CN202630392U - 高温辐射间接式热风炉 - Google Patents

Abstract

一种高温辐射间接式热风炉，它的燃烧炉外部装有烧嘴，上部装有下集气箱，下集气箱与管式换热炉连接，组成立式结构的热风炉炉体，该热风炉炉体由下往上依次设置有燃烧段、辐射段、对流段、烟道，所述的对流段与烟道连通，所述的辐射段是高温辐射段，该高温辐射段由金属管组组成，该管组外包有一层金属板，金属板外盘有辐射段螺旋隔板，辐射段螺旋隔板外设有一层碳钢钢板并包裹保温棉，高温辐射段上装有上集气箱，上集气箱与对流段连接，高温辐射段的下端与下集气箱连接。通过高温辐射段进行非接触传热，将炙热的烟气温度降低，然后进入对流段，进行对流换热；热量利用率高，节约能源，提高热工设备的热效率，并降低有害气体的排放。

Description

高温辐射间接式热风炉

技术领域

本实用新型涉及一种将燃料燃烧热通过炉体结构直接隔离转换为空气显热的热能装置，特别是一种高温辐射间接式高温热风炉。

背景技术

目前，在一些热能装置中，由于加热工艺的要求，所需达到的燃烧炉温很高，因此需要对助燃空气或者燃气预热。空气或燃气预热后，可以提高燃料的理论燃烧温度，一般空气预热温度每提高100℃可提高理论燃烧温度50℃左右，提高燃料的理论燃烧温度后炉温也跟着提高，从而又提高炉子的生产能力。并且每提高空气预热温度100℃，可节约燃料5%左右，是有效的节能手段，投资回收期短，有高的经济效益。空气预热后可以提高燃烧效率，而且能减少烟气排放量，有利于保护环境。现有的热风发生装置，为横向结构，其辐射结构不科学，辐射温度低，预热器壁温度较高，使用寿命大大降低，而且不能产生洁净的热风，污染环境，或者热效率低，不能满足生产要求，在科学技术发展和市场经济的共同要求下，能产生大量洁净热风的装置便呼之欲出。

发明内容

本实用新型是针对现有热风发生装置及加热工艺中存在的不足，提供一种热效率高、余热回收率高、安全环保、结构简洁的高温辐射间接式热风炉。

实现上述目的采用的技术方案是：一种高温辐射间接式热风炉，包括燃烧炉、管式换热炉，所述的燃烧炉外部装有烧嘴，上部装有下集气箱，下集气箱与管式换热炉连接，组成立式结构的热风炉炉体，该热风炉炉体由下往上依次设置有燃烧段、辐射段、对流段、烟道，所述的对流段与烟道连通，所述的辐射段是高温辐射段，该高温辐射段由金属管组组成，该管组外包有一层金属板，金属板外盘有辐射段螺旋隔板，辐射段螺旋隔板外设有一层碳钢钢板并包裹保温棉，高温辐射段上装有上集气箱，上集气箱与对流段连接，高温辐射段的下端与下集气箱连接。

作为优选方案，所述的高温辐射段内部由两圈25Ni20耐热钢材质的辐射段管组组成。   

作为优选方案，所述的高温辐射段的辐射温度为700-1200 ℃。

作为优选方案，所述的热风炉炉体为立式结构。

与现有技术相比，本实用新型将燃烧炉与换热炉连体设计为立式结构，热效率高，结构简单，占地面积小。炉体的燃烧炉上设有烧嘴，换热炉设置高温辐射段，燃料燃烧产生的高温火焰，通过换热炉设置的高温辐射段进行非接触传热，将炙热的烟气温度降低，然后进入对流段，进行对流换热；同时冷空气逆向流动，依次通过换热炉的对流段和高温辐射段，吸收燃烧热，从而提高自身的温度，达到提高显热（500-600℃）的目的。烟道控制炉膛的温度，对燃烧炉产生的烟气热充分利用的同时，提高换热炉的使用寿命。本实用新型热量利用率高，节约能源，提高热工设备的热效率，并降低有害气体的排放。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型辐射段结构示意图。

图3为本实用新型对流段结构示意图。

图中：烧嘴1，燃烧炉2，下集气箱3，高温辐射段4，上集气箱5， 热风出口6，第四级对流段7，第三级对流段8，第二级对流段9，第一级对流段10，掺风管路11，烟道12，冷风入口13，保温棉14，掺风风机15，辐射段管组16，辐射段螺旋隔板17，对流段管组18。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

本实施例是一种高温辐射间接式热风炉，这种间接式热风炉，由燃烧炉和换热炉组成，是以可燃气体或可燃液体为燃料，将燃料燃烧热通过炉体结构直接隔离转换为空气显热的一种高温热风炉，其结构见附图1-3。

见附图1，燃烧炉2位于换热炉的下方，换热炉为管式结构与燃烧炉2连接为一体，组成立式结构的热风炉炉体，按照管的排布，热风炉炉体由下往上依次是燃烧段、高温辐射段和对流段。

组成燃烧段的燃烧炉2的外部装有烧嘴1，燃烧炉2上部装有下集气箱3，下集气箱3与换热炉相连。

高温辐射段4由辐射段管组16组成，该辐射段管组16外包有一层金属板，金属板外盘有辐射段螺旋隔板17，辐射段螺旋隔板17外设有一层碳钢钢板并包裹保温棉14，高温辐射段4上装有上集气箱5，上集气箱5上设有热风出口6，上集气箱5与对流段连接，高温辐射段4的下端与下集气箱3连接。本实施例的高温辐射段4的结构见附图2，高温辐射段4内部由两圈25Ni20耐热钢材质的辐射段管组16组成，辐射段管组16外包有一层25Ni20耐热钢材质的钢板，钢板外盘有辐射段螺旋隔板17，辐射段螺旋隔板17外焊接一层碳钢钢板并包裹保温棉14。

见图1，图3，对流段由下往上分为：第四级对流段7、第三级对流段8、第二级对流段9、第一级对流段10，四级对流段的每段均由对流段管组18组成，其中第四级对流段7与上集气箱5连接，第一级对流段10与烟道12连接，第一级对流段10上设有冷风入口13。本实施例的第四级对流段7的内部管组均由25Ni20耐热钢材质的波节管组成，其余三级对流段的内部管组由碳钢材质的波节管组成。

见图1，掺风风机15入口通过掺风管路11与烟道12相连，掺风风机15出口通过掺风管路11与燃烧炉2相连。

本实施例的热风炉炉体炉体外部包裹有保温棉14。

本实用新型的工作原理是：

燃料经由烧嘴1在燃烧炉2内进行燃烧，产生大量的高温烟气，烟气温度最高达1200℃，高温烟气进入高温辐射段4，进行辐射传热，烟气进入第四级对流段7时温度大约在700℃；烟气依次进入第四级对流段7、第三级对流段8、第二级对流段9和第一级对流段10，进行对流换热后烟气进入烟道12，掺风风机15将热烟气从烟道12中抽出，送入燃烧炉2内，控制炉膛温度，避免因炉膛温度过高而降低换热炉各段的使用寿命；多余的烟气（温度低于150℃）经由烟道12排放。此过程为高温烟气的流动方向。

与此同时，冷空气经由冷风入口13进入第一级对流(换热)段10，由外部连接管从右侧进入第二级对流段9，再由外部连接管从左侧折返进入第三级对流段8，然后折返进入第四级对流段7，从第四级对流段7出来后进入高温辐射段4，空气围绕辐射段螺旋隔板17呈螺旋的方式进入下集气箱3，再由下集气箱3穿过辐射段管组16进入上集气箱5，余热空气温度达500-600℃，再由热风出口6送入用户。

四级对流段结合错流的方式组成逆流预热器，整个对流段的管组18采用波节管，增大了换热器的传热系数，传热效果好，气体的预热温度较高，为了提高本热风炉的使用寿命，本实用新型第四级对流段7内部的管组18均采用25Ni20耐热钢材质。

高温辐射段4设置的辐射段螺旋隔板17采用螺旋形导向隔板，使由切线方向进入的余热空气按螺旋线方向前进，与高温烟气的流向形成逆流，提高了对流换热系数并降低了壁温；预热空气螺旋进入下集气箱3，再经由高温辐射段4内部的两圈25Ni20耐热钢材质的辐射段管组16进入上集气箱5，在两圈25Ni20耐热钢材质的辐射段管组16中，空气与高温烟气的流向为顺流，使得管壁温度低而且较均匀，有利于减小热应力和提高使用寿命。

本实用新型炉体外部包裹保温棉16，使热风炉外部温度不高于60℃。

以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高温辐射间接式热风炉，包括燃烧炉、管式换热炉，所述的燃烧炉外部装有烧嘴，上部装有下集气箱，下集气箱与管式换热炉连接，组成热风炉炉体，该热风炉炉体由下往上依次设置有燃烧段、辐射段、对流段、烟道，所述的对流段与烟道连通，其特征在于，所述的辐射段是高温辐射段，该高温辐射段由金属管组组成，该管组外包有一层金属板，金属板外盘有辐射段螺旋隔板，辐射段螺旋隔板外设有一层碳钢钢板并包裹保温棉，高温辐射段上装有上集气箱，上集气箱与对流段连接，高温辐射段的下端与下集气箱连接。

2.根据权利要求1所述的间接式热风炉，其特征在于，所述的高温辐射段内部由两圈25Ni20耐热钢材质的辐射段管组组成。

3.  根据权利要求1所述的间接式热风炉，其特征在于，所述的高温辐射段的辐射温度为700-1200 ℃。

4.根据权利要求1所述的间接式热风炉，其特征在于，所述的热风炉炉体为立式结构。

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