CN110030735A - 燃气冷凝热风机组 - Google Patents
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Abstract
本发明属于加热设备技术领域，具体涉及一种燃气冷凝热风机组，包括壳体，壳体内设有炉体，壳体与炉体之间设有环流仓，壳体靠近顶部设有进风口，炉体顶部设有出风口，炉体内位于出风口下方设有炉膛，炉膛的一端连接燃烧机，炉体内位于炉膛的下方设有换热仓，换热仓内设有若干上下成排设置的换热管，若干排换热管呈S形连接，最上排的换热管连通炉膛，最下排的换热管连接排烟箱，排烟箱连接引风机，炉体底部位于换热管的下方设有分流室，分流室连接送风机，分流室的顶部设有散流板。本发明提供的燃气冷凝热风机组，排放烟气温度低，采用低位热值计算热效率可达108％以上，热效率高，节能降耗效果明显，节能环保，经济实用，安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于加热设备技术领域，具体涉及一种燃气冷凝热风机组。
背景技术
热风炉是一种加热空气输出热风的常压热源设备，由燃烧室和热交换器构成。随着我国石油和天然气技术的发展，石油和天热气热风炉热风供暖方式开始发展。燃气热风炉是以天然气为原料的热风炉，就是利用燃气燃烧放出的热量来加热空气生产热风的一种热力设备，它首先使燃气在燃烧室内完全燃烧产生高温烟气，然后通过烟气-空气换热器来加热空气或者直接采用烟道气为加热介质，前者为间接式加热热风炉，后者为直接加热热风炉。直接加热热风炉一般应用于那些对清洁度无特殊要求的干燥场合，对于通风采暖行业，多采用间接加热式热风炉。
现有燃气热风炉换热效率低，其排烟温度一般为120-200摄氏度，烟气中含有体积分数为16-18％的水蒸气，占排烟约80％的热量。由于设备的排烟温度较高，热效率较低，燃料消耗较多，燃烧效果差，导致一定程度的环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃气冷凝热风机组，换热效率高，排烟温度低，使烟气温度降到烟气的露点以下，使烟气中的水蒸气冷凝，将能回收烟气中的大部分显热和潜热，节能环保。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案：
燃气冷凝热风机组，包括壳体，所述壳体内设有炉体，所述壳体与所述炉体之间设有环绕所述炉体设置的环流仓，所述壳体靠近顶部设有进风口，所述炉体顶部设有出风口，所述出风口伸出所述壳体；
所述炉体内位于所述出风口下方设有炉膛，所述炉膛的一端连接燃烧机，所述炉体内位于所述炉膛的下方设有换热仓，所述换热仓内设有若干横向设置的换热管，若干所述换热管上下成排设置，若干排所述换热管呈S形连接，最上排的换热管的一端连通所述炉膛，最下排的换热管的一端连接排烟箱，所述排烟箱连接引风机；
所述炉体底部位于所述换热管的下方设有分流室，所述分流室连接送风机，所述分流室的顶部设有散流板。
作为一种改进，所述分流室底部的炉体底部内壁上设有倾斜设置的扰流板。
作为进一步地改进，所述扰流板设有两道以上，远离所述送风机的扰流板的高度大于靠近所述送风机的扰流板的高度，所述扰流板朝向所述送风机的一面为迎风面，靠近所述送风机的所述扰流板的迎风面与送风方向的夹角小于远离所述送风机的所述扰流板的迎风面与送风方向的夹角。
作为进一步地改进，所述分流室远离所述送风机的一端设有倾斜设置的导流壁。
作为进一步地改进，所述散流板上设有若干通孔，远离所述送风机的所述通孔的孔径大于等于靠近所述送风机的所述通孔的孔径。
作为进一步地改进，所述通孔包括若干孔径相等的第一通孔、若干孔径相等的第二通孔和若干孔径相等的第三通孔，所述第一通孔靠近所述送风机设置，所述第三通孔远离所述送风机设置，所述第二通孔位于所述第一通孔和第三通孔之间，所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径，所述第二通孔的孔径小于所述第三通孔的孔径。
具体地，所述扰流板设有两道，一所述扰流板的设置位置对应于所述第一通孔和第二通孔的交界处，另一所述扰流板位于所述第二通孔和第三通孔的交界处。
作为进一步地改进，所述第一通孔的直径为20mm，所述第二通孔的直径为22mm，所述第三通孔的直径为25mm。
作为进一步地改进，所述炉膛远离所述燃烧机的一端与换热管连通，所述换热管的设置排数为偶数，上下相邻两排所述换热管连通的一端设有回烟箱，所述进风口位于所述壳体上与所述炉膛远离所述燃烧机的一端对应的位置，所述送风机位于所述分流室远离所述进风口的一端，所述送风机水平并列设有两个。
作为进一步地改进，所述换热管设有六排，所述炉膛与换热管形成七回程换热结构，上下相邻两排所述换热管交错设置。
作为进一步地改进，所述换热管为翅片管。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果：
本发明提供的燃气冷凝热风机组设置环流仓，进风口进入的待加热空气围绕炉体环流，炉体温度较高给待加热空气进行预热，预热后的空气经送风机进入分流室，然后与换热管换热，充分利用炉体散失的热量，有利于提高热空气加热速度；炉膛内的烟气经过换热管从上到下最后从排烟箱经引风机排出，预热后的空气从下到上与换热管内的烟气进行逆流换热，提高换热效果和换热效率；分流室将预热后的空气分散使其均匀扩散进入炉体与换热管逐排热交换，使得位置越靠下的换热管内的烟气的温度越低，换热管内的烟气流经若干排换热管与炉体内空气充分换热后温度达到20-30摄氏度，低于烟气的露点，使烟气中的水蒸气冷凝，回收烟气中的大部分显热和潜热，而且烟气中的液态水还可以起到加湿效果，有效减少烟气中的有害物质排放，可以直接将烟气排放进入大棚或其他植物生产区域，充分利用烟气中碳氮，转化成肥料，增产效果明显。
本发明提供的燃气冷凝热风机组，排放烟气温度低，采用低位热值计算热效率可达108％以上，远远高于目前行业水平，热效率高，节能降耗效果明显，节能环保，经济实用，安全可靠。
分流室内扰流板对送风机的送风起到一定阻挡作用，使分流室内气压相对平衡，散流板上设置孔径不同的通孔，适应不同区域的不同气压，气压高的区域通孔孔径稍小，气压低的区域通孔孔径较大，使分流室的空气均匀进入炉体内与换热管进行热交换。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是炉体的结构示意图；
图3是散流板的结构示意图；
附图中，1-壳体，2-炉体，21-换热仓，3-环流仓，4-进风口，5-出风口，6-炉膛，7-燃烧机，8-换热管，9-排烟箱，10-引风机，11-分流室，12-送风机，13-散流板，131-第一通孔，132-第二通孔，133-第三通孔，14-扰流板，15-导流壁，16-回烟箱，17-内隔板，18-电器箱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的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特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1和图2共同所示，燃气冷凝热风机组，包括壳体1，壳体1内设有炉体2，壳体1与炉体2之间设有环绕炉体2设置的环流仓3，壳体1靠近顶部设有进风口4，炉体2顶部设有出风口5，出风口5伸出壳体1；
炉体2内位于出风口5下方设有炉膛6，炉膛6的一端连接燃烧机7，炉体2内位于炉膛6的下方设有换热仓21，换热仓21内设有若干横向设置的换热管，若干所述换热管8上下成排设置，换热管8具体可以采用翅片管，提高换热效果，当然也可以采用其他换热管，若干排换热管8呈S形连接，处于最上排的换热管8和最下排的换热管8之间的换热管8的一端连通上排的换热管8，另一端连通下排的换热管8，最上排的换热管8的一端连通炉膛6，最下排的换热管8的一端连接排烟箱9，排烟箱9连接引风机10，换热行程长；
炉体2底部位于换热管8的下方设有分流室11，分流室11连接送风机12，分流室12的顶部设有散流板13，散流板13根据分流室11内不同区域的气压情况控制气流进入炉体的情况，实现均匀进气，本实施例中散流板13为其上设有若干通孔的板件，具体如图3所示，当然也可以使用其他结构，只要能够实现上述均匀散流的目的即可。
本实施例中，分流室11底部的炉体2底部内壁上设有倾斜设置的扰流板14，具体地，扰流板14设有两道以上，远离送风机12的扰流板14的高度大于靠近送风机12的扰流板14的高度，扰流板14朝向送风机12的一面为迎风面，靠近送风机12的扰流板14的迎风面与送风方向的夹角小于远离送风机12的扰流板14的迎风面与送风方向的夹角，对送风机12的送风起到一定阻挡作用，使分流室11内气压相对平衡，进一步地，分流室11远离送风机12的一端设有倾斜设置的导流壁15，起到导流作用。
本实施例中，迎风面与送风机12的送风方向的角度可以具体情况调整选用合适的角度。
本实施例中，如图3所示，散流板13上设有若干通孔，远离送风机12的通孔的孔径大于等于靠近送风机12的通孔的孔径，适应不同区域的不同气压，气压高的区域通孔孔径稍小，气压低的区域通孔孔径较大，使分流室11的空气均匀进入炉体2内与换热管8进行热交换，具体可以采用孔径逐渐变化的通孔，但是为了生产方便，本实施例中散流板13上的通孔包括若干孔径相等的第一通孔131、若干孔径相等的第二通孔132和若干孔径相等的第三通孔133，第一通孔131靠近送风机12设置，第三通孔133远离送风机12设置，第二通孔132位于第一通孔131和第三通孔133之间，第一通孔131的孔径小于第二通孔132的孔径，第二通孔132的孔径小于第三通孔133的孔径。
具体地，可以设置第一通孔131的直径为20mm，第二通孔132的直径为22mm，第三通孔133的直径为25mm。
本实施例中，为了提高分流室11的进风效果，将扰流板14的设置与散流板13的通孔配合设置，扰流板14设有两道，一扰流板14的设置位置对应于第一通孔131和第二通孔132的交界处，另一扰流板14位于第二通孔132和第三通孔133的交界处，实际使用中可以根据具体使用需要，设置不同数量的孔径的通孔以及不同高度和位置的扰流板13，以达到更好技术效果。
本实施例中，炉膛6远离燃烧机7的一端与换热管8连通，换热管8的设置排数为偶数，上下相邻两排换热管8连通的一端设有回烟箱16，回烟箱16可以使同一排换热管8排出的烟气进行混合，实现烟气再分配，避免同排换热管8内的烟气温差过大，而且有利于烟气中的粉尘物质沉淀，便于清理，进风口4位于壳体1上与炉膛6远离燃烧机7的一端对应的位置，送风机12位于分流室11远离进风口4的一端，有效提高进气预热行程，送风机12水平并列设有两个，当一台送风机12出现故障不能正常工作时，另外一台送风机12可以正常工作，保证送风正常进行，尤其对于植物保暖来说，有一台送风机12出故障时，不致于使温度过低而冻坏植物。
本实施例中，换热管8优选设有六排，炉膛6与换热管8形成七回程换热结构，换热行程长，上下相邻两排换热管8交错设置，一定程度上减缓空气的流速，使空气与换热管8充分进行热交换。
本实施例中，为了使设备规整，便于运输安装，在壳体1内设置内隔板17，隔出空间用于安放燃烧机7以及电器箱18。
本发明提供的燃气冷凝热风机组设置环流仓，进风口进入的待加热空气围绕炉体环流进行预热，利用炉体散失的热量，有利于提高出热风速度，炉膛内的烟气流向呈S形从下往下，预热后的空气从下往上与换热管内的烟气进行逆流换热，提高换热效果和换热效率，再者，分流室将预热后的空气分散使其均匀扩散进入炉体与换热管逐排热交换，换热均匀，使得位置越靠下的换热管内的烟气的温度越低，换热管内的烟气流经若干排换热管与炉体内空气充分换热后温度达到20-30摄氏度，低于烟气的露点，使烟气中的水蒸气冷凝，回收烟气中的大部分显热和潜热，低位热值计算热效率可达108％以上，远远高于目前行业水平。
本发明排放的烟气中的液态水还可以起到加湿效果，有效减少烟气中的有害物质排放，可以直接将烟气排放进入大棚或其他植物生产区域，充分利用烟气中碳氮，转化成肥料，增产效果明显。
本发明提供的燃气冷凝热风机组，排放烟气温度低，热效率高，节能降耗效果明显，节能环保，经济实用，安全可靠。
本申请提供的燃气冷凝热风机组，主要适用于燃气热风炉，但是由于燃气热风炉与燃油热风炉具有基本相同的原理和结构，因此，本申请提供的燃气冷凝热风机组也适用于燃油燃料，即可以是燃油冷凝热风机组。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.燃气冷凝热风机组，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有炉体，所述壳体与所述炉体之间设有环绕所述炉体设置的环流仓，所述壳体靠近顶部设有进风口，所述炉体顶部设有出风口，所述出风口伸出所述壳体；
所述炉体内位于所述出风口下方设有炉膛，所述炉膛的一端连接燃烧机，所述炉体内位于所述炉膛的下方设有换热仓，所述换热仓内设有若干横向设置的换热管，若干所述换热管上下成排设置，若干排所述换热管呈S形连接，最上排的换热管的一端连通所述炉膛，最下排的换热管的一端连接排烟箱，所述排烟箱连接引风机；
所述炉体底部位于所述换热管的下方设有分流室，所述分流室连接送风机，所述分流室的顶部设有散流板。
2.根据权利要求1所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述分流室底部的炉体底部内壁上设有倾斜设置的扰流板。
3.根据权利要求2所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述扰流板设有两道以上，远离所述送风机的扰流板的高度大于靠近所述送风机的扰流板的高度，所述扰流板朝向所述送风机的一面为迎风面，靠近所述送风机的所述扰流板的迎风面与送风方向的夹角小于远离所述送风机的所述扰流板的迎风面与送风方向的夹角。
4.根据权利要求2所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述分流室远离所述送风机的一端设有倾斜设置的导流壁。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述散流板上设有若干通孔，远离所述送风机的所述通孔的孔径大于等于靠近所述送风机的所述通孔的孔径。
6.根据权利要求5所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述通孔包括若干孔径相等的第一通孔、若干孔径相等的第二通孔和若干孔径相等的第三通孔，所述第一通孔靠近所述送风机设置，所述第三通孔远离所述送风机设置，所述第二通孔位于所述第一通孔和第三通孔之间，所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径，所述第二通孔的孔径小于所述第三通孔的孔径。
7.根据权利要求6所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述第一通孔的直径为20mm，所述第二通孔的直径为22mm，所述第三通孔的直径为25mm。
8.根据权利要求1所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述炉膛远离所述燃烧机的一端与换热管连通，所述换热管的设置排数为偶数，上下相邻两排所述换热管连通的一端设有回烟箱，所述进风口位于所述壳体上与所述炉膛远离所述燃烧机的一端对应的位置，所述送风机位于所述分流室远离所述进风口的一端，所述送风机水平并列设有两个。
9.根据权利要求8所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述换热管设有六排，所述炉膛与换热管形成七回程换热结构，上下相邻两排所述换热管交错设置。
10.根据权利要求1所述的燃气冷凝热风机组，其特征在于，所述换热管为翅片管。
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2019
- 2019-05-09 CN CN201910382895.2A patent/CN110030735A/zh active Pending
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