CN112902448A - 蓄热式空气加热炉及其加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空气加热技术领域，具体涉及一种蓄热式空气加热炉及其加热系统，其包括炉体，所述炉体上设有进气口和出气口，所述的炉体依次设有进气均流段、加热蓄热段、掺混出气段；进气均流段包括所述的进气口以及设置在所述进气口的均流罩；加热蓄热段包括加热管组件、蓄热组件；掺混出气段设有掺混进气口。本发明在加热炉的进气口处安装了进气分流罩，进气分流罩将进入炉体的空气分散，尽可能使空气均匀的流经加热蓄热段；其次，本加热炉根据需求设置多级加热蓄热段，相邻两级加热蓄热段之间设有均流板，均流板再次将流经的气体均流，使气体尽可能的均匀流经后段加热蓄热段。
Description
技术领域
本发明属于空气加热技术领域，具体涉及一种蓄热式空气加热炉及其加热系统。
背景技术
随着航空、航天、船舶制造业发展、发动机技术水平提升，发动机及高速飞机上零件急热急冷检验技术越来越被人们所重视，高温、大功率气体加热炉是实现发动机、高速飞机零件急热急冷检验的主要设备。由于需要控制生产成本或由于某些外部条件限制，部分加热炉的供电能力较弱，不能使用较高功率的加热管提供热能，因此，采用蓄热的方式解决电力供应不足的问题，一般的蓄热式空气加热炉的炉内设有多根加热管，加热炉的中部填充大量的蓄热体，前期通过加热管的热辐射为蓄热体蓄热，当蓄热体的温度满足空气加热的条件之后启动空气加热程序为空气加热，待加热的空气进入炉体后集中吹在炉体中部的蓄热体上，外围蓄热体流经的空气较少，使得中部蓄热体的温度较低、外围蓄热体的温度较高，蓄热体一般采用钢质金属板材，温度高会导致蓄热体变形，温度不同变形程度不同，蓄热体的变形会导致蓄热体之间发生拉扯，降低了蓄热体的使用寿命。另外，由于空气大多从炉体中部的蓄热体流过，外围蓄热体的热量没有得到很好的利用，造成了热能的浪费。
发明内容
本公开的一方面解决的一个技术问题是提供一种蓄热式空气加热炉，以解决上述的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
蓄热式空气加热炉，包括炉体，所述炉体上设有进气口和出气口，其技术特征在于，所述的炉体依次设有进气均流段、加热蓄热段、掺混出气段；
进气均流段包括所述的进气口，以及设置在进气均流段炉体内的均流罩，均流罩与进气口相连接；
加热蓄热段包括加热管组件、蓄热组件，所述的加热组件包括在加热蓄热段的炉体内壁的周向上均匀分布有若干根加热管，所述的蓄热组件包括若干组蓄热单元，每个蓄热单元包含有蓄热材料，蓄热组件通过支撑架安装在加热蓄热段的炉体内；
掺混出气段包括所述的出气口，掺混出气段上设有掺混进气口。
在其中一个实施例中，所述的均流罩包括均流管，均流管的前端与所述的进气口相连接、末端设有管罩，均流管的管壁周向上均匀分布有若干个出风口，管罩上均匀分布有若干个出风孔。
在其中一个实施例中，所述的管罩为锥形罩。
在其中一个实施例中，所述的加热蓄热段设有若干个，若干个加热蓄热段首尾依次相连。
在其中一个实施例中，所述的加热蓄热段的末端设有均流板，均流板上均匀分布有若干个均流窗，均流窗上设有开合门。
在其中一个实施例中，所述的炉体内壁设有隔热保温层。
在其中一个实施例中，所述的进气口设有进气调节阀、进口温度传感器、压力传感器、流量传感器，所述的出气口设有出口温度传感器，所述的炉体内设有炉内温度传感器，所述的掺混进气口设有掺混进气调节阀。
所述的进气调节阀和掺混进气调节阀均为电子控制调节阀。
一种蓄热式空气加热系统，包括上述的蓄热式空气加热炉和PLC控制器，所述的进气调节阀、进口温度传感器、压力传感器、流量传感器、出口温度传感器、炉内温度传感器、掺混进气调节阀分别与PLC控制器电连接。
本发明与现有技术相比较，具有如下优点：
第一，在加热炉的进气口处安装了进气分流罩，进气分流罩将进入炉体的空气分散，尽可能使空气均匀的流经加热蓄热段，避免了能源的浪费；
第二，本加热炉根据需求可以设有多个加热蓄热段，每个加热蓄热段的末端均设有均流板，均流板上设有若干个均匀分布的均流窗，均流板再次将流经的空气均流，使气体分散，尽可能的使空气均匀的流入后段；
第三，由于流经的空气分散均匀，蓄热体之间的温差变化较小，不会出现由于温差较大而形成的互相拉扯的问题，延长了蓄热体的使用寿命，节省了维护成本，降低了生产成本。
附图说明
图1是根据本公开的一个方面的整体结构示意图；
图2是根据本公开的一个方面的分流罩的结构示意图；
图3是根据本公开的一个方面的加热蓄热段横截面结构示意图；
图4是根据本公开的一个方面的均流板结构示意图；
图5是根据本公开的一个方面的蓄热式空气加热系统结构示意图；
附图中：1-炉体、2-支架、3-进气口、4-出气口、5-进气均流段、6-加热蓄热段、7-掺混出气段、501-均流罩、502-均流管、503-管罩、504-出风口、505-出风孔、601-电加热管、602-蓄热组件、603-均流板、604-均流窗、605-开合门、701-掺混进气口、8-隔热保温层、9-PLC控制器、901-进气调节阀、902-进口温度传感器、903-压力传感器、904-流量传感器、905-出口温度传感器、906-炉内温度传感器、907-掺混进气调节阀。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1、图2、图3，一种蓄热式空气加热炉，包括炉体1和炉体下方的支架2，所述炉体上设有进气口3和出气口4，所述的炉体依次设有进气均流段5、两级加热蓄热段6、掺混出气段7；进气均流段5包括所述的进气口3，以及设置在进气均流段5炉体内的均流罩501，均流罩501与进气口3相连接，均流罩501包括均流管502，均流管502的前端与所述的进气口3相连接、末端设有锥形的管罩503，均流管502的管壁周向上均匀分布有若干个出风口504，管罩503上均匀分布有若干个出风孔505；加热蓄热段6包括加热管组件、蓄热组件602，所述的加热组件包括在加热蓄热段的炉体内壁的周向上均匀分布有若干根电加热管601，所述的蓄热组件602包括若干组蓄热单元，每个蓄热单元包含有蓄热材料，蓄热组件602通过支撑架安装在加热蓄热段6的炉体1内，加热蓄热段6的末端设有均流板603，均流板603上均匀分布有若干个均流窗604，均流窗604上设有开合门605，开合门605设置在均流板603的外侧，开合门605的顶部通过转轴转动安装在均流板603上，加热炉没有通风的情况下，开合门605在重力的作用下自然闭合，当空气流经均流板603的均流窗604时，开合门605在风力的作用下开启。掺混出气段7包括所述的出气口4，掺混出气段7上设有掺混进气口701。进气均流段5、两级加热蓄热段6、掺混出气段7等相邻两段之间通过法兰、螺栓固定，相邻两段之间采用石墨缠绕垫密封。为了防止温度外泄，炉体的内壁设有隔热保温层8。
蓄热单元内的蓄热材料为钢板，蓄热单元内含有若干根钢板，若干根钢板平行排列，蓄热组件内的蓄热单元平型布局。
进气口设有进气调节阀、进口温度传感器、压力传感器、流量传感器，所述的出气口设有出口温度传感器，所述的炉体内设有炉内温度传感器，所述的掺混进气口设有掺混进气调节阀，进气调节阀和掺混进气调节阀均为电子控制调节阀。
一种蓄热式空气加热系统，包括上述的蓄热式空气加热炉和PLC控制器9，所述的进气调节阀901、进口温度传感器902、压力传感器903、流量传感器904、出口温度传感器905、炉内温度传感器906、掺混进气调节阀907分别与PLC控制器9电连接。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.蓄热式空气加热炉，包括炉体，所述炉体上设有进气口和出气口，其特征在于，所述的炉体依次设有进气均流段、加热蓄热段、掺混出气段；
进气均流段包括所述的进气口，以及设置在进气均流段炉体内的均流罩，均流罩与进气口相连接；
加热蓄热段包括加热管组件、蓄热组件，所述的加热组件包括在加热蓄热段的炉体内壁的周向上均匀分布有若干根加热管，所述的蓄热组件包括若干组蓄热单元，每个蓄热单元包含有蓄热材料，蓄热组件通过支撑架安装在加热蓄热段的炉体内；
掺混出气段包括所述的出气口，掺混出气段上设有掺混进气口。
2.根据权利要求1所述的蓄热式空气加热炉，其特征在于：所述的均流罩包括均流管，均流管的前端与所述的进气口相连接、末端设有管罩，均流管的管壁周向上均匀分布有若干个出风口，管罩上均匀分布有若干个出风孔。
3.根据权利要求2所述的蓄热式空气加热炉，其特征在于：所述的管罩为锥形罩。
4.根据权利要求1所述的蓄热式空气加热炉，其特征在于：所述的加热蓄热段设有若干个，若干个加热蓄热段首尾依次相连。
5.根据权利要求1所述的蓄热式空气加热炉，其特征在于：所述的加热蓄热段的末端设有均流板，均流板上均匀分布有若干个均流窗，均流窗上设有开合门。
6.根据权利要求1所述的蓄热式空气加热炉，其特征在于：所述的炉体内壁设有隔热保温层。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的蓄热式空气加热炉，其特征在于：所述的进气口设有进气调节阀、进口温度传感器、压力传感器、流量传感器，所述的出气口设有出口温度传感器，所述的炉体内设有炉内温度传感器，所述的掺混进气口设有掺混进气调节阀。
8.根据权利要求1所述的蓄热式空气加热炉，其特征在于：所述的进气调节阀和掺混进气调节阀均为电子控制调节阀。
9.一种蓄热式空气加热系统，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的蓄热式空气加热炉和PLC控制器，所述的进气调节阀、进口温度传感器、压力传感器、流量传感器、出口温度传感器、炉内温度传感器、掺混进气调节阀分别与PLC控制器电连接。
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