CN205560738U - 用于辐射采暖系统的尾气潜热再利用燃烧器 - Google Patents

用于辐射采暖系统的尾气潜热再利用燃烧器 Download PDF

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王洪武
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Abstract

本实用新型公开一种用于辐射采暖系统的尾气潜热再利用燃烧器，包括加热部、热交换部及排放部；加热部上部为燃烧室，燃烧室与红外线辐射管道连接；所述热交换部内设置鳍片式散热风机壳体；所述排放部内设置波纹式余热空气交换管；波纹式余热空气交换管的一端与穿过热交换部的红外线辐射管道连接，另外一端与尾气排放管连接；冷空气自波纹式余热空气交换管与排放部壳体的新风热交换通道进入热交换部后与鳍片式散热风机壳体进行热交换，然后经燃烧新风输送桥进入加热部。本实用新型的优点是：利用温度较低的空气冷却尾气，实现烟气温度降低，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，提高燃烧器的热效率。

Description

用于辐射采暖系统的尾气潜热再利用燃烧器
技术领域
本实用新型涉及高大空间红外辐射采暖设备外吸外排系统；具体说是一种尾气潜能再利用燃烧器。
背景技术
随着科技进步和经济发展，以及社会对产品质量要求的提高和对人员工作舒适性的重视，现代公司企业对大空间车间厂房的采暖需要也日趋增多，并且对采暖供热的质量要求也不断提高；因此红外辐射采暖系统也越来越多地被应用到各个类型的高大空间车间或厂房。
在采暖领域，基本分为适用各种燃料的锅炉系统和以燃气为主要燃料的红外线辐射采暖系统；
锅炉系统因为技术成熟，应用广泛，对锅炉的生产有成熟的技术规范要求和监督，比如，目前国家为了实现节能减排的目标，对锅炉的排烟温度的回收利用都做出了相应的技术要求；但是在红外辐射采暖领域，因为技术发展较晚并且应用领域相对较窄，所以对辐射采暖设备的尾气排烟温度回收利用没有技术开发动力和强制性规定。
辐射采暖设备基本上应用于高大空间厂房，为了保证辐射效果，设备数量很多；很多厂房为了室内的空气新鲜和氧气充足，都要求辐射设备的燃烧尾气排到室外，燃烧需要的空气也要从车间外面吸取。每台辐射设备的排烟温度一般在120～140℃，每台设备每小时排气量在400～600m3，尾气中的潜热(汽化潜热+显热)很大，如果能尽可能利用，不仅能提高能源利用率，而且还能降低尾气排放中的CO2和其他有害物质，利于环保。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种尾气潜热再利用燃烧器，具体技术方案如下：
用于辐射采暖系统的尾气潜热再利用燃烧器，包括加热部、热交换部及排放部；所述加热部设置混合烧杯，混合烧杯与燃气输入管连接，燃气通过燃气输入管进入混合烧杯后燃烧；加热部的下端设置新风过滤网，新风过滤网的下面为燃烧新风输送桥；加热部上部为燃烧室，燃烧室与红外线辐射管道连接；所述热交换部内设置风机电机，风机电机带动真空风扇叶轮旋转；红外线辐射管道探入热交换部内部分的管道的外侧设置鳍片式散热风机壳体；所述排放部内设置波纹式余热空气交换管；波纹式余热空气交换管的一端与穿过热交换部的红外线辐射管道连接，另外一端与尾气排放管连接；冷空气自波纹式余热空气交换管与排放部壳体间的新风热交换通道进入热交换部后与鳍片式散热风机壳体进行热交换，然后经燃烧新风输送桥进入加热部。
所述热交换部下方设置余热回收新风室。
加热部与热交换部并排设置，二者之间设置绝热隔板。
排放部壳体设置保温层。
本实用新型的优点是：利用温度较低的空气冷却尾气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域，尾气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而回收装置内的空气吸热而被加热，实现热能回收，提高燃烧器的热效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本实用新型，如图1所示，本实用新型包括加热部100、热交换部200及排放部300；所述加热部100设置混合烧杯2，混合烧杯2与燃气输入管1连接，燃气19通过燃气输入管1进入混合烧杯2后燃烧；加热部的下端设置新风过滤网14，新风过滤网的下面为燃烧新风输送桥12；加热部上部为燃烧室4，燃烧室4与红外线辐射管道5连接；所述热交换部200内设置风机电机7，风机电机7带动真空风扇叶轮6旋转；红外线辐射管道探入热交换部内部分的管道的外侧设置鳍片式散热风机壳体17；所述排放部300内设置波纹式余热空气交换管8；波纹式余热空气交换管8的一端与穿过热交换部的红外线辐射管道连接，另外一端与尾气排放管11连接；冷空气(图1中的虚线箭头)自波纹式余热空气交换管8与排放部壳体间的新风热交换通道10进入热交换部后与鳍片式散热风机壳体进行热交换，然后经燃烧新风输送桥5进入加热部。图中的实线箭头为燃烧后的高温混合气体及尾气。
所述热交换部下方设置余热回收新风室16。
加热部与热交换部并排设置，二者之间设置绝热隔板15。
排放部壳体设置保温层9。
本实用新型的原理及实现方法：
排烟温度是辐射采暖设备的基本设计参数之一。设计时首先要对该参数进行选定；
排烟温度直接影响到辐射采暖系统的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低辐射设备的排烟热损失，有利于提高热效率，节约能源及降低采暖的运行费用。因此，如何有效地稳定地降低排烟温度并使之合理利用，是一个重大的技术性课题
其次是提高燃烧所需要的助燃空气温度，对于外排外吸式辐射设备，因为冬季室外空气温度为零下十几度甚至更低，如果将低温空气温度增加到50℃，显然是对于提高火焰的温度有极大的帮助；按照50kw的辐射采暖器计算，每小时燃气耗量需要5.05Nm3的燃气，空燃比按照1∶10.5计算，每小时需要新风量为：53.0m3；空气密度按照1.30kg/m3。
根据热量计算公式：
Q＝CM(T1-T2)
Q：热量-KJ C：物质比热容-kJ/(kg·K) M：物质质量-kgT1：末温-℃ T2：初温-℃
Q＝1.006*53.0*1.30*(50-(-10))
Q＝4158KJ＝993Kcal(1Kcal＝4.184KJ)
这一部分热量约占燃气低位发热量的11％(理论值)，它来自于尾气的潜热回收；
所以，通过提高新风温度能充分提高燃气的利用率；
在此发明中，其降低排烟温度提高新风温度是通过以下方法来实现：
通过增加红外辐射发生管道的受热面积，或者提高红外线的热转化率，降低尾气排烟的温度；
在尾部烟道增设高效的波纹式热交换器，增加风机运行温度提取室；
上述措施和结构能最大程度地收集尾气中蕴含的潜热；
结构流程说明：
燃气通过燃气输送管道1进入燃烧烧杯2，经高压点火后生成高温火焰，在负压风机6和7的作用下，火焰混合着空气形成高温空气顺着红外线辐射管道5向前运行，运行至真空风扇叶轮6前端时，高温空气变成含有一定热量的尾气，尾气温度约为：120～140℃；高温尾气经过鳍片式散热风机壳体，因为散热鳍片大大增加了风机壳体的散热面积，高温尾气的热量一部分迅速散热至余热回收新风室16，此时的风机电机7产生的温度也散热至余热回收新风室16，尾气中的余下的热量在真空风扇叶轮6的作用下被输送到波纹式余热空气交换管8，波纹结构增加了尾气与换热接触面的面积，使尾气的热量很快散热至新风热交换通道10，随之，尾气温度降低至设计温度通过尾气排放管11排出室外大气中；真空风扇叶轮6在旋转时，在新风过滤网前端会产生-60～70怕的负压，此位置与与余热回收新风室16、新风热交换通道10为连通状态，在负压的作用下，室外的低温新风被吸入新风热交换通道10，在此与波纹管8进行冷热交换，室外新风温度提高；新风经过鳍片式风机壳体时，再次与之进行热交换，同时新风对风机电机冷却，保护电机正常运行。至此，经过加热的新风温度大约40～50度，聚集到余热回收新风室18，再通过燃烧新风输送桥至新风过滤网14，经过过滤后的热新风进入燃烧烧杯再次被火焰3加热，形成高温微压的空气进行下一个循环。

Claims (4)

1.用于辐射采暖系统的尾气潜热再利用燃烧器，其特征在于：包括加热部、热交换部及排放部；所述加热部设置混合烧杯，混合烧杯与燃气输入管连接，燃气通过燃气输入管进入混合烧杯后燃烧；加热部的下端设置新风过滤网，新风过滤网的下面为燃烧新风输送桥；加热部上部为燃烧室，燃烧室与红外线辐射管道连接；所述热交换部内设置风机电机，风机电机带动真空风扇叶轮旋转；红外线辐射管道探入热交换部内部分的管道的外侧设置鳍片式散热风机壳体；所述排放部内设置波纹式余热空气交换管；波纹式余热空气交换管的一端与穿过热交换部的红外线辐射管道连接，另外一端与尾气排放管连接；冷空气自波纹式余热空气交换管与排放部壳体的新风热交换通道进入热交换部后与鳍片式散热风机壳体进行热交换，然后经燃烧新风输送桥进入加热部。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述热交换部下方设置余热回收新风室。
3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：加热部与热交换部并排设置，二者之间设置绝热隔板。
4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：排放部壳体设置保温层。
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