CN110715285B - 一种蒸汽热风一体机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蒸汽热风一体机,包括下机体、上机体、烟道、余热收集通道、助燃进风管、进料器、自动点火器；下机体由燃烧炉、水箱一、预热腔一、水箱二、预热腔二、蒸汽速热发生器构成；燃烧炉由炉体、排灰腔、预热腔三、预热腔四、助燃风管构成；水箱一、预热腔一、水箱二、预热腔二由内至外依次环设在炉体外侧；上机体由加热筒、蒸汽导出管、蒸汽加热管、热风导出管以及由内至外依次环设在加热筒外侧的热风管一、热风管二、热风管三、热风管四、热风管五构成。本发明将蒸汽锅炉与热风炉有机的结合在一起，避免了反复开停机，所导致的能源损失浪费严重的情况发生，且热效率高，能源利用率大,热损失小，燃烧效率好,节省燃料。

Description

一种蒸汽热风一体机

技术领域

本发明涉及燃烧炉技术领域，具体涉及一种蒸汽热风一体机。

背景技术

蒸汽锅炉、热风炉是食品、药材、纺织、造纸、化工、冶金、建材等行业广泛使用的设备,当需要蒸汽的时候，启动蒸汽锅炉；当需要热风的时候，启动热风炉，这两种炉型相互转换，运运停停，不仅麻烦,而且导致供需的不平衡及燃烧过程的周期性变化。这就造成蒸汽锅炉、热风炉的运行热效率不高，特别是固体不完全燃烧热损失增大，能源损失浪费相当严重。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于，提供一种运行热效率高，能源利用率高,热损失小，燃烧效率高,节省燃料的蒸汽热风一体机。具体技术方案如下：

一种蒸汽热风一体机,包括下机体、上机体、烟道、余热收集通道、助燃进风管、进料器、自动点火器。

——所述下机体由燃烧炉、水箱一、预热腔一、水箱二、预热腔二、蒸汽速热发生器构成。

所述燃烧炉设置在下机体中央，由炉体、排灰腔、预热腔三、预热腔四、助燃风管构成；所述炉体为设置在燃烧炉顶部且上下开口的筒体，在炉体内侧底部设有炉膛，在炉膛外壁填充有耐火泥；所述排灰腔设置在燃烧炉底部且顶部与侧面开口；在排灰腔顶部开口处设有镂空的并位于炉膛正下方的炉桥；在排灰腔侧面开口处设有位于炉桥正下方并可抽拉进出排灰腔的灰箱；所述预热腔三环设在排灰腔外侧；所述预热腔四环设在炉体底部外侧并位于预热腔三上方，预热腔三与预热腔四之间隔板上设有贯通预热腔三与预热腔四的通孔；所述助燃风管安装在炉体底部，一端伸入预热腔四内，另一端伸入炉膛内并位于炉桥上方。

所述水箱一、预热腔一、水箱二、预热腔二都成环形腔体结构，且由内至外依次环设在炉体外侧；其中预热腔一底部与预热腔二底部连通；在水箱二上设有连通外界的进水管以及排污管；水箱一与水箱二之间通过多根设在两者底部的管道连通，在水箱一与水箱二之间的中上部设有水位控制器。

所述蒸汽速热发生器由多根竖向安装在炉体内部的金属管道构成；每根金属管道的下部穿过炉体外壁伸入水箱一底部，而上部则穿过炉体外壁伸入水箱一顶部。

——所述上机体安装在下机体顶部，由加热筒、蒸汽导出管、蒸汽加热管、热风导出管以及都呈环形腔体结构并由内至外依次环设在加热筒外侧的热风管一、热风管二、热风管三、热风管四、热风管五构成；所述加热筒为顶部封闭而底部开口并位于炉体正上方与炉体连通的中空筒体；在加热筒顶部侧面设有多个用于排出热风的出风口；所述蒸汽导出管一端由上机体底部外侧穿透上机体后伸入加热筒内部，另一端伸出上机体外并传导蒸汽到外界；所述蒸汽加热管为螺旋盘绕在加热筒内壁的中空管体，蒸汽加热管的下端伸入水箱一内与水箱一顶部连通，上端向下弯曲后伸入加热筒内侧下部与蒸汽导出管连通；所述热风导出管一端由上机体底部外侧穿透上机体后伸入热风管一腔体内部与热风管一底部连通，另一端伸出上机体外并传导热风到外界；在热风导出管与蒸汽加热管上都设有阀门；所述热风管一顶部与出风口连通；所述热风管二顶部通过设置在加热筒侧壁顶部的导风管一与加热筒内部连通，热风管二底部与预热腔一顶部连通；所述热风管三顶部与出风口连通；所述热风管四底部与预热腔二顶部连通；所述热风管五底部通过导风管二与热风管三底部连通。

——所述烟道为空心筒体，它的一端安装在上机体顶部并与热风管四顶部连通，另一端通过安装在其上的引烟风机将烟气抽排出外界。

——所述余热收集通道为套设在烟道外部的空心筒体，它的一端安装在上机体顶部并与热风管五顶部连通，另一端通过安装在其上的离心风机将外界空气抽入余热收集通道内；余热收集通道内部设置有阻力转换器，所述阻力转换器为多块安装在烟道外壁将烟道内部热量传导给余热收集通道内部冷风的导热片，离心风机吹来的风被阻力转换器阻挡与阻力转换器充分接触，实现热交换。

——所述助燃进风管安装在下机体外部，一端伸入预热腔三内，另一端通过安装在其上的助燃风机将外界空气抽入预热腔三内。

——所述进料器安装在下机体外侧，其进料管伸入炉体内部并位于炉膛上方。

——所述自动点火器安装在下机体上并伸入炉膛内部，选用目前常用的锅炉用自动点火器。

进一步地，为保证蒸汽导出管、蒸汽加热管内压力在安全范围，在上机体上安装有压力安全阀；所述压力安全阀与蒸汽导出管接通，蒸汽导出管、蒸汽加热管内压力过高时，压力安全阀会被冲开。

进一步地，为便于观察燃烧炉内燃烧状况，在下机体前侧面设有带观察门的观火口。

进一步地，在余热收集通道的进风口设有阀门。

进一步地，为了降低排出烟气的灰尘，在烟道尾端设有旋风收尘器。

进一步地，所述进料器为燃气式进料器，可用天然气、油或油气等作燃料，由带阀门的进料管构成，所述进料管一端伸入炉体内部，另一端与燃气储存罐连通。

进一步地，所述进料器为固体燃料进料器，可用煤粉或生物质颗粒等作燃料，由支撑架、颗粒燃料斗、进料管构成；所述支撑架设置在下机体外侧；所述颗粒燃料斗安装在支撑架顶部；所述进料管为螺旋输送器，其一端伸入炉体内部，另一端颗粒燃料斗底部连通。

进一步地，为给燃烧炉提供充足燃料，所述进料管的数目为两根。

进一步地，为便于调节进料器高度，所述支撑架底部设有可调节支撑架高度的伸缩杆；在伸缩杆底部安装有万向轮。

进一步地，为便于控制蒸汽输出温度，在蒸汽导出管上安装有蒸汽温度传感器，在颗粒燃料斗外壁设有燃烧控制器与蒸汽温度控制器，所述燃烧控制器为星型卸料器；所述蒸汽温度控制器为与燃烧控制器串联在一起的电压型变频器，通过蒸汽温度传感器反馈的温度，变换频率，改变燃烧控制器电压，进而改变燃烧控制器转速，控制燃烧控制器下料量。

本发明有机的将蒸汽锅炉与热风炉结合在一起，避免了反复开停机，所导致的能源损失浪费严重的情况发生，而且本发明热效率高，能源利用率大,热损失小，燃烧效率好,节省燃料。

附图说明

图1为本发明一种蒸汽热风一体机的主视图；

图2为图1的全剖图；

图3为图2中上机体与下机体部分的剖视图；

图4为图1中沿A-A方向的剖视图；

图5为本发明一种蒸汽热风一体机中进料器的结构示意图；

图中所示：1-下机体、2-上机体、3-烟道、4-引烟风机、5-余热收集通道、6-离心风机、7-助燃进风管、8-助燃风机、9-进料器、901-支撑架、902-颗粒燃料斗、903-进料管、904-蒸汽温度控制器、905-燃烧控制器、906万向轮、10-自动点火器、11-旋风收尘器、12-炉体、13-炉膛、14-排灰腔、15-炉桥、16-灰箱、17-观火口、18-预热腔三、19-预热腔四、20-助燃风管、21-水箱一、22-预热腔一、23-水位控制器、24-水箱二、25-预热腔二、26-进水管、27-排污管、28-蒸汽速热发生器、29-加热筒、30-出风口、31-蒸汽导出管、32-蒸汽加热管、33-热风导出管、34-热风管一、35-热风管二、36-热风管三、37-热风管四、38-热风管五、39-导风管一、40-导风管二、41-压力安全阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1至图5所示本发明的一种蒸汽热风一体机,包括下机体1、上机体2、烟道3、余热收集通道5、助燃进风管7、进料器9、自动点火器10。

——所述下机体1由燃烧炉、水箱一21、预热腔一22、水箱二24、预热腔二25、蒸汽速热发生器28构成。

所述燃烧炉设置在下机体1中央，由炉体12、排灰腔14、预热腔三18、预热腔四19、助燃风管20构成；所述炉体12为设置在燃烧炉顶部且上下开口的筒体，在炉体12内侧底部设有炉膛13，在炉膛13外壁填充有耐火泥；所述排灰腔14设置在燃烧炉底部且顶部与侧面开口；在排灰腔14顶部开口处设有镂空的并位于炉膛13正下方的炉桥15；在排灰腔14侧面开口处设有位于炉桥15正下方并可抽拉进出排灰腔14的灰箱16；所述预热腔三18环设在排灰腔14外侧；所述预热腔四19环设在炉体12底部外侧并位于预热腔三18上方，预热腔三18与预热腔四19之间隔板上设有贯通预热腔三18与预热腔四19的通孔；所述助燃风管20安装在炉体12底部，一端伸入预热腔四19内，另一端伸入炉膛13内并位于炉桥15上方。

所述水箱一21、预热腔一22、水箱二24、预热腔二25都成环形腔体结构，且由内至外依次环设在炉体12外侧；其中预热腔一22底部与预热腔二25底部连通；在水箱二24上设有连通外界的进水管26（在水位控制器23控制下自动向水箱一21与水箱二24内补水）以及排污管27；水箱一21与水箱二24之间通过多根设在两者底部的管道连通，在水箱一21与水箱二24之间的中上部设有水位控制器23（水位控制器23采用现有的如七星华控牌CYWQ-206型号的水位控制器）。

所述蒸汽速热发生器28由多根竖向安装在炉体12内部的金属管道构成；每根金属管道的下部穿过炉体12外壁伸入水箱一21底部，而上部则穿过炉体12外壁伸入水箱一21顶部。

——所述上机体2安装在下机体1顶部，由加热筒29、蒸汽导出管31、蒸汽加热管32、热风导出管33以及都呈环形腔体结构并由内至外依次环设在加热筒29外侧的热风管一34、热风管二35、热风管三36、热风管四37、热风管五38构成；所述加热筒29为顶部封闭而底部开口并位于炉体12正上方与炉体12连通的中空筒体；在加热筒29顶部侧面设有多个用于排出热风的出风口30；所述蒸汽导出管31一端由上机体2底部外侧穿透上机体2后伸入加热筒29内部，另一端伸出上机体2外并传导蒸汽到外界；所述蒸汽加热管32为螺旋盘绕在加热筒29内壁的中空管体，蒸汽加热管32的下端伸入水箱一21内与水箱一21顶部连通，上端向下弯曲后伸入加热筒29内侧下部与蒸汽导出管31连通；所述热风导出管33一端由上机体2底部外侧穿透上机体2后伸入热风管一34腔体内部与热风管一34底部连通，另一端伸出上机体2外并传导热风到外界；在热风导出管33与蒸汽加热管32上都设有阀门；所述热风管一34顶部与出风口30连通；所述热风管二35顶部通过设置在加热筒29侧壁顶部的导风管一39与加热筒29内部连通，热风管二35底部与预热腔一22顶部连通；所述热风管三36顶部与出风口30连通；所述热风管四37底部与预热腔二25顶部连通；所述热风管五38底部通过导风管二40与热风管三36底部连通。

——所述烟道3为空心筒体，它的一端安装在上机体2顶部并与热风管四37顶部连通，另一端通过安装在其上的引烟风机4将烟气抽排出外界。

——所述余热收集通道5为套设在烟道3外部的空心筒体，它的一端安装在上机体2顶部并与热风管五38顶部连通，另一端通过安装在其上的离心风机6将外界空气抽入余热收集通道5内；余热收集通道5内部设置有阻力转换器，所述阻力转换器为多块安装在烟道3外壁将烟道3内部热量传导给余热收集通道5内部冷风的导热片，离心风机6吹来的风被阻力转换器阻挡与阻力转换器充分接触，实现热交换。

——所述助燃进风管7安装在下机体1外部，一端伸入预热腔三18内，另一端通过安装在其上的助燃风机8将外界空气抽入预热腔三18内。

——所述进料器9安装在下机体1外侧，其进料管伸入炉体12内部并位于炉膛13上方。

——所述自动点火器10安装在下机体1上并伸入炉膛13内部，选用目前常用的锅炉用自动点火器（例如漳泽牌XDH-20高能点火器）。

进一步地，为保证蒸汽导出管31、蒸汽加热管32内压力在安全范围，在上机体上安装有压力安全阀41；所述压力安全阀41与蒸汽导出管31接通，蒸汽导出管31、蒸汽加热管32内压力过高时，压力安全阀41会被冲开泄压。

进一步地，为便于观察燃烧炉内燃烧状况，在下机体1前侧面设有带观察门的观火口17。

进一步地，在余热收集通道5的进风口设有阀门。

进一步地，为了降低排出烟气的灰尘，在烟道3尾端设有旋风收尘器11。

进一步地，所述进料器9为燃气式进料器，可用天然气、油或油气等作燃料，由带阀门的进料管903构成，所述进料管一端伸入炉体内部，另一端与燃气储存罐连通。

进一步地，所述进料器9为固体燃料进料器，可用煤粉或生物质颗粒等作燃料，由支撑架901、颗粒燃料斗902、进料管903构成；所述支撑架901设置在下机体1外侧；所述颗粒燃料斗902安装在支撑架901顶部；所述进料管903为螺旋输送器，其一端伸入炉体12内部，另一端颗粒燃料斗902底部连通。

进一步地，为给燃烧炉提供充足燃料，所述进料管903的数目为两根。

进一步地，为便于调节进料器9高度，所述支撑架901底部设有可调节支撑架901高度的伸缩杆；在伸缩杆底部安装有万向轮906。

进一步地，为便于控制蒸汽输出温度，在蒸汽导出管31上安装有蒸汽温度传感器，在颗粒燃料斗902外壁设有燃烧控制器905与蒸汽温度控制器904，所述燃烧控制器905为星型卸料器；所述蒸汽温度控制器904为与燃烧控制器905串联在一起的电压型变频器，通过蒸汽温度传感器反馈的温度，燃烧控制器905变换频率，改变燃烧控制器905电压，进而改变燃烧控制器905电机转速，控制燃烧控制器905下料量。

使用时，首先分别依次将引烟风机4、助燃风机8、离心风机6打开，助燃风机8将外界气体吹入预热腔三18内，绕排灰腔14一圈后，由预热腔三18与预热腔四19之间隔板上的通孔吹入预热腔四19内，再由助燃风管20吹入炉膛13内；然后，通过进料器9向炉体12内部送入燃料，接着启动自动点火器10，点燃炉体12内部的燃料，点火成功；然后向水箱二24、水箱一21内注水，水的高度由水位控制器23（采用目前采用的水位控制器）控制，水不能填满水箱二24、水箱一21、蒸汽速热发生器28。

随着燃烧的进行，炉体12内部会产生大量热气，这部分热气上升进入加热筒29，最后由加热筒29顶部排出。

加热筒29顶部排出的热风，一股通过出风口30进入热风管一34顶部，由热风管一34进一步向下输送（再次吸取加热筒29筒壁传导的热量后）到达热风管一34底部，最后进入热风导出管33，被热风导出管33输出利用，若不需要热风，则只需关闭热风导出管33上的阀门，热风就不会再进入热风导出管33。

加热筒29顶部排出的热风，另一股通过导风管一39进入热风管二35顶部，由热风管二35进一步向下输送到达热风管二35底部，最后进入预热腔一22顶部，由预热腔一22顶部流到预热腔一22底部，接着流到预热腔二25底部，在由预热腔二25底部流到预热腔二25顶部，再接着由预热腔二25顶部进入热风管四37，最后由热风管四37进入烟道3内，在引烟风机4抽动下，进入旋风收尘器11，被旋风收尘器11除掉灰尘后排出室外。热风由预热腔一22顶部流到预热腔二25顶部过程中，会对水箱一21、水箱二24内的水分进行充分预热，提升水箱一21与水箱二24内水的温度，又进一步提升蒸汽速热发生器28内水的问题，加速了水蒸气的产生，充分利用了热风的余热。另外，热风（烟气）由热风管四37进入烟道3内后，在烟道3内流动过程中，预热水箱一21、水箱二24后热风的余下的热量进一步地传导到余热收集通道5内并逐步被余热收集通道5内的冷风吸收。

被离心风机6吹入余热收集通道5内风在充分吸收掉烟道3内烟气的热量后变成热风，在离心风机6吹动下，流到热风管五38内，经过热风管五38向下传导（并吸收热风管四37管壁传导过来的热量后）到达热风管五38底部，再由导风管二40送入热风管三36底部，由热风管三36底部向上传导到热风管三36顶部，接着进入出风口30，再由出风口30传导到热风管一34内，最后进入热风导出管33，被热风导出管33导出利用。热风管五38、余热收集通道5外壁可覆盖隔热保温层。热风管三36内还可架设多块导热片，可将热风管二35管壁传导过来的热量让热风管三36内的风吸收升温。

经过预热腔一22、预热腔二25内热风的预热后，水箱二24、水箱一21、蒸汽速热发生器28内的水温快速提升，蒸汽速热发生器28在炉体12内高温的烘烤下，快速升温产生水蒸气，蒸汽速热发生器28产生的水蒸气由蒸汽速热发生器28顶部进入水箱一21内，再由水箱一21顶部传导到加热筒29内部的螺旋蒸汽加热管32内盘旋而上，再次被加热筒29内热风加热后进入蒸汽导出管31，传导到外界利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种蒸汽热风一体机,其特征在于:包括下机体、上机体、烟道、余热收集通道、助燃进风管、进料器、自动点火器；

——所述下机体由燃烧炉、水箱一、预热腔一、水箱二、预热腔二、蒸汽速热发生器构成；

所述燃烧炉设置在下机体中央，由炉体、排灰腔、预热腔三、预热腔四、助燃风管构成；

所述炉体为设置在燃烧炉顶部且上下开口的筒体，在炉体内侧底部设有炉膛，在炉膛外壁填充有耐火泥；所述排灰腔设置在燃烧炉底部且顶部与侧面开口；在排灰腔顶部开口处设有镂空的并位于炉膛正下方的炉桥；在排灰腔侧面开口处设有位于炉桥正下方并可抽拉进出排灰腔的灰箱；所述预热腔三环设在排灰腔外侧；所述预热腔四环设在炉体底部外侧并位于预热腔三上方，预热腔三与预热腔四之间隔板上设有贯通预热腔三与预热腔四的通孔；所述助燃风管安装在炉体底部，一端伸入预热腔四内，另一端伸入炉膛内并位于炉桥上方；

所述水箱一、预热腔一、水箱二、预热腔二都成环形腔体结构，且由内至外依次环设在炉体外侧；其中预热腔一底部与预热腔二底部连通；在水箱二上设有连通外界的进水管以及排污管；水箱一与水箱二之间通过多根设在两者底部的管道连通，在水箱一与水箱二之间的中上部设有水位控制器；

所述蒸汽速热发生器由多根竖向安装在炉体内部的金属管道构成；每根金属管道的下部穿过炉体外壁伸入水箱一底部，而上部则穿过炉体外壁伸入水箱一顶部；

——所述上机体安装在下机体顶部，由加热筒、蒸汽导出管、蒸汽加热管、热风导出管以及都呈环形腔体结构并由内至外依次环设在加热筒外侧的热风管一、热风管二、热风管三、热风管四、热风管五构成；所述加热筒为顶部封闭而底部开口并位于炉体正上方与炉体连通的中空筒体；在加热筒顶部侧面设有多个用于排出热风的出风口；所述蒸汽导出管一端由上机体底部外侧穿透上机体后伸入加热筒内部，另一端伸出上机体外并传导蒸汽到外界；所述蒸汽加热管为螺旋盘绕在加热筒内壁的中空管体，蒸汽加热管的下端伸入水箱一内与水箱一顶部连通，上端向下弯曲后伸入加热筒内侧下部与蒸汽导出管连通；所述热风导出管一端由上机体底部外侧穿透上机体后伸入热风管一腔体内部与热风管一底部连通，另一端伸出上机体外并传导热风到外界；在热风导出管与蒸汽加热管上都设有阀门；所述热风管一顶部与出风口连通；所述热风管二顶部通过设置在加热筒侧壁顶部的导风管一与加热筒内部连通，热风管二底部与预热腔一顶部连通；所述热风管三顶部与出风口连通；所述热风管四底部与预热腔二顶部连通；所述热风管五底部通过导风管二与热风管三底部连通；

——所述烟道为空心筒体，它的一端安装在上机体顶部并与热风管四顶部连通，另一端通过安装在其上的引烟风机将烟气抽排出外界；

——所述余热收集通道为套设在烟道外部的空心筒体，它的一端安装在上机体顶部并与热风管五顶部连通，另一端通过安装在其上的离心风机将外界空气抽入余热收集通道内；余热收集通道内部设置有阻力转换器，所述阻力转换器为多块安装在烟道外壁将烟道内部热量传导给余热收集通道内部冷风的导热片；

——所述助燃进风管安装在下机体外部，一端伸入预热腔三内，另一端通过安装在其上的助燃风机将外界空气抽入预热腔三内；

——所述进料器安装在下机体外侧，其进料管伸入炉体内部并位于炉膛上方；所述进料器为固体燃料进料器，由支撑架、颗粒燃料斗、进料管构成；所述支撑架设置在下机体外侧；所述颗粒燃料斗安装在支撑架顶部；所述进料管为螺旋输送器，其一端伸入炉体内部，另一端颗粒燃料斗底部连通；所述支撑架底部设有可调节支撑架高度的伸缩杆；在伸缩杆底部安装有万向轮；在蒸汽导出管上安装有蒸汽温度传感器，在颗粒燃料斗外壁设有燃烧控制器与蒸汽温度控制器，所述燃烧控制器为星型卸料器；所述蒸汽温度控制器为与燃烧控制器串联在一起的电压型变频器，通过蒸汽温度传感器反馈的温度，变换频率，改变燃烧控制器电压，进而改变燃烧控制器转速，控制燃烧控制器下料量；

——所述自动点火器安装在下机体上并伸入炉膛内部。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽热风一体机，其特征在于：在上机体上安装有压力安全阀；所述压力安全阀与蒸汽导出管接通。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽热风一体机，其特征在于：在下机体前侧面设有带观察门的观火口。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽热风一体机，其特征在于：在余热收集通道的进风口设有阀门。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽热风一体机，其特征在于：在烟道尾端设有旋风收尘器。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种蒸汽热风一体机，其特征在于：所述进料器为燃气式进料器，由带阀门的进料管构成，所述进料管一端伸入炉体内部，另一端与燃气储存罐连通。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述一种蒸汽热风一体机，其特征在于：所述进料管的数目为两根。