CN109332571A - 一种节能加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节能加热炉，属于加热炉领域，包括炉体、第一换热器、第二换热器、混风箱以及燃烧器，炉体和混风箱均安装在支架上，燃烧器固定在炉体内部底端，燃烧器包括气体分配板和多个烧嘴，气体分配板部向上凸起呈圆顶状且固定在炉体内壁上，气体分配板中部设有空腔，烧嘴均匀安装在气体分配板上表面且与空腔连通。炉体顶部设有排气口，排气口通过管道与第一换热器连通，第一换热器的第一出口与第二换热器连通，第一换热器的第二出口与混风箱连通，混风箱与空腔连通。炉体内部固定有第一风机和第二风机喷出高压气流在炉体内部形成局部温度空间。该加热炉能解决当前天然气锻造加热炉热效率低下，能源利用率低的问题。

Description

一种节能加热炉

技术领域

本发明涉及加热炉领域，更具体地，涉及一种节能加热炉。

背景技术

加热炉是将物料或工件(一般是金属)加热到轧制成锻造温度的设备(工业炉)。应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。加热炉的种类很多，按照所用能源不同，加热炉可分为火焰加热炉和电加热炉两大类。火焰加热炉根据所用燃料不同，分为油炉、气炉和燃煤炉，而气炉有天然气锻造加热炉和煤气加热炉两类。其中，天然气锻造加热炉又名：天然气锻造炉，以各种发生炉煤气、天然气、液化气为燃料，结合实际生产需要，采用整体蓄能燃烧，减少了散热面积，保温好，热损失小，尽管如此，目前的天然气锻造炉仍然存在着热效率低下，能源利用率低的情况。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种节能加热炉，以解决当前天然气锻造加热炉热效率低下，能源利用率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供了一种节能加热炉，包括炉体、第一换热器、第二换热器、混风箱以及燃烧器，所述炉体和所述混风箱均安装在支架上，所述混风箱位于所述炉体一侧，所述燃烧器固定在所述炉体内部底端，所述燃烧器包括气体分配板和多个烧嘴，所述气体分配板形状与所述炉体内部形状相适配，所述气体分配板固定在所述炉体内壁上且外缘与所述炉体四周内壁相抵持，所述气体分配板中部向上凸起呈圆顶状，所述气体分配板中部设有空腔，多个所述烧嘴均匀安装在所述气体分配板上表面，且朝向所述炉体顶部设置，多个所述烧嘴结构一致，均包括相互连通的进气管、第一分配腔和第二分配腔，所述进气管、所述第一分配腔以及所述第二分配腔由下至上依次固定连接，所述进气管固定在所述气体分配板上表面且与所述空腔连通，所述第一分配腔和所述第二分配腔之间固定有隔板，所述隔板上开有第一分配孔，所述第一分配腔和所述第二分配腔通过所述第一分配孔相连通，所述第二分配腔顶壁开有第二分配孔，所述第二分配腔通过所述第二分配孔与所述炉体内部相连通，所述第二分配孔的直径小于所述第一分配孔的直径，所述第二分配孔与所述第一分配孔在竖直方向上相互错开，所述第二分配腔顶部外壁上固定有电子点火器；

所述炉体顶部设有排气口，所述排气口通过第一管道与所述第一换热器的第一进口连通，所述第一换热器的第一出口通过第二管道与所述第二换热器的第一进口连通，所述第一换热器的第二进口连接外界空气，所述第一换热器的第二出口通过第三管道与所述混风箱的第一进口连通，所述混风箱上设有第二进口，所述混风箱的第二进口连接外界燃气，所述混风箱的出口与所述空腔连通；

所述炉体内设有用于放置工件的料架，所述料架位于所述燃烧器上方且固定在所述炉体内壁上，所述炉体左侧壁上部设有炉口，所述炉口处设有炉门，所述炉门与所述炉口的形状相适配，所述炉门与所述炉体侧壁铰接，所述炉体内部设有第一风机和第二风机，所述第一风机后侧固定在所述炉体后侧内壁上，所述第二风机左侧固定在所述炉体左侧内壁上，所述第一风机位于所述燃烧器与所述料架之间，所述第一风机的第一出风喷口朝向所述炉体右侧且气流方向与所述第一风机所处位置的所述炉体侧壁圆周相切，所述第一风机的左侧开有第一回风口，所述第一回风口处设有第一加热装置；所述第二风机的最高点低于所述炉口底部边缘处且位于所述第一风机上方，所述第二风机顶部的第二出风喷口朝向所述炉体顶部后侧且与水平面呈45°角设置，所述第二风机的后侧开有第二回风口，所述第二回风口处设有第二加热装置；所述炉体侧壁连有泄气阀，所述泄气阀位于所述第二风机下方，所述炉体内部设置有温度感应器和气压感应器，所述温度感应器固定在所述炉体侧壁上部，所述气压感应器固定在所述炉体侧壁上，且靠近所述泄气阀设置。

在本发明较佳的技术方案中，所述炉体内壁固定有红外辐射板，所述红外辐射板可拆卸固定在所述炉体内壁上，所述红外辐射板朝向所述炉体内部一侧红外辐射层。

在本发明较佳的技术方案中，所述红外辐射板、所述炉体内壁之间固定有隔热层。

在本发明较佳的技术方案中，所述炉口周缘侧壁为阶梯形。

在本发明较佳的技术方案中，所述炉门顶部由电动机驱动，所述电动机安装在所述炉体外壁，且靠近所述炉门与所述炉体侧壁铰接处设置。

在本发明较佳的技术方案中，所述炉门与所述炉口贴合一侧镶有密封条。

在本发明较佳的技术方案中，所述密封条为硅酸铝纤维制品或石墨制品。

在本发明较佳的技术方案中，所述炉体侧壁设有玻璃观火窗，所述玻璃观火窗的中心处所在高度与所述料架的中心处所在高度一致。

在本发明较佳的技术方案中，所述第一换热器为气气板式换热器，所述第二换热器为管式换热器或者翅片管换热器。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种节能加热炉，炉体内部安装有燃烧器，燃烧器的气体分配板中部向上凸起呈圆顶状，烧嘴的包括第一分配腔和第二分配腔，燃烧器和烧嘴的特殊结构有利于气体均匀地从所述空腔中进入炉体内燃烧，使炉温分布均匀；炉体的尾气排出后先在第一换热器处将进入炉体内部燃烧的空气进行加热，提高外界空气的温度，减少了燃气的使用，从第一换热器出来的较低温烟气进入第二换热器，与水进行换热，为工厂提供生产生活用水，提高能源利用率；炉体内部安装有第一风机和第二风机，第一风机和第二风机喷出高压气流，将炉体内部分隔成局部温度空间，使工件加热处的温度无法向外部逸散，进一步提高热效率，降低能源浪费。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种节能加热炉的结构示意图；

图2是本发明中第二风机安装处的结构示意图；

图3是本发明中第一风机安装处的结构示意图；

图4是图1中A-A处的局部放大图；

图5是图1中B-B处的局部放大图。

图中：

1、炉体；2、燃烧器；3、第一换热器；4、第二换热器；5、混风箱；6、支架；7、料架；8、第二风机；9、第一风机；11、红外辐射板；12、隔热层；13、玻璃观火窗；14、炉口；15、炉门；16、排气口；17、电动机；21、气体分配板；22、烧嘴；31、温度感应器；32、气压感应器；33、泄气阀；34、第一管道；35、第二管道；36、第三管道；81、第二回风口；82、第二加热装置；91、第一回风口；92、第一加热装置；151、密封条；211、空腔；221、进气管；222、第一分配腔；223、第二分配腔；224、电子点火器；225、隔板；226、第一分配孔；227、第二分配孔。

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。

如图1所示，本发明公开了一种节能加热炉，包括炉体1、第一换热器3、第二换热器4、混风箱5以及燃烧器2，所述炉体1和所述混风箱5均安装在支架6上，所述炉体1和所述混风箱5安装在同一个支架6上，所述第一换热器3和所述第二换热器4可安装在支架6外，所述混风箱5位于所述炉体1一侧，所述燃烧器2固定在所述炉体1内部底端，所述燃烧器2包括气体分配板21和多个烧嘴22，所述气体分配板21形状与所述炉体1内部形状相适配，所述气体分配板21固定在所述炉体1内壁上且外缘与所述炉体1四周内壁相抵持，所述气体分配板21采用满焊焊接的方式固定在所述炉体1内壁，所述气体分配板21与所述炉体1内壁之间密封，所述气体分配板21中部向上凸起呈圆顶状，圆顶状的所述气体分配板21有利于燃气沿切线方向急速进入所述炉体1剧烈旋转、燃烧，能够避免炉膛呃逆某处形成死角，加强热交换，使炉温分布均匀，所述气体分配板21中部设有空腔211，多个所述烧嘴22均匀安装在所述气体分配板21上表面，且朝向所述炉体1顶部设置，多个所述烧嘴22结构一致，均包括相互连通的进气管221、第一分配腔222和第二分配腔223，所述进气管221、所述第一分配腔222以及所述第二分配腔223由下至上依次固定连接，所述进气管221固定在所述气体分配板21上表面且与所述空腔211连通，所述第一分配腔222和所述第二分配腔223之间固定有隔板225，所述隔板225上开有第一分配孔226，所述第一分配腔222和所述第二分配腔223通过所述第一分配孔226相连通，所述第二分配腔223顶壁开有第二分配孔227，所述第二分配腔223通过所述第二分配孔227与所述炉体1内部相连通，所述第二分配孔227的直径小于所述第一分配孔226的直径，所述第二分配孔227与所述第一分配孔226在竖直方向上相互错开，所述第二分配腔223顶部外壁上固定有电子点火器224；

所述炉体1顶部设有排气口16，所述排气口16通过第一管道34与所述第一换热器3的第一进口连通，所述第一换热器3的第一出口通过第二管道35与所述第二换热器4的第一进口连通，所述第一换热器3的第二进口连接外界空气，所述第一换热器3的第二出口通过第三管道36与所述混风箱5的第一进口连通，所述混风箱5上设有第二进口，所述混风箱5的第二进口连接外界燃气，所述混风箱5的出口与所述空腔211连通，外界空气进入所述第一换热器3，与从所述炉体1内出来的高温烟气进行热量交换，被加入后送入所述混风箱5，与燃气混合后进入所述空腔211，而后进入所述炉体1内进行燃烧，降低了燃气的消耗，从所述第一换热器3出来的高温烟气温度降低后进入所述第二换热器4，所述第二换热器4可导入冷水，冷水与烟气进行换热，温度升高，可作为生产生活用水，提高了能源利用率，而被冷却后烟气被排放到大气中，低温的烟气不会对环境造成污染，提高了加热炉的环保性。

所述炉体1内设有用于放置工件的料架7，所述料架7位于所述燃烧器2上方且固定在所述炉体1内壁上，所述炉体1左侧壁上部设有炉口14，所述炉口14处设有炉门15，所述炉门15与所述炉口14的形状相适配，所述炉门15与所述炉体1侧壁铰接，所述炉体1内部设有第一风机9和第二风机8，所述第一风机9后侧固定在所述炉体1后侧内壁上，所述第二风机8左侧固定在所述炉体1左侧内壁上，所述第一风机9位于所述燃烧器2与所述料架7之间，所述第一风机9的第一出风喷口朝向所述炉体1右侧且气流方向与所述第一风机9所处位置的所述炉体1侧壁圆周相切，所述第一风机9的左侧开有第一回风口91，所述第一回风口91处设有第一加热装置92；所述第二风机8的最高点低于所述炉口14底部边缘处且位于所述第一风机9上方，所述第二风机8顶部的第二出风喷口朝向所述炉体1顶部后侧且与水平面呈45°角设置，所述第二风机8的后侧开有第二回风口81，所述第二回风口81处设有第二加热装置82；所述炉体1侧壁连有泄气阀33，所述泄气阀33位于所述第二风机8下方，所述炉体1内部设置有温度感应器31和气压感应器32，所述温度感应器31固定在所述炉体1侧壁上部，所述气压感应器32固定在所述炉体1侧壁上，且靠近所述泄气阀33设置。所述第一风机9的第一出风喷口喷出水平的高压气流，高压气流由于炉体1内壁的撞击回流到所述第一风机9左侧的回风口，经过加热装置加热后又从所述第一风机9的第一出风喷口喷出，并在所述第一风机9与所述炉体1相对的一侧内壁之间形成水平的气流风帘；所述第二风机8的第二出风喷口喷出的高压气流，高压气流由于炉体1内壁顶部的撞击回流到所述第二风机8后侧的回风口，经过加热装置加热后又从所述第二风机8的第二出风喷口喷出，并在所述第二风机8与所述炉体1顶壁之间形成竖直的气流风帘，水平的气流风帘、竖直的气流风帘以及所述炉体1内壁之间形成一个局部温度空间，所述局部温度空间应位于所述料架7处，以保证温度在所述料架7处积聚，更好地对工件进行加热，第一风机9产生的水平气流风帘由于气流扩散作用部分气流会积聚在水平气流风帘下方，导致气压升高，当所述气压感应器32感应到气压超过设定值后，会通过控制系统启动所述泄气阀33进行排气，以保证所述加热炉能安全运行。

上述的一种节能加热炉，所述炉体1内部安装有所述燃烧器2，所述燃烧器2的所述气体分配板21中部向上凸起呈圆顶状，有利于燃气进入所述炉体1内部后剧烈旋转、燃烧，使炉温分布均匀，能均匀地对工件进行加热；所述空腔211中的气体经过所述烧嘴22时，在所述第一分配腔222和所述第二分配腔223中流速降低，相互错开的所述第一分配孔226和所述第二分配孔227使燃气均匀地进入所述炉体内，并被所述电子点火器点燃。炉体1的尾气排出后先在所述第一换热器3处将进入所述炉体1内部燃烧的空气进行加热，提高空气的温度，减少了燃气的使用，从所述第一换热器3出来的所述较低温烟气进入所述第二换热器4，与水进行换热，为工厂提供生产生活用水，提高能源利用率；炉体1内部安装有所述第一风机9和所述第二风机8，当所述温度感应器31感知到所述炉体1上部温度达到要求时，所述燃烧器2便会停止燃烧燃气，而此时第一风机9和所述第二风机8启动，所述第一风机9喷出水平的高压气流，所述第二风机8喷出竖直的高压气流，两股气流与所述炉体1内壁将所述炉体1内部分隔成局部温度空间，使工件加热处的温度无法向外部逸散，进一步提高热效率，降低能源浪费。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“左”、“右”、“前”、“后”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

进一步地，所述炉体1内壁固定有红外辐射板11，所述红外辐射板11可拆卸固定在所述炉体1内壁上，所述红外辐射板11朝向所述炉体1内部一侧红外辐射层；所述红外辐射板11可采用螺栓或者销连接的方式固定在所述炉体1内壁上，以方便更换，红外材料可采用黑体材料制备，所述红外辐射板11可将热量辐射到所述炉体1内，防止热量扩散导致该加热炉热效率降低。

进一步地，所述红外辐射板11所述炉体1内壁之间固定有隔热层12；所述隔热层12起保温隔热作用，能防止热量外溢，提高热效率。

进一步地，所述炉口周缘侧壁14为阶梯形；所述炉门15与阶梯形口的所述炉口14的密封性更好，使热辐射成多次折射，减少热辐射能量。

进一步地，所述炉体1顶部由电动机17驱动，所述电动机17安装在所述炉体1外壁，且靠近所述炉门15与所述炉体1侧壁铰接处设置；所述电动机17驱动所述炉门15开关，提高了所述炉门15的自动化程度和工作效率。

进一步地，所述炉门15与所述炉口14贴合一侧镶有密封条151，所述密封条151为硅酸铝纤维制品或石墨制品；所述密封条151提高了所述炉门15与所述炉口14之间的密封性，减少了热量散失。

进一步地，所述炉体1侧壁设有玻璃观火窗13，所述炉体1侧壁设有玻璃观火窗13，所述玻璃观火窗13的中心处所在高度与所述料架7的中心处所在高度一致；所述玻璃观火窗13方便操作人员观察所述炉体1内部的情况。

进一步地，所述第一换热器3为气气板式换热器，所述第二换热器4为管式换热器或者翅片管换热器；所述第一换热器3为高温空气与外界空气进行热量交换，所述第二换热器4出外界水与较低温空气进行热量交换。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种节能加热炉，其特征在于：

包括炉体(1)、第一换热器(3)、第二换热器(4)、混风箱(5)以及燃烧器(2)，所述炉体(1)和所述混风箱(5)均安装在支架(6)上，所述混风箱(5)位于所述炉体(1)一侧，所述燃烧器(2)固定在所述炉体(1)内部底端，所述燃烧器(2)包括气体分配板(21)和多个烧嘴(22)，所述气体分配板(21)形状与所述炉体(1)内部形状相适配，所述气体分配板(21)固定在所述炉体(1)内壁上且外缘与所述炉体(1)四周内壁相抵持，所述气体分配板(21)中部向上凸起呈圆顶状，所述气体分配板(21)中部设有空腔(211)，多个所述烧嘴(22)均匀安装在所述气体分配板(21)上表面，且朝向所述炉体(1)顶部设置，多个所述烧嘴(22)结构一致，均包括相互连通的进气管(221)、第一分配腔(222)和第二分配腔(223)，所述进气管(221)、所述第一分配腔(222)以及所述第二分配腔(223)由下至上依次固定连接，所述进气管(221)固定在所述气体分配板(21)上表面且与所述空腔(211)连通，所述第一分配腔(222)和所述第二分配腔(223)之间固定有隔板(225)，所述隔板(225)上开有第一分配孔(226)，所述第一分配腔(222)和所述第二分配腔(223)通过所述第一分配孔(226)相连通，所述第二分配腔(223)顶壁开有第二分配孔(227)，所述第二分配腔(223)通过所述第二分配孔(227)与所述炉体(1)内部相连通，所述第二分配孔(227)的直径小于所述第一分配孔(226)的直径，所述第二分配孔(227)与所述第一分配孔(226)在竖直方向上相互错开，所述第二分配腔(223)顶部外壁上固定有电子点火器(224)；

所述炉体(1)顶部设有排气口(16)，所述排气口(16)通过第一管道(34)与所述第一换热器(3)的第一进口连通，所述第一换热器(3)的第一出口通过第二管道(35)与所述第二换热器(4)的第一进口连通，所述第一换热器(3)的第二进口连接外界空气，所述第一换热器(3)的第二出口通过第三管道(36)与所述混风箱(5)的第一进口连通，所述混风箱(5)上设有第二进口，所述混风箱(5)的第二进口连接外界燃气，所述混风箱(5)的出口与所述空腔(211)连通；

所述炉体(1)内设有用于放置工件的料架(7)，所述料架(7)位于所述燃烧器(2)上方且固定在所述炉体(1)内壁上，所述炉体(1)左侧壁上部设有炉口(14)，所述炉口(14)处设有炉门(15)，所述炉门(15)与所述炉口(14)的形状相适配，所述炉门(15)与所述炉体(1)侧壁铰接，所述炉体(1)内部设有第一风机(9)和第二风机(8)，所述第一风机(9)后侧固定在所述炉体(1)后侧内壁上，所述第二风机(8)左侧固定在所述炉体(1)左侧内壁上，所述第一风机(9)位于所述燃烧器(2)与所述料架(7)之间，所述第一风机(9)的第一出风喷口朝向所述炉体(1)右侧且气流方向与所述第一风机(9)所处位置的所述炉体(1)侧壁圆周相切，所述第一风机(9)的左侧开有第一回风口(91)，所述第一回风口(91)处设有第一加热装置(92)；所述第二风机(8)的最高点低于所述炉口(14)底部边缘处且位于所述第一风机(9)上方，所述第二风机(8)顶部的第二出风喷口朝向所述炉体(1)顶部后侧且与水平面呈45°角设置，所述第二风机(8)的后侧开有第二回风口(81)，所述第二回风口(81)处设有第二加热装置(82)；所述炉体(1)侧壁连有泄气阀(33)，所述泄气阀(33)位于所述第二风机(8)下方，所述炉体(1)内部设置有温度感应器(31)和气压感应器(32)，所述温度感应器(31)固定在所述炉体(1)侧壁上部，所述气压感应器(32)固定在所述炉体(1)侧壁上，且靠近所述泄气阀(33)设置。

2.根据权利要求1所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述炉体(1)内壁固定有红外辐射板(11)，所述红外辐射板(11)可拆卸固定在所述炉体(1)内壁上，所述红外辐射板(11)朝向所述炉体(1)内部一侧红外辐射层。

3.根据权利要求2所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述红外辐射板(11)、所述炉体(1)内壁之间固定有隔热层(12)。

4.根据权利要求1所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述炉口(14)周缘侧壁为阶梯形。

5.根据权利要求1所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述炉门(15)顶部由电动机(17)驱动，所述电动机(17)安装在所述炉体(1)外壁，且靠近所述炉门(15)与所述炉体(1)侧壁铰接处设置。

6.根据权利要求1所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述炉门(15)与所述炉口(14)贴合一侧镶有密封条(151)。

7.根据权利要求7所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述密封条(151)为硅酸铝纤维制品或石墨制品。

8.根据权利要求1所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述炉体(1)侧壁设有玻璃观火窗(13)，所述玻璃观火窗(13)的中心处所在高度与所述料架(7)的中心处所在高度一致。

9.根据权利要求1所述的一种节能加热炉，其特征在于：

所述第一换热器(3)为气气板式换热器，所述第二换热器(4)为管式换热器或者翅片管换热器。