CN111006232A - 平衡式烟道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡式烟道，包括外管道、套设在外管道内部并设有开口的内管道，外管道和内管道之间形成第一通道，内管道内壁形成第二通道，第二通道一端设有用于排气的出口，第二通道另一端设有与第一通道连通的第一入口，第一通道一端设有用于进气的第二入口，第一通道另一端与第一入口连通，第一通道和第二通道还通过开口连通；外界空气通过第一通道并进入与第一通道连通的燃烧室并产生烟气，烟气进入第二通道，并通过出口和开口分流产生第一烟气和第二烟气，第一烟气通过出口排出至外界，第二烟气通过开口进入第一通道。本发明的平衡式烟道减少室内空气受到的污染，降低火焰温度，减少NO_X的产生，减少了NO_X烟气排放量。

Description

平衡式烟道

技术领域

本发明涉及烟气排放领域，特别涉及一种平衡式烟道。

背景技术

国内大部分的锅炉房对燃气无法做到完全安全隔离，这是由于锅炉燃烧所需的空气通过风机从室内抽取，燃烧室和室内空气通过进风口连通。为解决这个问题，一部分锅炉采用了平衡烟道，即进风口和排烟口都连通到室外，吸进助燃空气并将烟气平衡地排出。

现有的平衡式烟道存在以下不足之处：一、排烟和进气为两根独立管，排烟热量无法被进空气吸收；二、烟气基本不处理直接排放，导致排放较多NO_X的烟气，污染室内空气，危害人员健康；三、烟道输送给燃烧室的烟气量不可调。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种与室内空气隔离、减少 NO_X烟气排放量、输送氧气浓度可调的平衡式烟道。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

平衡式烟道，包括外管道、套设在外管道内部并设有开口的内管道，外管道和内管道之间形成第一通道，内管道内壁形成第二通道，第二通道一端设有用于排气的出口，第二通道另一端设有与第一通道连通的第一入口，第一通道一端设有用于进气的第二入口，第一通道另一端与第一入口连通，第一通道和第二通道还通过开口连通；外界空气通过第二入口进入第一通道，然后通过第一通道进入与第一通道连通的燃烧室并产生烟气，烟气通过第一入口进入第二通道，并通过出口和开口分流产生第一烟气和第二烟气，第一烟气通过出口排出至外界，第二烟气通过开口进入第一通道。以上技术方案中，第一通道另一端还与燃烧室连通，外界空气通过第二入口进入第一通道，并进入燃烧室；燃烧产生的部分烟气通过第一入口进入第二通道，并通过出口排出到外界；燃烧产生的另一部分烟气通过第一入口进入第二通道之后还通过开口再次进入第一通道，并随着外界空气一起进入燃烧室，从而降低燃烧室火焰温度，大大减缓了热力型NOx的生成速度，空气中的氮气还来不及反应生成NOx就排放了出去，从而极大地减少了NO_X烟气排放量，降低了对环境的污染。本发明的平衡式烟道，燃烧室所需的空气均来自外界空气，并将燃烧产生的烟气排放至外界，从而将烟气与室内空气隔离，使室内空气保持清洁，降低了室内空气受污染的概率。内管道可以通过支架固定在外管道内。

作为优选，内管道可滑动地设有与开口相对应的挡板。以上技术方案中，通过滑动挡板并调节开口的大小，从而调节设置燃烧产生的烟气通过开口进入第一通道的量，从而工作人员可以根据实际情况调节燃烧室烟气回收量，解决了现有技术的平衡式烟道输送给燃烧室的烟气回收量不可调的不足之处。

作为优选，开口的下边缘部设有第一滑槽，挡板可滑动地设在第一滑槽上。以上技术方案中，第一滑槽可通过螺丝连接设在开口的下边缘部，也可以焊接在开口的下边缘部。通过挡板在第一滑槽内滑动，从而调节开口大小，从而从而调节设置燃烧产生的烟气通过开口进入第一通道的量。

作为优选，开口的上边缘部设有第二滑槽，挡板可滑动地设在第一滑槽和第二滑槽上。以上技术方案中，第二滑槽可通过螺丝连接设在开口的下边缘部，也可以焊接在开口的下边缘部。通过挡板在第一滑槽和第二滑槽内滑动，从而调节开口大小，从而从而调节设置燃烧产生的烟气通过开口进入第一通道的量。第一滑槽和第二滑槽使得挡板更加安稳地设在内管道上，降低了挡板脱落的概率，增加了本发明平衡式烟道的使用质量。

作为优选，开口的上边缘部还设有刻度。以上技术方案中，刻度与开口大小相对应，即刻度与烟气通过开口进入第一通道的量相对应，通过刻度，工作人员可以直观方便地通过滑动挡板并调节开口的大小，从而调节设置燃烧产生的烟气通过开口进入第一通道的量，工作人员还可方便地记录开口大小调节情况。

作为优选，第一通道内设有第一排风扇。以上技术方案中，第一排风扇向平衡式烟道内部吹气，从而将外界空气吸入第一通道，并将外界空气传送至燃烧室。第一排风扇安装在内管道内壁上，从而第一排风扇设在第一通道内。

作为优选，第一排风扇位于开口靠近第一入口的一侧。以上技术方案中，第一排风扇还通过开口将第二通道内的烟气吸入第一通道，从而使得燃烧产生的部分烟气通过第一入口进入第二通道之后还通过开口再次进入第一通道，并进入燃烧室，从而降低燃烧室降低火焰温度，并减少NO_X的产生，从而极大地减少了NO_X烟气排放量。

作为优选，第二通道内设有第二排风扇。以上技术方案中，第二排风扇面向外界吹气，从而有助于将第二通道内的烟气排出。第二排风扇安装在内管道外壁与外管道内壁之间，从而第二排风扇设在第二通道内。

作为优选，第二排风扇位于开口靠近出口的一侧。以上技术方案防止了第二通道内的烟气在第一排风扇的作用下通过开口全部进入第一通道，使得第二通道内的部分烟气通过出口排出至外界，部分烟气通过开口进入第一通道。

进一步地，本发明的平衡式烟道的出烟气量占比总气体量的关系式为：η＝Q₁/(Q₂+Q₁)，其中，η为出烟气量相对总气体量的占比，Q₁为出烟气量，Q₂为进空气量。本发明中，开口的宽度为35mm，开口的总长度不小于50mm，外管道直径为150mm，内管道直径为75mm，故进空气的截面积为A₁＝(D₁ ²-D₂ ²)×0.25×π＝13247mm²，其中A₁为进空气的横截面积，D₁为外管道直径，D₂为内管道直径；设置进风速度V₁为0.629m/s，出烟气速度V₂为1.047m/s，故进空气量Q₂＝V₁×A₁×3600＝30m³/h，出烟气量Q₁＝V₂×A₂×3600，其中A₂为出烟气的横截面积，可以通过调节本发明中的开口大小来调节A₂的大小，A₂＝L×W，其中 L为开口的长度，W为开口宽度，开口宽度固定大小为35mm，开口长度L可以通过挡板在0mm至50mm之间进行调节，从而对本发明的平衡式烟道的出烟气量占比进行调节。从而出烟气量相对总气体量的占比η＝(V₂×A₂×3600)/ (30+V₂×A₂×3600)。

进一步地，分别在开口长度L为20mm、30mm、40mm、50mm试验并计算本发明的出烟气量相对总气体量的占比η，开口长度L与出烟气量相对总气体量的占比η之间的关系如下表所示：

开口长度L	出烟气量占比η
		20mm	8.08％
30mm	10.07％
		40mm	11.26％
50mm	11.8％

从而根据以上试验数据可以通过调节开口长度L得到要求内的出烟气量占比，从而排放出要求内的NO_X排放量。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明的平衡式烟道与室内空气隔离，降低了烟气污染室内空气的概率，减少了烟气对室内人员造成的危害；

2、本发明的平衡式烟道减少了NO_X烟气排放量，降低了NO_X对环境的污染；

3、本发明的平衡式烟道可以调节输送给燃烧室烟气量。

附图说明

图1是本发明平衡式烟道的爆炸示意图；

图2是本发明平衡式烟道的结构示意图；

图3是本发明内管道的正视图；

图4是本发明内管道的侧视图；

图5是本发明平衡式烟道的侧视图；

图6是本发明的平衡式烟道的工作流程示意图。

图中：1、外管道，2、内管道，3、第一通道，31、第二入口，4、第二通道，41、出口，42、第一入口，5、开口，6、挡板，7、第一滑槽，8、第二滑槽，9、刻度，10、第一排风扇，11、第二排风扇，12、外界空气，13、燃烧室， 14、烟气，141、第一烟气，142、第二烟气，15、外界。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1-6所示，平衡式烟道包括外管道1、套设在外管道1内部并设有开口 5的内管道2，外管道1和内管道2之间形成第一通道3，内管道2内壁形成第二通道4，第二通道4一端设有用于排气的出口41，第二通道4另一端设有与第一通道3连通的第一入口42，第一通道3一端设有用于进气的第二入口31，第一通道3另一端与第一入口42连通，第一通道3和第二通道4还通过开口5 连通；外界空气12通过第二入口31进入第一通道3，然后通过第一通道3进入与第一通道3连通的燃烧室13并产生烟气14，烟气14通过第一入口31进入第二通道4，并通过出口41和开口5分流产生第一烟气141和第二烟气142，第一烟气141通过出口41排出至外界15，第二烟气142通过开口5进入第一通道 3。

本实施例中，内管道2可滑动地设有与开口5相对应的挡板6。

本实施例中，开口5的下边缘部设有第一滑槽7，挡板6可滑动地设在第一滑槽7上。

本实施例中，开口5的上边缘部设有第二滑槽8，挡板6可滑动地设在第一滑槽7和第二滑槽8上。

本实施例中，开口5的上边缘部还设有刻度9。

本实施例中，第一通道3内设有第一排风扇10。

本实施例中，第一排风扇10位于开口5靠近第一入口42的一侧。

本实施例中，第二通道4内设有第二排风扇11。

本实施例中，第二排风扇11位于开口5靠近出口41的一侧。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在不改变本发明的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.平衡式烟道，其特征在于：包括外管道(1)、套设在外管道(1)内部并设有开口(5)的内管道(2)，外管道(1)和内管道(2)之间形成第一通道(3)，内管道(2)内壁形成第二通道(4)，第二通道(4)一端设有用于排气的出口(41)，第二通道(4)另一端设有与第一通道(3)连通的第一入口(42)，第一通道(3)一端设有用于进气的第二入口(31)，第一通道(3)另一端与第一入口(42)连通，第一通道(3)和第二通道(4)还通过开口(5)连通；外界空气(12)通过第二入口(31)进入第一通道(3)，然后通过第一通道(3)进入与第一通道(3)连通的燃烧室(13)并产生烟气(14)，烟气(14)通过第一入口(42)进入第二通道(4)，并通过出口(41)和开口(5)分流产生第一烟气(141)和第二烟气(142)，第一烟气(141)通过出口(41)排出至外界(15)，第二烟气(142)通过开口(5)进入第一通道(3)。

2.根据权利要求1所述的平衡式烟道，其特征在于：内管道(2)可滑动地设有与开口(5)相对应的挡板(6)。

3.根据权利要求1或2所述的平衡式烟道，其特征在于：开口(5)的下边缘部设有第一滑槽(7)，挡板(6)可滑动地设在第一滑槽(7)上。

4.根据权利要求3所述的平衡式烟道，其特征在于：开口(5)的上边缘部设有第二滑槽(8)，挡板(6)可滑动地设在第一滑槽(7)和第二滑槽(8)上。

5.根据权利要求1或2或4所述的平衡式烟道，其特征在于：开口(5)的上边缘部还设有刻度(9)。

6.根据权利要求5所述的平衡式烟道，其特征在于：第一通道(3)内设有第一排风扇(10)。

7.根据权利要求6所述的平衡式烟道，其特征在于：第一排风扇(10)位于开口(5)靠近第一入口(42)的一侧。

8.根据权利要求1或2或4或6或7所述的平衡式烟道，其特征在于：第二通道(4)内设有第二排风扇(11)。

9.根据权利要求8所述的平衡式烟道，其特征在于：第二排风扇(11)位于开口(5)靠近出口(41)的一侧。

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