CN202973522U - 卧式热风炉 - Google Patents

Abstract

一种卧式热风炉，属于热风炉技术领域。主要由燃烧室和烟火管散热器组成，相对独立的燃烧室与烟火管散热器左右布置；上管板的上方是上烟室，下管板的下面是下烟室，上下烟室内竖隔板的增设决定高温烟气在烟火管内的运行路线及行程；上烟室的上表面有清积炭手孔门，打开手孔门可以通过烟管刷清除手孔门下面覆盖范围内的所有烟火管内的积炭；上下管板之间中管板的增设改变烟火管束中散热风的运行方向，实现散热风对竖火管的横向冲刷。

Description

卧式热风炉

技术领域

本实用新型涉及一种热风炉，尤其是涉及一种卧式竖火管热风炉。 

背景技术

在养殖业应用的热风炉种类中，较常见的是立式竖火管热风炉，由燃烧室、燃烧室上方的下管板、烟火管束、上管板、上烟室、烟囱等组成，燃烧室与吸热器为上下连体结构。其工作原理是：炉排上的燃料在燃烧室中燃烧所产生的高温烟气向上冲刷上管板并进入烟火管，之后又到达上烟室，最后从上烟室的出烟口通过烟囱排到室外，燃烧室内胆所吸收的热量和烟火管束所吸收的热量在燃烧室外壳处散热风机吹入的散热风的作用下进行热交换，被加热的空气最后从热风出口被吹出，从而实现取暖的目的。立式竖火管热风炉的缺点是： 

1因为炉排上的燃料燃烧时产生的高温烟气直接冲刷下管板进入烟火管束，这段距离相对会短些，当燃煤量增多，燃烧强度加大时，燃烧不充分几乎不可避免。2散热风从燃烧室的风冷夹层吹入，通过风冷夹层向上继续为烟火管束进行散热，散热风与散热结构之间的换热方式属于纵向冲刷，比起横向冲刷的散热效果差许多。3上烟室过高的烟温既浪费了热量又不利于清积炭，清积炭时积炭落在下面的燃料层上会出现冒烟的问题。4竖火管热风炉的下管板和下管端处于热膨胀应力和局部高温双重影响的状态，使用年限受到限制。5当达到要求的取暖温度时，难以轻易封炉，这样无法刹车会造成燃料的浪费 和温度过高的现象。6热风炉吹出的热风因为温度高且不含水分，高温低湿会大大降低养殖环境的舒适度。 

发明内容

为了克服传统热风炉技术上的不足，本实用新型提供一种卧式竖火管热风炉，该热风炉要解决的技术问题是：增加有效吸热面积，减小散热吹风死角，强化散热结构的散热效果，进一步提高热风炉的热效率；方便清积炭，维持高效率运行；降低局部高温和热膨胀应力对烟火管束及管板的影响以提高热风炉的使用年限；采用热风助燃，可以提升燃烧效果以及在温控器的作用下实现自动封炉功能；增设相关结构，使该热风炉具有蒸汽加湿功能。相对独立的燃烧室与烟火管散热器左右布置，比起立式结构相对增加了高温烟气的运行时间和运行距离，既能实现燃料的充分燃烧，也可以强化在烟火管散热器之前的吸热结构的吸热效果；上管板的上方是上烟室，下管板的下面是下烟室，上下烟室内竖隔板的增设决定高温烟气在烟火管内的运行路线及行程，上烟室的上表面有清积炭手孔门，打开手孔门可以通过烟管刷清除手孔门下面覆盖范围内的所有烟火管内的积炭；上下管板之间中管板的增设改变烟火管束中散热风的运行方向，实现散热风对竖火管的横向冲刷，进一步降低了吹风死角，强化了传热的效果；在烟火管散热器封边板与燃烧室内胆之间的风冷夹层低端分布有助燃进风口，在落灰室一边的进风口的下面有可以控制吹风方向的倾斜布置的挡风板；烟火管与上管板采用非焊接的组装方式可以在温度变化的情况下自由伸缩，降低了热膨胀应力对吸热结构的伤害；上管板上面的耐火 层有效防止局部高温对上管板和管端的影响；在距离锅壳远的烟火管在锅壳上对应的位置有小缓冲挡板，小缓冲挡板竖直焊在相应的散热器外壳内部，可以有效防止散热风走短路，增强了散热效果；燃烧室封顶的上表面设置存水结构，存水结构中的水在温度升高达到沸点时就会有蒸汽生成并同散热风一起吹出，增加环境的湿度；燃烧室上方外壳处有独立的供水装置以补充蒸发的水分；燃烧室内胆与外壳之间的风冷夹层内有横隔板以引领散热风的方向，降低吹风死角；在散热器结构中交叉排列的烟火管束中的烟火管穿插在上下管板之间，采用交叉排列的布置方式在风冷的作用下更有利于提高散热效果。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

让燃烧室与散热器相对独立，左右布置就可以具备充分燃烧、清积炭方便且不会出现冒烟现象的一些条件，因为燃烧室上方的缓冲板，沉降室，以及散热器上管板上方的上烟室一起作为高温烟气在进入烟火管束之前的运行路线，相对增加了高温烟气的运行时间和运行距离，既能实现燃料的充分燃烧，也可以强化在烟火管吸热器之前的吸热结构的吸热效果；清积炭时，积炭落在下烟室，因为下烟室的温度相对低些，下烟室底部的温度更在燃点之下，所以不用担心积炭落下后会出现燃烧和冒烟的现象。 

为了实现良好的吸热效果，应考虑提高吸热面的吸热强度。燃烧室内胆与外壳的夹层中布置横隔板使散热风横向运行，可以强化风冷传热效果。卧式结构热风炉高温烟气对燃烧室上方的风冷夹层的传热方式属于对流传热，因为温度集中而传热效果更好。 

上下烟室内竖隔板的增设及有无决定高温烟气的运行路线及行程，多行层结构可以有效降低排烟温度，也让锅炉结构更紧凑。 

烟管束中的烟火管采用交叉排列的布置方式，在风冷的作用下更有利于提高散热效果；在管板边缘的烟火管因为是交叉排列，有的距锅壳远，有的距锅壳近，在距锅壳远的烟火管在锅壳上对应的位置上有小缓冲挡板，可以有效防止散热风走短路，增强了散热效果。 

上下管板之间中管板的增设改变烟火管束中散热风的运行方向，实现散热风对竖火管的横向冲刷，进一步降低了吹风死角，强化了传热的效果，中管板的一端有缺口，使得散热风可以有个出口从而实现转向的目的。 

烟火管与上管板采用非焊接的组装方式可以在温度变化的情况下自由伸缩，降低热膨胀应力对吸热结构的伤害，上管板上面的耐火层会有效防止局部高温对上管板和管端的影响。 

为了进一步实现充分燃烧，可以应用烟火管散热器中的散热风作为助燃风，实现了热风助燃功能。 

因为散热风机受温控器的控制，当取暖环境达到上限温度时散热风机就会自动停转，助燃风也随之停止，助燃风的中断会实现自动封炉。 

清积炭手孔门位于上烟室上方的封顶板上面，采用密封结构，要求门口的规格能够对辖区的烟火管全覆盖。打开手孔门可以通过烟管刷清除手孔门下面覆盖范围内的所有烟火管内的积炭。 

为了能够适当增加取暖环境的湿度，可以应用蒸汽加湿功能，其 方案是在燃烧室封顶的上表面设置存水结构，存水结构中的水在温度升高达到沸点时就会有蒸汽生成并同散热风一起吹出，增加环境的湿度，燃烧室上方外壳处有独立的供水装置可以补充不断蒸发的水分。 

炉排上的燃料燃烧产生的高温烟气向上运行，直接加热燃烧室内胆和燃烧室封顶面，剩余的高温烟气，途经缓冲挡板、沉降室、第一行程烟火管吸热结构上烟室进入第一行程烟火管束，之后下行进入下烟室，再向上进入第二行程烟火管束，最后通过第二行程上烟室进入侧面的出烟斗，从出烟斗上的烟囱通往室外。燃烧室内胆及其外壳之间的风冷夹层通过散热风机单独吹风散热。风冷夹层中的隔板把风冷夹层分为上中下三部分，散热风机从燃烧室外壳的低端吹入冷风，散热风横向运行，经过中隔板出风口进入风冷夹层的中间部分，再通过上层风冷夹层的出风口进入燃烧室封顶处的风冷夹层，最后从热风出口吹出。散热器部分的散热风机位于第二行程烟火管束的外壳上，其散热原理是高温烟气加热所有的烟火管，烟火管与烟火管之间的空气也随之被加热，散热风机将冷空气从散热器外壳处吹入，途经第二行程烟火管束的下半部分、第一行程烟火管束的下半部分，向上通过有出风缺口的中管板进入第一行程烟火管的上半部分，再路过第二行程烟火管束的上半部分进入热风出风罩，最后从出风罩的出风口吹出，完成散热器的散热过程。组装出风罩结构可以随意改变热风吹风方向。 

本实用新型的有益效果是：合理的燃烧室吸热面积及合理的高温烟气对散热结构的冲刷方式，还有两行程竖火管的进一步吸热，有效的降低排烟温度，提高了热风炉的热效率；上管板与上管端采用非焊 接的方式连接，降低了热膨胀应力，上管板上表面的耐火层，有效降低了局部高温，热膨胀应力和局部高温的解决可以延长热风炉的使用年限；上开门的清积炭手孔门使清积炭更方便，独立的烟火管吸热结构拥有独立的下烟室，在清积炭时不会出现积炭落在燃烧室的煤层上而冒烟的现象；助燃采用散热器中吹出的热风助燃，不但可以提升燃烧效果，而且还可以在温控器的作用下实现自动封炉功能；蒸汽加湿功能增加了热风炉的实用性。 

附图说明

图1是卧式两行层竖火管热风炉的纵切面图 

图2是卧式两行程竖火管热风炉的横截面图 

图中1.燃烧室内胆，2.燃烧室外壳，3.风冷夹层，4.散热器外壳，5.缓冲板，6.沉降室，7.高温烟气出口，8.烟火管，9上管板，10.下管板，11.上烟室，12.下烟室，13.横隔板，14.竖隔板，15.小缓冲板，16.中管板，17.散热器散热风机，18.散热器封边板，19.助燃进风口，20.出烟斗，21.清积炭手孔门，22.落灰室，23.挡风板，24.蒸汽加湿存水结构，25.供水装置，26.燃烧室散热风机，27.燃烧室热风出口，28.散热器热风出口。 

具体实施方式

热风炉分为相对独立的燃烧室和散热器两部分。在燃烧室的上方有缓冲板5和缓冲板构成的沉降室6，在沉降室靠近散热器的地方有高温烟气出口7通往散热器的第一行程上烟室。 

燃烧室内胆1与外壳2之间是风冷夹层3，燃烧室封顶处也有风 冷夹层，散热器外壳4与燃烧室外壳实质上属于一体的结构。 

由烟火管8组成的烟火管束在上管板9和下管板10之间，上管板的上面是上烟室11，下管板的下面是下烟室12。 

燃烧室内胆与外壳的夹层之间布置横隔板13，横隔板是宽度与风冷夹层宽度相一致的板状结构，在燃烧室内胆外围的每一层横隔板要求三面封闭，一面开启，横隔板的作用是实现散热风的横向冲刷。来自燃烧室散热风机26吹出的散热风在横向运行一段距离，到了尽头后会经过一面开启的没有横隔板的缝隙向上运行，之后再向反方向运行，然后再向上及反向运行，最后从燃烧室热风出口27吹出热风。散热器外壳4的外表面以横隔板为中线，上面是散热器热风出口28，下面是散热器散热风机17，也可以根据需要，上面是散热风机，下面是热风出口。横隔板的层数可以根据燃烧室的高度和散热风机的规格有所不同。 

上下烟室内的竖隔板14可以改变烟火管束中烟气的运行方向，要求竖隔板根据需要将上下烟室封闭成不同规格的空间，使高温烟气按照预定的方向和行程运行。两行程结构只有上烟室有一块竖隔板，三行程结构除了上烟室有一块竖隔板之外，下烟室也有一块竖隔板，而四行程结构，下烟室有一块竖隔板，上烟室有两块竖隔板。 

烟火管束的烟火管8采用交叉排列的方式穿插在上管板9和下管板10中；对应较远的烟火管位置有竖直焊接在锅壳上的小缓冲板15，小缓冲板用宽度适当的扁铁或带钢制成，其目的是避免烟火管与外壳之间出现宽与烟火管的株行距的较宽的缝隙，防止高温烟气走短路， 因为上下管板之间有中管板16，所以缓冲板在同一根烟火管的对应与锅壳位置上的数量应该是两段或者两段以上。 

位于上下管板之间的中管板16的管孔与上下管板的管孔株行距一样，只是与烟火管是组装的，并不焊接，中管板的一端有缺口，作用是横向运行的高温烟气经过缺口位置时，可以向上继而反向运行。根据烟火管的高度以及散热风机的规格来选中管板的数量。对于烟火管较高的烟火管束可以允许使用两个中管板，甚至是两个散热风机，使用两个散热风机的中管板结构是一样的。 

烟火管与上管板采用非焊接的方式组装可以防止热膨胀应力；所谓的非焊接方式就是烟火管穿插在上下管板之后，让上管端探出一小段距离，之后采用耐火材料填充，要求耐火层与烟火管的管端水平，耐火层的作用是不但可以进行有效的密封，而且还能够降低局部高温的影响。 

热风助燃应用烟火管散热器中散热风的一部分，在两行程结构的热风炉中，散热器上的散热风机17吹入的风经过第二行程烟火管束的低段烟火管，再经过第一行程烟火管束的烟火管之后从最近的散热器封边板18及燃烧室内胆1之间的风冷夹层中的助燃进风口19吹入落灰室22，助燃进风口的下面有倾斜的挡风板23让助燃风向炉排方向吹去。 

助燃进风口有多个，可以依据控制进风口的数量或控制进风口的截面积来实现控制助燃风的大小，使得过剩空气系数更合理。 

当取暖环境达到上限温度时，在温控器的控制下烟火管散热器的 散热风机就会自动停转，助燃风也随之停止，助燃风的中断会实现自动封炉功能。 

出烟斗20位于第二行程上烟室的侧面，清积炭手孔门21位于上烟室上方的封顶板上面，采用密封结构，可以根据需要有多个手孔门，要求打开手孔门可以通过烟管刷清除手孔门下面覆盖范围内的所有烟火管内的积炭。 

燃烧室封顶的上表面有蒸汽加湿存水结构24，可以是一个盒状结构，由一个金属四框焊在封顶板的上表面而成。燃烧室上方外壳处有风冷夹层热风出口27，独立的供水装置25处于风冷夹层热风出口的附近，与存水结构相连接以补充存水结构内蒸发的水分。 

Claims (8)

1.一种卧式热风炉，主要由燃烧室和烟火管散热器组成，其特征是：相对独立的燃烧室与烟火管散热器左右布置；上管板的上方是上烟室，下管板的下面是下烟室，上下烟室内竖隔板的增设决定高温烟气在烟火管内的运行路线及行程；上烟室的上表面有清积炭手孔门，打开手孔门可以通过烟管刷清除手孔门下面覆盖范围内的所有烟火管内的积炭；上下管板之间中管板的增设改变烟火管束中散热风的运行方向，实现散热风对竖火管的横向冲刷。 

2.根据权利要求1所述的一种卧式热风炉，其特征是：在烟火管散热器封边板与燃烧室内胆之间的风冷夹层低端分布有助燃进风口，在落灰室一边的进风口的下面有可以控制吹风方向的倾斜布置的挡风板。 

3.根据权利要求1所述的一种卧式热风炉，其特征是：烟火管与上管板采用非焊接的组装方式可以在温度变化的情况下自由伸缩，降低了热膨胀应力对吸热结构的伤害；上管板上面的耐火层有效防止局部高温对上管板和管端的影响。 

4.根据权利要求1所述的一种卧式热风炉，其特征是：在距离锅壳远的烟火管在锅壳上对应的位置有小缓冲挡板，小缓冲挡板竖直焊在相应的散热器外壳内部，可以有效防止散热风走短路，增强了散热效果。 

5.根据权利要求1所述的一种卧式热风炉，其特征是：燃烧室封顶的上表面设置存水结构，存水结构中的水在温度升高达到沸点时就会有蒸汽生成并同散热风一起吹出，增加环境的湿度。 

6.根据权利要求5所述的一种卧式热风炉，其特征是：燃烧室上 方外壳处有独立的供水装置以补充蒸发的水分。 

7.根据权利要求1所述的一种卧式热风炉，其特征是：燃烧室内胆与外壳之间的风冷夹层内有横隔板以引领散热风的方向，降低吹风死角。 

8.根据权利要求1所述的一种卧式热风炉，其特征是：在散热器结构中交叉排列的烟火管束中的烟火管穿插在上下管板之间，采用交叉排列的布置方式在风冷的作用下更有利于提高散热效果。 

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