CN1932376B - 管式加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管式加热炉，其包括管式炉体、安装在管式炉体内部的管式燃烧室，所述管式燃烧室的一端为燃烧室入口、另一端为排烟口，所述管式炉体和所述管式燃烧室的两端之间分别密封连接，所述管式燃烧室与管式炉体之间的空腔形成换热室，在靠近所述燃烧室入口的管式炉体壁上设有受热介质出口，在靠近所述排烟口的管式炉体壁上设有受热介质入口，在所述换热室内沿纵向设置有多组折流装置。本发明的管式加热炉可广泛用于工业和民用采暖和提供热水、蒸汽以及对石油和其它化工液态品进行加热。

Description

管式加热炉

技术领域

本发明涉及一种广泛用于工业和民用采暖、提供热水或蒸汽以及对石油或其它化工液态品进行加热的加热炉，特别涉及一种管式加热炉。 

背景技术

现有的工业和民用锅炉及加热炉是广泛应用于提供采暖、热水或蒸汽及用于液态工业品加热的设备，因现有的锅炉和加热炉的燃烧工作机理所决定，它们的排烟温度都高于150摄氏度，蒸汽炉甚至高于250摄氏度，这样就使大量能源被浪费，而且传统的锅炉设计理念使得锅炉的耗钢和造价也较高，因此，需要对现有的加热设备进行改进，使能量转换更加完全，并不断减低制造成本。目前现有使用各类燃烧器的加热炉是以火筒炉和水套炉为主，它们的共同特点是，在工作时炉体内的导热媒或受热介质都处在自然对流换热的状态下，在一个较小的温度范围内，在每一时刻甚至可以近似的认为是一个等温体。正是因为炉体内的导热媒或受热介质没有明显的温度梯度，使得很难进一步降低排烟温度。另外它们的炉体短粗，耗钢和制造成本也较高。 

发明内容

本发明的目的是针对现有锅炉和加热炉的不足，提供一种更加高效、安全和制造成本低的管式加热炉。 

本发明的另一目的是提供一种由这种管式加热炉为主要组件的管式导热媒加热炉。 

本发明所谓的管式炉就是这种加热炉看上去像一根管子，它采用现有的燃油或燃气燃烧器，以各类燃油或燃气为燃料。也可以使用专门的以煤为燃料的燃烧炉。其基本设计理念是：在满足燃烧器的工作和安装条件下，选择管式燃烧室，以其直径越小越好。选择管式炉体也是在满足工作要求下，它和管式燃烧室所形成的环形空间越小越好。总之，就是要让炉体越细长越好。这是提高热效率和降低制造成本的关键。如果在使用不便或场地不允许时，也可以将其折为两段或几段来安装使用。 

为了实现本发明目的，本发明所述的管式加热炉，包括管式炉体、安装在管式炉体内部的管式燃烧室，所述管式燃烧室的一端为燃烧室入口、另一端为排烟口，所述管式炉体和所述管式燃烧室的两端之间分别密封连接，所述管式燃烧室与管式炉体之间的空腔形成换热室，在靠近所述燃烧室入口的管式炉体壁上设有受热介质出口，在靠近所述排烟口的管式炉体壁上设有受热介质入口，在所述换热室内沿纵向设置有多组折流装置。 

其中，所述管式炉体的总长度一般是其直径的10-40倍，这样不仅可以提高热效率，还可降低制造成本。 

所述的每组折流装置包括两片缺口相背的缺口环形钢板，可焊接在管式燃烧室的外管壁上。 

本发明管式加热炉中管式炉体和管式燃烧室两端的密封连接为封口封连。所述炉体通过弹性封口装置与排烟管密封相连。 

所述的弹性封口装置为设于排烟口处的管壁和管式炉体之间的弹性封口盘或密封伸缩套管，所述的弹性封口盘通过在管式炉体和排烟口的管壁上各焊连的法兰固定。 

在燃烧室入口端管式炉体与管式燃烧室以金属封口焊连。 

本发明所述的管式加热炉的燃烧室入口与燃烧器固定相连(如法兰固定安装)，排烟口端可以接装离心风机。 

本发明管式加热炉紧靠燃烧室入口的一段为高温管式燃烧室，所述高温管式燃烧室与所述管式炉体之间的空腔形成高温换热室，所述的高温燃烧室内部保持较完整地管形空腔，管壁外壁上加装换热装置，所述的换热装置可以为换热管，也可以为散热片，还可以为其它能够进行换热的散热件。 

本发明所述的燃烧室和换热室分为两段或两段以上，第一段紧靠燃烧室入口一端，为高温燃烧室和高温换热室，其余的为中低温燃烧室和中低温换热室。 

所述高温管式燃烧室之后，直至弹性封口装置的一段为中低温管式燃烧室，在中低温管式燃烧室的每一个横截面贯穿单根或多根扰流换热直管，在沿管式燃烧室的纵向上形成多排扰流换热直管，并且有序排列；所述管式炉体与所述中低温管式燃烧室之间的空腔及与该空腔相通的扰流换热直管的内管腔，形成中低温换热室。 

扰流换热直管的外壁与管式燃烧室的外壁可采用封闭焊连。 

所述的中低温管式燃烧室也可以由轴向排列的两根以上的细管组成，两根以上细管的两端分别焊接在圆形花钢板上，两头的圆形花钢板再分别焊接在上一段管式燃烧室和排烟管上。所述细管外、换热室内加装多道折流换热装置，每两片缺口相背的折流换热花板形成一道折流换热装置，折流换热花板与细管的外管壁焊连。所述管式炉体与两根以上的细管外壁之间的空腔可形成中低温换热室。 

当然，本发明所述的中低温管式燃烧室和中低温换热室，也可以包括上述两种形式，即一段为：由一根粗管构成的管式燃烧室的每一个横截面贯穿单根或多根扰流换热直管，在沿管式燃烧室的纵向上形成多排扰流换热直管，并且有序排列。所述管式炉体与所述中温管式燃烧室之间的空腔及与空腔相通的扰流换热直管的内管腔，形成一换热室，也可将其称为中温换热室。另一段为是：管式燃烧室由轴向排列的两根以上的细管组成，两根以上细管的两端分别焊接在圆形花钢板上，两头的圆形花钢板再分别焊接在上一段管式燃烧室和排烟管上。所述细管外、换热室内加装多道折流换热装置，每两片缺口相背的折流换热花板形成一道折流换热装置，折流换热花板与细管焊连。所述管式炉体与两根以上的细管外壁之间的空腔形成一换热室，可称为低温换热室。 

同时需要在中低温换热室内设置至少一个管式燃烧室与管式炉体之间的可滑动扶正装置。 

对于安全性要求较高场所，或对石油及易燃易爆的化工液态品进行加热处理时，本发明所述的管式加热炉还可与一台管式换热器相连，管式炉直接对导热媒加热，导热媒将热量在管式换热器中换给受热介质。具体结构是管式加热炉与一台基本相同长度的管式换热器组合在一起，管式加热炉受热介质出口与管式换热器热源媒入口相连，管式换热器热源媒出口通过管式泵与管式加热炉受热介质入口相连，在管式加热炉换热室和管式换热器的热源媒室内及连通它们的管线中充满导热媒，并在该系统上部设置与管式加热炉换热室相通的导热媒膨胀罐及呼吸阀，从而构成一台管式导热媒加热炉。 

本发明的管式加热炉所述高温换热室和中低温换热室之间可以直接相通，炉体是同一根金属管；高温换热室和中低温换热室之间也可以相互独立，二者的炉体内径可相同或也可不同，但壁厚不同，高温段管壁更厚。高温换热室和中低温换热室之间是隔开的，高温管式燃烧室和中低温管式燃烧室是直通的。在中低温换热室靠近高温换热室处的炉体壁上设有受热介质出口、在高温换热室靠近中低温换热室处的炉体壁上设有受热介质入口。高温管式燃烧室和中低温管式燃烧室也是由两根不同壁厚的金属管制造，高温管式燃烧室的管壁更厚。高温管式燃烧室和中低温管式燃烧室直接对接焊连，中低温管式炉体和高温管式炉体与高温管式燃烧室之间的金属封口相焊连。这就构成了管式高温高压加热炉。工作时在中低温换热室靠近高温换热室处的炉体壁上的受热介质出口与在高温换热室靠近中低温换热室处的炉体壁上的受热介质入口之间还设置加压泵。 

本发明所述的管式加热炉还可专门用于生产蒸汽，基本结构同与管式高温高压加热炉，不同的是，高温高压段的管式炉体和管式燃烧室是偏心的，便于热水汽化的需要。 

本发明所述的管式加热炉，其炉体和燃烧室都采用管式，且炉体细长，以致燃烧气体和受热介质都有较高的流速，且大的流向相对；又因其独特的燃烧室设置，针对高温燃烧辐射、传导换热与中低温烟气对流、传导换热分别进行了合理的设置；加之在换热室内有多道折流装置的作用，以至在换热室内在纵向上具有明显的的温度梯度，在燃烧室内燃料燃烧到烟气排放从燃烧室入口到排烟口的温度梯度得以吻合并被加强，从而在很大程度上降低了排烟温度；使得管式炉的综合热效率比现有加热炉或锅炉高出5-10％。本发明的管式加热炉可以根据实际需要，制成管式高温高压加热炉、管式蒸汽发生炉、管式导热媒加热炉等多种形式；另外，本发明的制造工艺也简单，制造成本较现有锅炉或加热炉低很多，安全性有所提高。 

附图说明

图1为本发明所述管式加热炉实施例1的结构示意图； 

L3段为高温燃烧及换热室，L2和L1段为中低温燃烧及换热室。 

图1-1为本发明所述管式加热炉实施例1的A-A剖视示意图； 

图1-2为本发明所述管式加热炉实施例1的A′-A′剖视示意图； 

图1-3为本发明所述管式加热炉实施例1的B-B-1剖视示意图； 

图1-4为本发明所述管式加热炉实施例1的B-B-2剖视示意图； 

图1-5为本发明所述管式加热炉实施例1的C-C剖视示意图； 

图1-6为本发明所述管式加热炉实施例1的C′-C′剖视示意图； 

图1-7为本发明所述管式加热炉实施例1的D-D剖视示意图； 

图2为本发明的弹性封口装置的剖面图； 

图3为本发明所述管式加热炉的工作原理图； 

图4为本发明所述的管式加热炉实施例2的结构示意图； 

L3段为高温燃烧及换热室，L2段为中低温燃烧及换热室； 

图5为本发明的管式常压导热煤加热炉的工作原理图； 

图6为本发明的管式高温高压加热炉的结构示意图； 

L3段为高温高压段，L2和L1段为低温低压段； 

图7为图6的A-A剖视示意图； 

图8为本发明的管式蒸汽炉的结构示意图； 

L1和L2段为水加热段，L3段为蒸汽发生段； 

图9为图8的A-A剖视示意图。 

其中： 

1弹性封口装置        2排烟管                3管式炉体 

3′高温高压管式炉体  3″高温蒸汽发生炉的炉体4折流换热花板 

5细管    6花钢板     7扰流换热直管 

8缺口环形钢板        9、管式燃烧室          9′高温高压管式燃烧室 

10换热室             10′高温高压换热室     10″高温蒸汽发生室 

11换热管             12，12′受热介质出口   13燃烧室入口 

14，14′受热介质入口 15外压紧及扶正法兰     16焊接在炉体上的法兰 

17弹性封口盘         18焊接在排烟管上的法兰 19内压紧法兰 

20螺栓               21泄压安全阀           22压力传感器 

23温度传感器         24信号及电源线         25管式泵 

26由管式换热器出口通向管式炉入口的管线 

27由管式炉出口通向管式换热器入口的管线 

28膨胀罐       29呼吸阀     30管式换热器的受热介质入口 

31管式换热器的受热介质出口    32管式换热器 

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 

实施例1 

图1为本发明所述管式加热炉实施例1的结构示意图；如图1所示，管式加热炉包括管式炉体3、管式炉体3内部装有管式燃烧室9和由细管5并列组成的低温燃烧室、管式燃烧室的一端为燃烧室入口13、燃烧室的另一端为排烟口、燃烧室与管式炉体3之间的空腔及扰流换热直管7的内管腔组成换热室10、在靠近燃烧室入口13的管式炉体3壁上设有受热介质出口12、在靠近排烟管2的管式炉体3壁上设有受热介质入口14。管式炉体3的总长度是其直径的约25倍。 

在燃烧室入口13一端，管式炉体3与管式燃烧室9以常用的钢制封口焊接封连、在排烟管2一端，管式炉体3与排烟管2以弹性封口装置1封连。管式炉体3的外壁还设有泄压安全阀21(见图3)。 

燃烧器由法兰连接到燃烧室入口13，工作时将火焰喷射在燃烧室内部，燃烧室9和管式炉体3之间的环形空间为换热室10，换热室10内有受热介质流过并被加热，燃烧室9和换热室10分为三段：第一段紧靠燃烧器端，即紧靠燃烧室入口13一端(L3段)，为高温燃烧室和高温换热室，高温燃烧室内部保持较完整的管型空腔，在该段外部加装换热装置11，换热装置11可以为换热管(见图1-7所示)、散热片或其它散热件，用以增大换热面积；管式燃烧室9与管式炉体3之间的环型空腔是高温换热室10。在高温换热室10内加装多组折流装置。每组折流装置包括两片缺口相背的缺口环形钢板8，可焊接在管式燃烧室9的外管壁上。 

折流装置的作用是：1、将换热室10强制分为几个不同的温度区。2、强制改变受热介质的流向并顺应自然对流换热。就是让受热介质从上一小段换热室的上部进入折流装置，再从折流装置的下部进入下一小段换热室(两道折流装置之间可以认为是一小段换热室，每道折流装置是由两片缺口环形钢 板组成，见图1-5和图1-6所示)。3、通过强制改变受热介质的流向，使得受热介质在换热室内尽可能地保持紊流状态。折流装置的应用不仅可以形成温度梯度而且大大提高换热效率。 

第二段为中低温燃烧室和中低温燃烧室的L2段，在这一段装有贯穿直插在中低温管式燃烧室的扰流换热直管7，根据需要在该段的每一个横截面贯穿单根或多根扰流换热直管，纵向形成多排扰流换热直管，并且有序排列(见图1-3和图1-4所示)。因这些扰流换热直管7有序排列，不仅直接用于换热，而且同时对该段燃烧室内的燃烧气流和环形空间中流动地受热介质起扰流作用，以提高换热效率；在这一段换热室内的管式燃烧室外管壁上也可加装一些换热件，增加换热面积；管式炉体与管式中温燃烧室之间的空腔及与其连通的扰流换热直管的内管腔，共同组成L2段换热室(也可称为中温换热室)。在这一段换热室内也加装多道折流装置8。每一道折流装置和装在高温换热室的一样也是由两片缺口环形钢板组成(见图1-5和图1-6所示)，它们的作用也是一样的。同时在燃烧室与炉体之间设置可滑动扶正装置。 

第三段为中低温燃烧室和中低温燃烧室的L1段，是由轴向多根细管5并列而成，这些多根细管5通过花钢板6连通L2段的燃烧室，燃烧气体从这些细管通过，从而更充分地和受热介质换热，最后这些细管5再通过花钢板6汇成粗管通到排烟管2。管式炉体3与两根以上的细管5外壁之间的空腔组成了L1段换热室(也可称为低温换热室)。在低温换热室加装多道折流换热装置，每一道折流换热装置是由两片折流换热花板组成的(见图1-1和图1-2所示)，它既增大了换热面积也起折流作用。在这一段的燃烧室与炉体之间也设置可滑动扶正装置。 

另外一个至关重要的问题是：管式炉体3是一根钢管，管式的燃烧室9也可以认为是一根钢管，它们在工作时有温差，所以在长度上热膨胀变化也有差别，这个膨胀力非常大，为此作了特别处理，这是一种低成本又安全、可靠的创新。这就是所述的弹性封口装置1(见图2)。它是通过弹性封口盘17将炉体3和排烟管2封连的。弹性封口盘17通过在管式炉体3和排烟管2的管壁上各焊连的法兰16和18连接固定，通过外压紧扶正法兰15与焊接在炉体上的法兰16压紧弹性封口盘17的外圆端，由内压紧法兰19与焊接在排 烟管壁上的法兰18压紧弹性封口盘17的内圆端。当然也可以采用其它的弹性封口装置，如伸缩套管来封连炉体与排烟管。在炉体的另一端(靠近燃烧室入口13处)则采用常用的金属封口将炉体3和管式燃烧室入口焊接封连。 

上面提到的在中低温换热室内设置至少一个管式燃烧室与管式炉体之间的可滑动扶正装置，是配合弹性封口装置1工作的。每一个扶正装置是由两个以上的固定在管式燃烧室上的支撑爪组成，支撑爪的头部设置滚轮或合金头。这样可以避免管式炉在工作时折流、换热装置与炉体之间的硬性机械磨擦，并消除异响。 

实施例2 

图4为管式加热炉实施例2的结构示意图；如图4所示，管式炉在实际应用时，也可以只采用两段燃烧室结构，第一段紧靠燃烧器端，即紧靠燃烧室入口13一端，为高温燃烧室和高温换热室(L3段)，另一段为中低温燃烧室和换热室(L2段)，其结构形成同实施例1中的L2段。这应用在小型管式炉可以进一步降低制造成本。 

实施例3 

本实施例为另一种只有两段燃烧室和换热室的结构：第一段紧靠燃烧器端，即紧靠燃烧室入口一端，为高温燃烧室和高温换热室，与实施例1结构一致，不再详细描述；第二段所述的中低温燃烧室由轴向顺序排列的两根以上的细管5组成，形成管式炉体3与两根以上的细管5外壁之间的空腔组成中低温换热室。其具体的结构就如图1中所示的结构，去除了中低温燃烧室和中低温换热室的L2段，只保留L3和L1段。管式炉体3的总长度是其直径的约12倍。 

总之，结合上述实施例1、2和3，所述的管式炉不像普通锅炉或加热炉那样有短粗的炉体，它就像一根长管子。例如：相当于400万大卡锅炉的管式炉，它的管式燃烧室直径为377mm，壁厚8mm。管式炉体直径为480mm，壁厚10mm。炉体长约12m。工作压力为0.5-2.5Mp。正是因为管式炉体细长，燃烧室也细长，所以燃烧气体和受热介质的流速都较快；又因为燃烧气体和受热介质的流向是相对的；加之燃烧室和换热室的合理设置，尤其是折流换 热花板、缺口环形钢板组成的折流装置，在换热室内设置了多道，燃烧气体在燃烧室内和受热介质在换热室内基本上都是以紊流的状态高速流动；从而取得了极高的换热效率并使得管式炉体内形成了明显的温度梯度，排烟温度较现有加热炉或锅炉大大降低，综合热效率得以提高。如受热介质的入口温度为50摄氏度，出口温度为95摄氏度的话(用于民用热水采暖)，那么管式炉的排烟温度将低于90摄氏度。如受热介质的入口温度为15摄氏度，出口温度为65摄氏度的话(用于宾馆，洗浴中心和民用提供热水)，排烟温度将低于50摄氏度，这样的热效率是现有其它锅炉或加热炉无法达到的。 

图3为本发明所述管式加热炉的工作原理图；参照图3，上述管式加热炉的工作原理是：受热介质从受热介质入口14进入炉体3内的低温换热室，在泵压的作用下经由一道道折流装置，一步步从低温换热室经中温换热室向高温换热室推进，在这个过程中被逐级加热后从受热介质出口12流出，在出口处的温度传感器23和压力传感器22将受热介质的出口温度及炉体内的压力信号传给监视控制柜，当使用者在控制柜上设定了受热介质的出口温度，控制系统将自动调节燃烧系统的火力及离心风机的排风量，使受热介质的出口温度基本保持在设定值，压力控制系统用于保证加热炉安全工作，当炉体内的压力过高或过低时，控制系统自动切断燃料供给并报警，安全泄压阀是辅助安全部件。因管式炉的炉体内具有明显的温度梯度，从而使排烟温度较现有各类锅炉的排烟温度可降低50-100摄氏度，热效率大大提高。另外，作为管式压力容器，在相同工作压力要求下，其直径越小则要求其壁厚越薄，因而其制造的材料和工艺成本较之现有锅炉都大大降低。管式炉的炉体和管式燃烧室都可以直接选用现成的锅炉管。制造管式炉既不需要诸多的大型设备，其工艺也相当简单，较之现有锅炉的制造成本可降低50％以上。 

另外，本发明在管式炉低温端炉体和排烟管的弹性连接封口设计，是低制造成本下，管式炉的工作原理得以成立的关键。 

实施例4 

图5为本实施例管式常压导热煤加热炉的工作原理图；管式导热媒加热炉适用于对安全性要求较高的场所或对石油及易燃易爆的化工液态品进行加 热。管式加热炉与一台基本相同长度的管式换热器组合在一起，管式加热炉受热介质出口与管式换热器热源媒入口相连，管式换热器热源媒出口通过管式泵与管式加热炉受热介质入口相连，在管式加热炉换热室和管式换热器的热源媒室内及连通它们的管线中充满导热媒，管式炉直接对导热媒加热，导热媒将热量在管式换热器32中换给受热介质。炉体内在工作时保持近常压状态。其工作流程为：导热媒由管式泵25加压由管式换热器出口通向管式炉入口的管线26进入管式加热炉，导热媒被加热后从管式加热炉的出口出来，经由管式炉出口通向管式换热器入口的管线27进入管式换热器32，将热量通过管式换热室交换给流经管式换热器32的受热介质(石油或其它易燃易爆的化工液态品或水)后，从管式换热器出口31出来，经由管式泵25加压再进入管式加热炉入口，从而循环工作。受热介质由管式换热器入口30进入管式换热器，通过管式换热器接受导热媒换给的热量后，从管式换热器出口31流出。管式加热炉和管式换热器的上部还设置有与管式换热器相通的导热媒膨胀罐28，其顶部还设有呼吸阀29。 

管式导热媒加热炉，不仅近常压工作具有很好的安全性，而且也具有极高的热效率，比现有导热媒加热炉的热效率有5-10％的提高。 

实施例5 

图6为本实施例管式高温高压加热炉的结构示意图；如图6所示，管式高温高压加热炉是管式炉的一种形式，管式炉体3的总长度是其直径的约30倍。它与实施例1中所述的管式炉有基本相同的结构，所不同的是高温燃烧换热段(L3段)与中低温烟气换热段(L2和L1段)，炉体被分成了两段，也就是燃烧室是贯连的，换热室是隔断的，以适应不同的工作压力。L3段为高温高压区，而L2和L1段为低温低压区。高温和低温区的燃烧室、炉体均各由不同壁厚的金属管制造，高温段管壁更厚(如图7所示)。在中低温换热室靠近高温换热室处的炉体壁上设有受热介质出口、在高温换热室靠近中低温换热室处的炉体壁上设有受热介质入口。高温管式燃烧室和中温管式燃烧室直接对接焊连，中低温管式炉体和高温管式炉体与高温管式燃烧室之间的金属封口相焊连。这就构成了管式高温高压加热炉。工作时在中低温换热室 靠近高温换热室处的炉体壁上的受热介质出口与在高温换热室靠近中低温换热室处的炉体壁上的受热介质入口之间还设置加压泵。 

在L3段由燃烧器燃烧产生的炽热火焰将热量辐射到周围的高温高压管式燃烧室9′，再由管式燃烧室及换热装置传给受热介质。在L2和L1段，高温燃烧气体体积膨胀后由L3段快速向L2段流动并将热量通过扰流换热直管和中温燃烧室管壁传导给受热介质，到了L2段末端燃烧气体的体积已大量收缩，进入L1段进一步将热量由细钢管和折流换热花板换给受热介质。管式高温高压加热炉的工作原理是：受热介质由受热介质入口14进入管式炉，逐级由L1段向L2段推进，被加热后从受热介质出口12出来，进入高压泵。被加压的受热介质从高温高压管式炉体3′壁上的受热介质入口14′进入高温高压室L3段，经高温高压换热室10′换热后由受热介质出口12′流出。这种管式炉在工业和民用领域有一定用途。 

实施例6 

图8为本实施例的管式蒸汽炉的结构示意图；如图8所示，管式蒸汽发生炉是管式炉的另一种形式，它与实施例1中所述的管式炉也有基本相同的结构，所不同的是高温燃烧换热段(L3段)与中低温烟气换热段(L2和L1段)，炉体也被分成了两段，以适应不同的工作压力。L3段为高温高压蒸汽发生段，而L2和L1段为低温低压水加热段。在L3段由燃烧器燃烧产生的炽热火焰在高温蒸汽发生室10″内将热量辐射到周围的管式燃烧室9′，再由管式燃烧室及换热装置传导给热水使之汽化为蒸汽。在L2和L1段，高温燃烧气体体积膨胀后由L3段快速向L2段流动并将热量通过扰流换热直管7和中温燃烧室管壁传导给水，到了L2段末端燃烧气体的体积已大量收缩，进入L1段进一步将热量由细钢管5和折流换热花板4换给水。管式蒸汽炉的工作原理是：凉水由受热介质入口14进入管式炉，逐级由L1段向L2段推进，被加热后从受热介质出口12出来，进入热水加压泵。被加压的热水从受热介质入口(热水入口)14′进入蒸汽发生室L3段，经换热后成为蒸汽从受热介质出口(蒸汽出口)12′供出。与管式高温高压加热炉不同的是：管式蒸汽炉L3段的高温蒸汽发生炉3″的炉体直径比L2和L1段的管式炉体3直径要 大，而且L3段高温蒸汽发生炉体3″和管式燃烧室9是偏心的(如图9所示)，用以满足汽化的需要。 

总之，管式炉因其极高的热效率和较低的制造成本以及较高的使用安全性和环保性，是现有锅炉的理想替代品，它的广泛应用一定会带来很大的社会效益，因而，具有很好的产业化前景。 

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。 

Claims (8)

1.一种管式加热炉，其特征在于包括管式炉体、安装在管式炉体内部的管式燃烧室，所述管式燃烧室的一端为燃烧室入口、另一端为排烟口，所述管式炉体和所述管式燃烧室的两端之间分别密封连接，所述管式燃烧室与管式炉体之间的空腔形成换热室，在靠近所述燃烧室入口的管式炉体壁上设有受热介质出口，在靠近所述排烟口的管式炉体壁上设有受热介质入口，紧靠燃烧室入口的一段为高温管式燃烧室，所述高温管式燃烧室与所述管式炉体之间的空腔形成高温换热室，在所述的高温换热室内装有与管式燃烧室外壁相连的换热装置；所述的换热装置为换热管或散热片；所述高温管式燃烧室之后，为中低温管式燃烧室，在中低温管式燃烧室的每一个横截面贯穿单根或多根扰流换热直管，在中低温管式燃烧室的纵向上形成多排扰流换热直管，并且有序排列；所述管式炉体与所述中低温管式燃烧室之间的空腔及与该空腔相通的扰流换热直管的内管腔，形成中低温换热室；在所述管式炉体与所述中低温管式燃烧室之间的换热室内沿纵向设置有多组折流装置，所述管式炉体的总长度是其直径的6～40倍。

2.根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于所述的每组折流装置包括两片缺口相背的缺口环形钢板。

3.根据权利要求1或2所述的管式加热炉，其特征在于所述管式炉体通过弹性封口装置与排烟管密封相连，所述的弹性封口装置为设于排烟口处的管壁和管式炉体之间的弹性封口盘或密封伸缩套管，所述的弹性封口盘通过在管式炉体和排烟口的管壁上各焊连的法兰固定。

4.根据权利要求3所述的管式加热炉，其特征在于所述中低温管式燃烧室的靠近弹性封口装置的一段由轴向排列的两根以上的细管组成，靠近弹性封口装置的一段中低温换热室由管式炉体与两根以上的细管外壁之间的空腔形成，在所述细管外、中低温换热室内加装多道由折流换热花板组成的折流换热装置。

5.根据权利要求3所述的管式加热炉，其特征在于所述高温管式燃烧室之后，直至弹性封口装置为中低温管式燃烧室，所述中低温管式燃烧室由轴向排列的两根以上的细管组成，所述管式炉体与两根以上的细管外壁之间的空腔形成中低温换热室；在所述细管外、中低温换热室内加装多道由折流换热花板组成的折流换热装置。

6.根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于所述高温换热室和中低温换热室之间为相互独立，在中低温换热室靠近高温换热室处的炉体壁上设有受热介质出口，在高温换热室靠近中低温换热室处的炉体壁上设有受热介质入口。

7.根据权利要求6所述的管式加热炉，其特征在于在中低温换热室内还设置至少一个管式燃烧室与管式炉体之间的可滑动扶正装置。

8.根据权利要求7所述的管式加热炉，其特征在于所述的管式加热炉与一台基本相同长度的管式换热器组合在一起，管式加热炉受热介质出口与管式换热器热源媒入口相连通，管式换热器热源媒出口与管式加热炉受热介质入口相连通，在管式加热炉换热室和管式换热器热源媒室内及连通它们的管线中充满导热媒。

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