一种卧式导热油加热炉及其方法
技术领域
本发明属于锅炉领域,尤其涉及一种卧式导热油加热炉及其方法。
背景技术
导热油锅炉以导热油为介质,利用热油循环油泵强制介质进行液相循环,将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热,将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热,具有在低的压力下获得高的工作温度,并且能对介质运行进行高精密控制工作;
然而现有的锅炉炉体多为单纯的单个燃烧室的炉体,在单个燃烧室中往往火焰从一端喷向另一端,接近火焰喷口处的火焰由于氧气和燃料充足温度高,远离火焰喷口处的火焰温度相对较低,其前热后冷的不均匀现象明显,而且是单个燃烧室,很容易造成燃烧不充分的现象浪费资源,同时由于现有的普通圆柱形燃烧室,加热管受热效率不高,很多能量通过烟气逃出。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供加热更加均匀,燃烧效率更高的采用双燃烧室结构的一种卧式导热油加热炉及其方法。
技术方案:为实现上述目的,本发明的一种卧式导热油加热炉,包括卧式炉体、左导烟管、右导烟管、集烟箱和总排烟管;
所述集烟箱通过若干箱体支撑支撑设置于所述卧式炉体外壁上方,且所述集烟箱在所述卧式炉体上侧居中设置;所述左导烟管的进烟端导通所述卧式炉体的左端烟气排出端;所述右导烟管的进烟端导通所述卧式炉体的右端烟气排出端;所述左导烟管和右导烟管的出烟端共同导通所述集烟箱;所述集烟箱的出烟端导通总排烟管。
进一步的,所述卧式炉体的炉腔为横向姿态的圆柱腔体结构;所述炉腔内还设置有炉芯,所述炉芯为与所述炉腔同轴心的圆柱筒体结构,所述炉芯的筒体两端延伸至所述炉腔两端部;所述炉芯的内腔沿轴线方向间距设置有第一隔离壁和第二隔离壁;所述第一隔离壁和第二隔离壁将所述炉芯的内腔等量分隔成左导热油室、主燃烧室和右导热油室,其中主燃烧室位于所述左导热油室和所述右导热油室之间;所述炉芯外壁与所述炉腔内壁之间形成环柱体副燃烧室;所述主燃烧室的腔壁镂空设置有若干火焰溢出孔;所述火焰溢出孔将所述主燃烧室和副燃烧室相互导通;
所述主燃烧室中还包括换热油桥,所述换热油桥为耐热直管结构,若干所述换热油桥沿轴线方向穿过所述主燃烧室,每个所述换热油桥的一端导通所述左导热油室,另一端导通所述右导热油室;若干所述换热油桥贴于所述主燃烧室内壁分布,若干所述换热油桥沿所述主燃烧室轴线成圆周阵列,相邻两换热油桥之间具有火焰通过间隙;
还包括螺旋加热管、过渡管、冷导热油进油管和热导热油出油管;所述螺旋加热管呈螺旋状盘旋于所述副燃烧室的环柱体外壁,所述冷导热油进油管的出油端导通所述右导热油室,所述左导热油室通过所述过渡管导通所述螺旋加热管的进油口.,所述螺旋加热管的出油口.导通连接所述热导热油出油管。
进一步的,还包括燃气供给管和助燃空气供给管;
所述燃气供给管的燃气供给端从所述卧式炉体的左侧同轴心穿过所述左导热油室,且所述燃气供给管的燃气喷口伸入所述主燃烧室中;
所述助燃空气供给管的助燃空气供给端从所述卧式炉体的右侧同轴心穿过所述右导热油室,且所述助燃空气供给管的助燃空气喷口伸入所述主燃烧室中;
所述助燃空气喷口的喷射方向与所述燃气喷口的喷射方向相对,且所述助燃空气喷口端部与所述燃气喷口端部之间的间距大于所述炉芯内径。
进一步的,所述副燃烧室两端分别导通所述左导烟管和右导烟管的进烟端。
进一步的,所述炉芯两端与所述卧式炉体一体化设置。
进一步的,所述主燃烧室内设置有打火装置。
进一步的,若干火焰溢出孔的分布于所述燃气喷口和所述助燃空气喷口之间,且若干火焰溢出孔在腔壁上沿主燃烧室轴线周向均布。
进一步的,一种卧式导热油加热炉及其方法,具体为:
火焰及其烟气行进路线:燃气供给装置连续向燃气供给管导入燃气,进一步的,进而燃气供给管在燃气喷口处连续喷出燃气;与此同时,助燃空气供给装置连续向所述助燃空气供给管,进而助燃空气供给管的助燃空气喷口处连续喷出;燃气和助燃空气在主燃烧室中迎面汇合,并充分融合,此时启动点火装置,主燃烧室产生剧烈燃烧火焰,同时随着主燃烧室的燃烧膨胀,以及空气和燃气的持续补充,部分还没来得及燃烧反应的燃气、助燃空气伴随火焰通过若干火焰溢出孔喷溢至副燃烧室中,然后火焰沿副燃烧室左右两端方向分流,火焰在副燃烧室行进过程中残余燃气和助燃空气继续燃烧充分,所产生的烟气分别通过两端的左导烟管和右导烟管排出至集烟箱的集烟内腔中,最终通过总排烟管排出外界,或烟气其净化装置中;
导热油行进路线以及加热过程:在导热热油循环管路中的循环泵的作用下,用热设备中被冷却后的导热油通过冷导热油进油管导入到右导热油室中,此时右导热油室靠近助燃空气喷口的一端的第二隔离壁被主燃烧室中的火焰持续加热,进而对右导热油室加热,同时由于右导热油室的筒外壁为副燃烧室的内壁,相当于右导热油室的筒外壁浸没于副燃烧室的火焰中,因此右导热油室受到主燃烧室和副燃烧室的双重加热,同时由于伸入炉芯中的助燃空气供给管是穿过右导热油室内腔的,由于右导热油室内腔中为液体导热油,因此相当于助燃空气供给管在炉芯中被导热油浸没,助燃空气供给管避开了火焰的直接加热,巧妙避免了助燃空气管路被烧损的危险;然后右导热油室中被第一次加热的导热油分流至各换热油桥中,由于各换热油桥直接穿过主燃烧室,其各换热油桥受到主燃烧室直接加热,进一步的对流经换热油桥的导热油进行第二次加热;在各换热桥中被第二次加热的导热油共同导入到左导热油室中,同时由于伸入炉芯中的燃气供给管是穿过左导热油室内腔的,由于左导热油室内腔中为液体导热油,因此相当于燃气供给管在炉芯中被导热油浸没,燃气供给管同样的避开了火焰的直接加热,巧妙避免了燃气供给管被烧损的危险;左导热油室中的导热油同样受到主燃烧室和副燃烧室的双重加热,进一步的左导热油室中被第三次加热的导热油通过过渡管导入到螺旋加热管中,由于螺旋加热管呈螺旋状盘旋于所述副燃烧室的环柱体外壁,螺旋加热管受到副燃烧室的均匀加热,然后螺旋加热管中被第四次加热的导热油通过热导热油出油管导出至用热设备。
有益效果:本发明的结构简单,炉芯中设置主燃烧室结构,配合外部的副燃烧室结构实现了对进入的导热油的四重加热,有效提高了加热管的受热效率,同时采用主燃烧室初烧,然后进入副燃烧室彻底燃烧,使燃烧更加彻底,有效解决了传统的单个燃烧室造成燃烧不充分的现象浪费资源。
附图说明
附图1为本发明整体结构示意图;
附图2为本发明整体结构俯视图;
附图3为附图2的A向剖视图;
附图4为本装置的炉芯处剖开示意图;
附图5为本装置炉腔剖开示意图;
附图6为本装置内部剖开示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至6所示的一种卧式导热油加热炉,包括卧式炉体2、左导烟管27、右导烟管25、集烟箱23和总排烟管24;
所述集烟箱23通过若干箱体支撑28支撑设置于所述卧式炉体2外壁上方,且所述集烟箱23在所述卧式炉体2上侧居中设置,居中设置是为了使左导烟管27和右导烟管25中的烟气在行进过程中受到的沿程阻力一致,提高火焰在副燃烧室4中向两边扩开的均匀性;所述左导烟管27的进烟端导通所述卧式炉体2的左端烟气排出端;所述右导烟管25的进烟端导通所述卧式炉体2的右端烟气排出端;所述左导烟管27和右导烟管25的出烟端共同导通所述集烟箱23;所述集烟箱23的出烟端导通总排烟管24,根据实际情况选择是否直接将总排烟管24与外界相连还是连接烟气净化装置。
所述卧式炉体2的炉腔35为横向姿态的圆柱腔体结构;所述炉腔35内还设置有炉芯18,所述炉芯18为与所述炉腔35同轴心的圆柱筒体结构,所述炉芯18的筒体两端延伸至所述炉腔35两端部,为了保证其密封性,本实施例中,所述炉芯18两端与所述卧式炉体2一体化设置;所述炉芯18的内腔沿轴线方向间距设置有第一隔离壁21和第二隔离壁22;本实施例中,第一隔离壁21和第二隔离壁22为耐热密封材质构成,所述第一隔离壁21和第二隔离壁22将所述炉芯18的内腔等量分隔成左导热油室3、主燃烧室7和右导热油室8,其中主燃烧室7位于所述左导热油室3和所述右导热油室8之间;所述炉芯18外壁与所述炉腔35内壁之间形成环柱体副燃烧室4;所述主燃烧室7的腔壁镂空设置有若干火焰溢出孔17;所述火焰溢出孔17将所述主燃烧室7和副燃烧室4相互导通;所述副燃烧室4两端分别导通所述左导烟管27和右导烟管25的进烟端;所述主燃烧室7中还包括换热油桥6,本实施例中换热油桥6为耐热直管结构,若干所述换热油桥6沿轴线方向穿过所述主燃烧室7,每个所述换热油桥6的一端导通所述左导热油室3,另一端导通所述右导热油室8;若干所述换热油桥6贴于所述主燃烧室7内壁分布,为了让加热更加均匀,若干所述换热油桥6沿所述主燃烧室7轴线成圆周阵列,相邻两换热油桥6之间具有火焰通过间隙,以实现火焰能通过火焰溢出孔17溢出;
还包括螺旋加热管5、过渡管16、冷导热油进油管9和热导热油出油管15;所述螺旋加热管5呈螺旋状盘旋于所述副燃烧室4的环柱体外壁,所述冷导热油进油管9的出油端导通所述右导热油室8,所述左导热油室3通过所述过渡管16导通所述螺旋加热管5的进油口5.1,所述螺旋加热管5的出油口5.2导通连接所述热导热油出油管15;还包括燃气供给管1和助燃空气供给管10;所述燃气供给管1的燃气供给端从所述卧式炉体2的左侧同轴心穿过所述左导热油室3,且所述燃气供给管1的燃气喷口19伸入所述主燃烧室7中;所述助燃空气供给管10的助燃空气供给端从所述卧式炉体2的右侧同轴心穿过所述右导热油室8,且所述助燃空气供给管10的助燃空气喷口20伸入所述主燃烧室7中;本实施例中摒弃了传统的直接喷火式烧嘴结构,直接喷火式烧嘴结构主要是将燃气和助燃空气一同从一个喷口喷出,形成单一喷火方向的火焰,该火焰具有火焰温度集中,单向性,加热不均匀等弊端;本实施例中采用的是燃气供给管1在燃气喷口19处连续喷出燃气;与此同时,助燃空气供给管10的助燃空气喷口20处连续喷出助燃空气,燃气和助燃空气在主燃烧室7中迎面汇合,点着后的火焰呈均匀的火团,其火团四周温度一致性好,对其主燃烧室中的换热油桥6加热更加均匀。
所述助燃空气喷口20的喷射方向与所述燃气喷口19的喷射方向相对,且所述助燃空气喷口20端部与所述燃气喷口19端部之间的间距大于所述炉芯18内径;该比例关心有效保证了主燃烧室中所形成的火团的匀称性。
另外,为了保证初始燃烧激发,本实施例中主燃烧室7内设置有打火装置。
若干火焰溢出孔17的分布于所述燃气喷口19和所述助燃空气喷口20之间,且若干火焰溢出孔17在腔壁上沿主燃烧室7轴线周向均布;提高主燃烧室7中火焰溢出的均匀性,提高副燃烧式4的加热均匀度。
本方案的方法、过程以及原理整理如下:
本法案的火焰及其烟气行进路线:燃气供给装置连续向燃气供给管1导入燃气,进一步的,进而燃气供给管1在燃气喷口19处连续喷出燃气;与此同时,助燃空气供给装置连续向所述助燃空气供给管10,进而助燃空气供给管10的助燃空气喷口20处连续喷出;燃气和助燃空气在主燃烧室7中迎面汇合,并充分融合,此时启动点火装置,主燃烧室7产生剧烈燃烧火焰,同时随着主燃烧室7的燃烧膨胀,以及空气和燃气的持续补充,部分还没来得及燃烧反应的燃气、助燃空气伴随火焰通过若干火焰溢出孔17喷溢至副燃烧室4中,然后火焰沿副燃烧室4左右两端方向分流,火焰在副燃烧室4行进过程中残余燃气和助燃空气继续燃烧充分,所产生的烟气分别通过两端的左导烟管27和右导烟管25排出至集烟箱23的集烟内腔12中,最终通过总排烟管24排出外界,或烟气其净化装置中;
导热油行进路线以及加热过程:在导热热油循环管路中的循环泵的作用下,用热设备中被冷却后的导热油通过冷导热油进油管9导入到右导热油室8中,此时右导热油室8靠近助燃空气喷口20的一端的第二隔离壁22被主燃烧室7中的火焰持续加热,进而对右导热油室8加热,同时由于右导热油室8的筒外壁为副燃烧室4的内壁,相当于右导热油室8的筒外壁浸没于副燃烧室4的火焰中,因此右导热油室8受到主燃烧室7和副燃烧室4的双重加热,同时由于伸入炉芯18中的助燃空气供给管10是穿过右导热油室8内腔的,由于右导热油室8内腔中为液体导热油,因此相当于助燃空气供给管10在炉芯18中被导热油浸没,助燃空气供给管10避开了火焰的直接加热,巧妙避免了助燃空气管路被烧损的危险;然后右导热油室8中被第一次加热的导热油分流至各换热油桥6中,由于各换热油桥6直接穿过主燃烧室7,其各换热油桥6受到主燃烧室7直接加热,进一步的对流经换热油桥6的导热油进行第二次加热;在各换热桥6中被第二次加热的导热油共同导入到左导热油室3中,同时由于伸入炉芯18中的燃气供给管1是穿过左导热油室3内腔的,由于左导热油室3内腔中为液体导热油,因此相当于燃气供给管1在炉芯18中被导热油浸没,燃气供给管1同样的避开了火焰的直接加热,巧妙避免了燃气供给管1被烧损的危险;左导热油室3中的导热油同样受到主燃烧室7和副燃烧室4的双重加热,进一步的左导热油室3中被第三次加热的导热油通过过渡管16导入到螺旋加热管5中,由于螺旋加热管5呈螺旋状盘旋于所述副燃烧室4的环柱体外壁,螺旋加热管5受到副燃烧室4的均匀加热,然后螺旋加热管5中被第四次加热的导热油通过热导热油出油管15导出至用热设备。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。