CN1200798A - 用于回转燃烧器的分支管 - Google Patents

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Abstract

公开了一种回转燃烧器,其中一组管子(220)把第1集流管(230b)连接于第2集流管(230a),而且其中该第1集流管和第2集流管带有一组把它们分隔成一组腔室(236)的隔板(235)。根据本发明,一根分支管布置在诸腔室中的第1腔室的最末端,用以把流体引入该第1腔室,致使该流体经第1组管子流到第2腔室,然后流过第2组管子并返回到另一个腔室并经布置在该腔室的最末端的第2根分支管流出。根据本发明制成的该结构表现出在诸腔室之间的相对流动图形,该流动图形是一种反向流动,借此改善该燃烧器的性能。最好是,诸管子被分组成一些管子对(220′,220″),而诸腔室包括相对较小的腔室和相对较大的腔室。在一个最佳实施例中,该燃烧器带有一个输入端和一个排出端,而该相对较大的腔室(236″)布置在该输入端而该相对较小的腔室(236′)布置在该排出端。最好是,诸集流管为圆断面环形集流管。

Description

用于回转燃烧器的分支管
本发明涉及焚烧设备，更确切地说，涉及回转燃烧器。
发明的背景
回转燃烧器往往用于垃圾处理和焚烧。一个典型示例在Jose的美国专利No.4 840 132中公开。一个类似的系统在Freeman的美国专利No.5097 773中公开。管式冷却器在这种系统中的应用在Filges等人的美国专利No.4 995 809中公开。
回转冷却器和热交换器是公知的。Heinemann等人的美国专利No.3 859 039公开了一种回转管式炉和行星式冷却器。Kramm等人的美国专利No.4 131 418公开了一种回转窑，该回转窑带有一个由布置在一个圆筒内的一组管子组成的冷却器，用以实现与该窑内部的热物料的热交换。
Haacker等人的美国专利No.4 711 297还公开了一种回转管式冷却器。所公开的装置从颗粒状材料传热。
用于流体流动装置的回转接头是公知的。例如，Ishii等人的美国专利No.4 096 757公开了一种超声波缺陷探测设备，该设备带有一个布置在一根空心轴内的探头，该空心轴插入被检测管子内。另一种这样的接头在Samera.Jr.等人的美国专利No.4 934 744和Richardson等人的美国专利No.4 966 746中公开。
回转燃烧器是一种用来燃烧城市垃圾和用来利用由该燃烧的副产品产生的垃圾热发电的装置。
然而，在现有燃烧器中的分支管被布置成这样，致使将发生经连接诸集流管的诸管子的流量的不均匀分布。在每个集流管中的诸腔室中的流动图形是分叉的(两向的)并将引起诸管子中的静压力分布相对于在对面的集流管中的诸腔室是可变的，该对面的集流管具有单向流动图形。冷却水将优先流过具有较低静压降的那些管子。结果将是在相互连接的诸管子之间流量的不均匀的不良的分布。具有较小流量的一些管子可能具有不良的冷却并且因而可能过热和失效。
发明概要
然而，现在已经发现，先有技术的回转燃烧器的诸缺点可以通过提供一种回转燃烧器来克服，该回转燃烧器包括一组把第1集流管(联管箱)连接于第2集流管的管子，其中该第1集流管和第2集流管带有一组把它们分隔成一组腔室的隔板，而且其中一根分支管布置在诸腔室中的第1腔室的最末端，用以把流体引入该第1腔室，致使该流体经第1组管子流到第2腔室，然后流过第2组管子并返回到另一个腔室并经布置在该腔室的最末端的第2根分支管流出。根据本发明制成的该结构表现出在诸腔室之间的相对流动图形，该流动图形是一种反向流动(逆流)，借此改善该燃烧器的性能。最好是，诸管子被分组成一些管子对，而诸腔室包括相对较小的腔室和相对较大的腔室。在一个最佳实施例中，该燃烧器带有一个输入端和一个排出端，而该相对较大的腔室布置在该输入端而该相对较小的腔室布置在该排出端。最好是，诸集流管为圆断面环形集流管。
在本发明的某些最佳实施例中，该排出端连接于一个回转接头，该回转接头包括一个由一根内管和一根带有一组孔的外管组成的同轴管。最好是，一个环形隔板布置在该内管中而一个壳体环绕该外管。
于是，本发明提供一种用来把垃圾热转化为水蒸汽的回转燃烧器，该燃烧器具有一对靠一组管子连接的集流管，其中一组隔板布置在诸集流管内部，以界定一系列腔室。根据本发明，一根分支管在该燃烧器的排出端连接于每个腔室以提供与该腔室内部的流体连通，而且该分支管布置在诸腔室的最末端，借此在诸集流管的诸腔室内引起冷却剂的反向流动(逆流)。在一些最佳实施例中，布置在该燃烧器的排出端的诸腔室是比分布在该燃烧器的输入端的诸腔室相对较小的。
本发明的另一个方面在于提供一种焚烧和发电系统，该系统包括一个用来燃烧垃圾并产生过量热的部分，以及一个用来把该过量热转化为电力的热交换部分，其中冷却水被引入一个回转燃烧器以便把垃圾热转化为水蒸汽，该回转燃烧器包括：一对靠一组管子连接的集流管，其中一组隔板布置在诸集流管内部，以界定一系列腔室。根据本发明的上述该方面，一根分支管在该燃烧器的排出端连接于每个腔室以提供与该腔室内部的流体连通，而且该分支管布置在诸腔室的最末端以便在诸腔室内造成冷却剂的反向流动。
附图的简要说明
图1是一个包括一个回转燃烧器的焚烧系统的示意图；
图2是一个回转燃烧器的局部剖视立面视图；
图3是图3中所示的该燃烧器的细节的剖切透视图；
图4A表示先有技术的回转燃烧器的配置和管路流动图形；以及
图4B表示一个根据本发明制成的回转燃烧器的配置和管路流动图形。
最佳实施例的详细描述
图1表示一个回转燃烧器系统，为了清晰去除了某些零件，如图1中所示的一个焚烧系统10一般用来燃烧城市垃圾20并用来把来自焚烧的垃圾热转化为电力。一个供料斗30接收该城市垃圾20，然后该城市垃圾被一个推料机40推入一个燃烧器50的输入端35，在那里该垃圾20被燃烧。燃烧受到经风箱60鼓入该燃烧器50中的空气的帮助，所鼓的空气靠一个风扇机构70供给该风箱60。灰和来自该燃烧的其他固体副产物80流出该燃烧器50的排出端90并流到一个炉排100上，该炉排把该灰80输送到一个输送系统110以便移出。图1中所示的该系统还产生电力。来自燃烧器50的热气体在炉子120中上升并与一个锅炉组或过热器130相通以产生水蒸汽，该水蒸汽流过一个汽轮机180和发电机190以产生电力。该热气体在该炉子120中继续运行到一个干燥除尘器150，然后到一个布袋除尘器160以便从该气体中去除讨厌的成分。然后该气体流入一个烟囱170以便排放到大气中。
参照图2和图3，可以看到，该燃烧器50包括一组用来输送水和用来返回汽水混合物的管子220。燃烧器50的输入端35和排出端90各分别包括圆断面环形(圆环形)集流管230a、230b，用以把诸管子220相互连接。位于每个环形集流管230a、230b中的是一组隔板235，其细节在下面给出。诸隔板235在诸环形集流管230a、230b的每个中界定一些腔室。如图3中清楚所见，一组分支管250把该环形集流管230b与同轴管212相互连接。
仍然参照图1～图3，当该系统10运行时，液体水被泵送到一个回转接头210，该回转接头经一根同轴管212向该燃烧器50给水。然后该水作为一种水汽混合物返回该回转接头210。关于这一点，该同轴管212在这样的意义上是同轴的，即它带有一根同轴地布置在一根外管213中的内管214，以便在它们之间界定一个环形区215，如在图3中清晰所见。此外，该外管213带有一组穿过其圆周的孔216a、216b。一个环形隔板219环绕管子214的圆周并夹在外管213与内管214之间以便把一组孔216a与另一组孔216b隔离。环绕外管213的一部分是一个带有与其连接的管子218a/218b的壳体217。管子218a与外管213的内部连通而管子218b与内管214的内部连通。应该指出，冷却水流过管子218a，孔216a，沿环形区215，进入诸分支管250中预定的一些里，然后进入环形集流管230b。然后该冷却水在其路上经一些管子220流到环形集流管230a。一种水汽混合物取道另一些管子220返回回转接头210，因此该水汽混合物进入内管214，经过孔216b流进管子218b。上述布置在环形集流管230a/230b中的一些隔板235保证该冷却剂供给将不会与该水汽混合物相混合。
然而，如上所述，现有燃烧器中的诸分支管250被布置成这样，致使从环形集流管230b到环形集流管230a并返回230b将发生经诸管子220的流量的不均匀分布，如以上所述和如在图4A中进一步所示。在产生于诸隔板235之间的诸小腔室236′中流动图形是分叉的(两向的)并将引起该小腔室236′中的静压分布相对于具有单向流动图形的较大的腔室236″是可变的。该冷却水将优先流过具有较低静压降的那些管子，而且该结果将是在相互连接的诸管子220之间流量的不均匀或不良的分布。具有较小流量的一些管子220可能具有不良的冷却并且因而可能过热和失效。
然而，本发明提供对此问题的一种解决办法。本发明的一个最佳实施例示于图4B。在根据本发明制成的一个燃烧器50中，冷却水从该集流管230b被引入一些管子220。该水经一些管子220流到对面的集流管230a，因此它经另一些管子220返回集流管230b。一组邻近的管子220在诸管子220的一端与该较小的腔室236′连通，并且还在诸管子220的另一端与一个较大的腔室236″连通。该流体的流动图形示于图4B中并且可以看出，该流体取道布置在该腔室的最末端的该分支管250进入较小的腔室236′，流过第1组管子220′并进入较大的腔室236″，在那里它转向并在其路上流过第2对管子220″返回另一个较小的腔室236′。该流动取道布置在该腔室的最末端的一根分支管250流出该第2小腔室236′。在对面两个腔室236′、236″之间的相对流动图形本身是相反的，即一种反向流动，因为诸分支管250布置在诸小腔室236′的最末端。于是，本发明与先有技术的不同之处在于，诸分支管250布置得在诸集流管230a、230b的诸腔室内引起冷却剂的反向流动。
根据本发明制成的回转燃烧器50将表现出胜过先有技术中那些回转燃烧器的许多优点。在根据本发明制成的燃烧器中产生的该反向流动引起较平衡的和均匀的压降出现在把腔室236′与236″连接的该组管子之间。这样一来，该流量在该组管子中间被较相等地分流并且是均匀的，而且所有管子保证有必要的流量以保持它们冷却。
虽然已经通过一个示范性的实施例描述了本发明，但是所附权利要求书的精神和范围不受该权利要求书中没有明白地指出的任何细节的限制。综上所述，许多替代的实施例将呈现于本专业的技术人员。因此，为了确定本发明的全部范围应该参照所附权利要求书。

Claims (14)

1.一种回转燃烧器，该回转燃烧器包括一组把第1集流管连接于第2集流管的管子，该第1集流管和第2集流管包括一组把诸集流管分隔成一组腔室的隔板，一根分支管布置在诸腔室中的第1腔室的最末端，用以把流体引入该第1腔室，其中该流体经第1组管子流到第2腔室，然后流过第2组管子并返回到另一个腔室并经布置在该腔室的最末端的第2根分支管流出，借此诸腔室之间的相对流动图形是一种反向流动。
2.如权利要求1中所述的回转燃烧器，其中诸管子被分组成一些管子对。
3.如权利要求1中所述的回转燃烧器，其中诸腔室包括一些相对较小的腔室和一些相对较大的腔室。
4.如权利要求3中所述的回转燃烧器，其中该燃烧器带有一个输入端和一个排出端，其中诸相对较大的腔室布置在该输入端，而诸相对较小的腔室布置在该排出端。
5.如权利要求4中所述的回转燃烧器，其中该排出端连接于一个回转接头。
6.如权利要求5中所述的回转燃烧器，其中该回转接头包括一个由一根内管和一根外管组成的同轴管。
7.如权利要求6中所述的回转燃烧器，其中该外管还包括一组孔。
8.如权利要求6中所述的回转燃烧器，该回转燃烧器还包括一个布置在该内管中的环形隔板。
9.如权利要求6中所述的回转燃烧器，该回转燃烧器还包括一个环绕该外管的壳体。
10.如权利要求1中所述的回转燃烧器，其中诸集流管是圆断面环形集流管。
11.一种用来把垃圾热转化为水蒸汽的回转燃烧器，该回转燃烧器包括：一对靠一组管子连接的集流管，其中一组布置在诸集流管内部的隔板界定一系列腔室，而且一根分支管在该燃烧器的排出端连接于每个腔室以提供与该腔室内部的流体连通，所述分支管布置在诸腔室的最末端，借此在诸集流管的诸腔室内引起冷却剂的反向流动。
12.如权利要求11中所述的回转燃烧器，其中位于该燃烧器的该排出端的诸腔室比位于该燃烧器的一个输入端的诸腔室相对小些。
13.如权利要求11中所述的回转燃烧器，其中诸集流管是圆断面环形集流管。
14.一种焚烧和发电系统，该系统包括一个用来燃烧垃圾并产生过量热的部分，以及一个用来把该过量热转化为电力的热交换部分，其中冷却水被引入一个回转燃烧器以便把垃圾热转化为水蒸汽，该回转燃烧器包括：一对靠一组管子连接的集流管，其中一组布置在诸集流管内部的隔板界定一系列腔室，而且一根分支管在该燃烧器的排出端连接于每个腔室以提供与该腔室内部的流体连通，所述分支管布置在诸腔室的最末端，借此在一组管子中在诸集流管的诸腔室内引起冷却剂的反向流动，致使该组的一部分具有与该组的另一部分的流动方向相反的流动方向。
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