磁铁2线延长线瞬间垂直下落一个和连通管1内径相等的距离，挡件3方板底边处于通过连通管1内腔最低点位置，完全切断通连通管1空气通道，连通管1空气流通面积减缩到零。挡件3方板底边处于通过连通管1内腔最低点位置时，挡件3自身向下重力和连通管1施加给挡件3的向上支撑力相等。电磁铁2通电时，挡件3两方板底边向上移动距离和连通管1内径相等，挡件3方板底边处于通过连通管1内腔最高点位置，挡件3底面和挡件3圆板顶面重合。电磁铁2断电时，挡件3方板底边又顺着连通管1凹槽瞬间回落至通过连通管1内腔最低点位置，挡件3方板底边向下回落距离和连通管1内径相等。挡件3方板边长大于连通管1内径，可以确保在挡件3方板底边处于通过连通管1内腔最低点位置时，挡件3能完全切断连通管1空气通道。

发明安置在炉门进风口和风机4空气出口端之间，风机4为助燃风机，连通管1中心轴线垂直于炉门。连通管1空气进口端和风机4空气出口端连接，连通管1空气出口端13水平通向炉门进风口。烤烟控制器助燃风机接线孔并联接入电磁铁2电源线和风机4电源线，电磁铁2和风机4通断电由控制器根据烤烟房温度与烘烤设定温度的相对大小同时同步控制。

烤房温度低于烘烤设定温度时，电磁铁2和风机4同时通入220V交流电。电磁铁2通电产生电流磁效应，挡件3圆板瞬间受到的向上磁场力远大于挡件3重力，挡件3圆板顶面上移至电磁铁2底面位置。如附图1所示，在此状态下，挡件3方板底边处于通过连通管1内腔最高点位置，连通管1空气通道全部打开，风机4鼓风从连通管1内腔流过充当助燃空气，以满足烘烤所需的加热量和热风温度要求。在此状态下，挡件3下游方板底边处于通过连通管1下游凹槽12最高点位置，挡件3上游方板底边处于通过上游凹槽11最高点位置，挡件3两方板对连通管1空气流动无任何阻碍作用。

烤房温度高于烘烤设定温度时，电磁铁2和风机4断电，风机4瞬间停止鼓风。如附图2所示，电磁铁2瞬间断电，挡件3圆板受到的向上吸引力瞬间消失，在挡件3自身重力作用下挡件3两方板底边瞬间同时回落至通过连通管1内腔最低点位置，挡件3下游方板底边处于通过连通管1下游凹槽12最低点位置(即连通管1内腔最低点位置)，挡件3上游方板底边处于通过上游凹槽11最低点位置，切断通过炉门进风口的高温气流外泄及热辐射窜入连通管1内，从而避免风机4出现高温变形损毁问题。

发明结构创新、技术特征及带来的技术效果详细描述如下：

发明具有“Π形挡件包括水平铁质圆板和竖直陶瓷质两方板，两方板在连通管双凹槽里上下移动，沿空气流动方向连通管下游凹槽与空气出口端之间距离为10mm～20mm，连通管出口段正上方竖直固定安置电磁铁，电磁铁中心线延长线通过挡件圆板中心且垂直于连通管中心轴线，电磁铁和助燃风机电源线并联接入烤房控制器内供助燃风机接入的220V交流电源接线孔。”等结构特征。CN20203692508U包括连通管，连通管内有挡板，挡板顶边和连通管顶部铰链连接，挡板靠近炉门管侧壁开设排气孔。CN105831790A在连通管中间插入箱体盒，箱体盒内有挡板，挡板顶边和箱体盒顶面铰链连接，挡板靠近炉门箱体盒侧壁开设排气孔。和上述两个专利技术方案相比，本发明结构有三个创新：发明以挡件3两方板取代一块圆板或方板，两板上下移动稳定可靠性比单板要强；发明固定垂直安装在连通管1空气出口段正上方且恒定常温的电磁铁2取代固定安装在连通管或箱体盒顶部且恒定高温的铰链。发明挡件3开关连通管1空气通道的电磁铁2布置在连通管1外，避免了外泄高温气流对电磁铁2的高温变形损毁，保证了电磁铁2的长时间安全使用。发明下游凹槽12离空气出口端13距离10mm～20mm代替挡板侧壁众多排气孔结构。发明“电磁铁2→挡件3铁质圆板→挡件3两方板→连通管1双凹槽”取代“单挡板→金属铰链→连通管侧壁众多排气孔”，挡件3上下移动控制结构不接触高温，使用更安全，原理更可靠。

发明结构特征直接导致的技术特征之一是“电磁铁随助燃风机通断电同步开关连通管内空气流动通道”。电磁铁2和助燃风机4电源线并联连接，电磁铁2通断电和风机4同时通断电。风机4通电鼓风助燃时，电磁铁2通电开启连通管1空气通道，两者无时间差。风机4断电不需要鼓风助燃时，电磁铁2断电关闭连通管1空气通道，两者无时间差。在需要阻止外泄高温气流接触风机4及热传导给风机4时，挡件3两方板即刻发挥阻止保护作用。电磁铁2与挡件3之间无中间连接体，电磁铁2通电控制与挡件3上下移动无时间滞后。电磁铁2基于电信号控制，控制精确、响应快、可靠。挡件3上游方板从上游凹槽11切断连通管1空气通道，挡件3下游方板从下游凹槽12切断连通管1空气通道，两道阻挡保护屏障设计串联作用彻底切断连通管1空气通道。挡件3两方板边长大于连通管1内径，能完全堵塞连通管1空气通道。下游凹槽12与空气出口端13之间的连通管1管壁对高温气流反射后向环境分散流动阻碍作用小。下游凹槽12离空气出口端13距离短至10mm～20mm，高温气流高速冲击挡件3下游方板后形成的折回气流能顺畅绕过靠近空气出口端的连通管1管壁，避免高温气流对连通管1管壁的高温腐蚀，从而延长连通管1使用寿命。挡件3下游方板为陶瓷板，耐高温腐蚀性能良好，能长时间经受高温气流的高速冲击滞止腐蚀作用。绕过挡件3下游方板的高温气流将再一次受到上游方板阻碍作用，进一步保证风机4的低温使用环境条件。连通管1凹槽被挡件3方板填充，挡件3双方板可以为陶瓷板，陶瓷板能完全遮盖连通管1空气通道，连通管1双凹槽切断空气出口端13向空气进口端的高温热传导作用，减小助燃风机4的高温损毁可能性。CN20203692508U和CN105831790A在空气静压及挡板重力作用下调控挡板借助扭链往返转动90°，实现供给助燃空气和阻断高温气流窜入风机壳体。上述两个专利方案在连通管内无空气流动且铰链功能正常前提下，借助挡板重力作用挡板落回至垂直位置，以切断阻止高温气流水平窜入风机壳体内的功能有保障，但存在铰链直接接触高温气流导致铰链高温烧损和挡板转动阻力加大问题，另外还存在在挡板未完全切断空气流动路线时，助燃空气静压作用小，挡板可能处于垂直和水平之间的某一中间位置，导致空气流动阻力加大，进而影响炉内燃烧供风等问题。发明供给助燃空气和冷却风机4两种状态，仅受电磁铁2通断电单因素影响，不存在其它影响因素，原理简单易掌握。

发明结构特征直接导致的技术特征之二是“助燃风机多重隔离保护技术”。在炉内燃烧不需要助燃时，电磁铁2和风机4断电，停止风机4鼓风，发生炉内高温气流外泄流动，挡件3方板底边处于连通管1内腔凹槽最低点位置，完全切断连通管1空气通道。首先是挡件3下游方板阻止了绝大部分高温气流窜入连通管1内腔，然后是挡件3上游方板阻止了剩余部分高温气流窜入连通管1内腔，同时连通管1下游凹槽12和上游凹槽11分两处切断连通管1管壁，连通管1凹槽放置了隔热性能良好的陶瓷板，切断了通过连通管1管壁从空气出口端13向连通管1空气进口端的高温热传导作用。CN20203692508U和CN105831790A仅有一块挡板垂直切断连通管内向着风机的高温气流流动设计，且连通管管壁没有切断设计。上述两个专利方案挡板经受外泄的全部高温气流高速冲击腐蚀作用，使用环境恶劣，要求有良好的保温隔热功能，实际使用表现出挡板、铰链及开设排气孔的管壁极易发生高温变形损毁问题。连通管管壁没有断开，通过连通管管壁从空气出口端到空气进口端的高温热传导不能忽略。在挡板功能正常情况下，连通管管壁热传导也能将高温气流热量传递至风机，最终导致助燃风机的高温损毁故障。

上述结构特征和技术特征带来的综合技术效果是：发明结构简单，制造成本低，空间布置紧凑，助燃风机无受热无温升、运行性能稳定、无高温气流间断外泄烧毁助燃风机隐患，烟农易于消化掌握。300台烤烟隧道炉烘烤试验显示：风机机壳温度始终低于40℃，单件成本不到50元，为烟农节省成本(包括风机更新及烟叶品质下降损失)17万元/年，风机损坏(包括高温引起的风机送风能力降低及完全丧失等)率由39％下降至0％，远远低于风机厂家设定的5.6％正常损坏率。

Claims (5)

1.隧道式热风炉吹火筒，主要包括水平连通管、竖直电磁铁和挡件，其特征在于：挡件为Π形组合件，挡件包括水平布置的铁质圆板和竖直布置的两块非铁质方板，方板边长超过连通管内径，电磁铁固定安置在连通管空气出口段正上方，电磁铁呈圆柱体状，电磁铁中心线垂直于挡件圆板，电磁铁中心线向下延长线通过挡件圆板中心且和连通管中心轴线垂直相交，电磁铁底面直径和挡件圆板直径相等，连通管为直形非铁质圆管，连通管两端分别设有竖直空气进口端和竖直空气出口端，连通管开设有供挡件两方板自由上下移动的竖直双凹槽，电磁铁通电时挡件圆板瞬间被吸引，挡件两方板底边处于通过连通管内腔最高点位置，完全开通连通管空气通道，断电时挡件两方板底边瞬间回落至通过连通管内腔最低点位置，完全切断连通管空气通道。

2.如权利要求1所述的隧道式热风炉吹火筒，其特征在于：所述的挡件两方板位于圆板之下，两方板边长相等且相互平行布置，两方板之间水平间距为0.2倍～0.3倍圆板直径，两方板竖直边分别和圆板底面垂直相交，两方板各自所在平面均与连通管中心轴线垂直。

3.如权利要求1所述的隧道式热风炉吹火筒，其特征在于：所述的连通管沿空气流动方向下游凹槽离空气出口端水平距离为10mm～20mm。

4.如权利要求1所述的隧道式热风炉吹火筒，其特征在于：所述的挡件两方板底边在连通管两凹槽里上下移动距离和连通管内径相等。

5.如权利要求1所述的隧道式热风炉吹火筒，其特征在于：所述的电磁铁电源线和助燃风机电源线并联接入烤房控制器内供助燃风机接入的220V交流电源接线孔。