CN2057740U - 板管结构组合式热风炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板、管结构的组合式热风炉，其炉体由主换热器、副换热器及炉膛三部分相互独立的部件组成，且炉顶为活动式。其中主换热器为板式结构，副换热器为管式结构各部件之间通过螺栓联结。该热风炉可同时输出温度为250℃、180℃及90℃左右的高、中、低三种不同温度的热风，并具有热效率高、使用寿命长、运行中清除煤灰垢及运输、安装方便等特点。该热风炉较同类设备热效率高4.5％～15.1％，特别适合用作蚕茧及其它农副产品烘干设备的供热装置。

Description

本实用新型属于与物料干燥设备配套的组合式热风炉，它是干燥设备中的热能供应装置，特别适合用于蚕茧、粮食、中药材等农副产品干燥设备。

现有各种物料干燥设备，一般采用两种干燥方式，一种是以辐射热为主加上空气自然气流干燥物料，称为烘烤干燥；另一种是利用强制气流采用对流热干燥物料，称为热风干燥。热风干燥具有供热均匀、干燥速度快，并能较好地保护被干燥物料原有的品质，因此正被许多干燥设备所采用。热风炉是热风干燥设备必不可少的组成部分，热风炉性能的好坏和热效率的高低，直接影响干燥设备的技术经济指标。目前热风炉的结构主要有两种形式，一种是主要利用钢管进行热交换，称管式热风炉；另一种主要是利用钢板进行热交换，称板式热风炉（亦称无管式热风炉）。管式热风炉热交换面积大、热交换效率较高。但寿命较短。板式热风炉具有选材方便、使用寿命较长等优点。但热效率相对较低。如：三台县烘干机厂生产的JRF86－180型蚕茧烘干机换热器的热效率仅55.5％；而泸州船泊修造厂生产的87－1型热风回风烘茧灶的换热器效率亦只有61.16％。此外，现有的各种热风炉输出的热风均为同一温度，而许多物料在干燥过程中不同阶段所需的温度是不同的，为适应物料干燥工艺的需要，一般采用控制送风量或在中低温阶段渗入常温空气的办法来解决。这些方法虽解决了温度的高低问题，但却很难使各阶段的温度、湿度、风速达到最佳匹配，从而影响干燥物料的质量。其次，由于现有的热风炉一般均为整体式的，因此还存在着炉体体积大、苯重、运输和安装均较困难及因清除煤灰垢较困难而影响热效率等弊端。

本实用新型的目的在于吸取管式和板式换热器各自的优点，拟设计一种板式与管式相结合的板、管式热风炉。该热风炉采用组合式。即将主、副换热器、炉膛及炉顶（即换热器顶盖）均制成相对独立的部件。而主换热器采用板式结构，以延长炉体的使用寿命；副换热器采用管式结构以充分利用余热。与此同时对主、副换热器采用相互独立的鼓风机组、及分段输送热风的管网系统，以满足不同物料对干燥工艺的要求。从而克服目前板式换热器存在的效率较低、而管式换热器的寿命又较短，以及只能输送同一温度热风，很难按不同物料干燥工艺要求实现温度、湿度、风速最佳配比，及运输、安装、清除煤灰垢较困难等弊端。从而达到提高热风炉的热效率和使用寿命，实现分段送温，满足物料对干燥工艺的要求，同时使热风炉运输、安装方便，及在生产过程中易于清除尘垢等目的。

本实用新型的解决方案是将热风炉炉体中的主换热器、副换热器、炉膛等设计、制造成相互独立的部件，在安装过程中再将其组装成一个整体。同时针对主换热器温度高的特点，采用板式结构，既可延长主换热器的使用寿命，又便于选材；而副换热器则采用管式结构，以提高其余热的利用率。为了防止生产过程中因管板积垢而降低热效率，在主、副换热器的顶部采用活动型顶盖，以利于在生产过程中定时清除煤灰垢。主换热器通过紧固螺栓与炉膛直联接在一起，利用炉膛来的高温烟气加热空气；而副换热器则通过螺栓与主换热器联接在一起。主换热器排出的带较高温度的余热烟气。通过烟气输出管输入副换热器作为热源加热流经副换热器的空气。主、副换热器均为半圆柱体，经组合安装后成为圆柱体，并同炉膛一起构成热风炉的本体。主换热器和副换热器的鼓风机组亦是相互独立的，前者功率较大，而后者功率较小。主换热器采用一个进风口，两个出风口，燃煤烟气首先通过主换热器、加热流经主换热器的空气，使其获得高温热风和中温热风；而流经副换热器的空气被加工成温度较低的热风。主换热器获得的高、中温热风及副换热器获得的低温热风均通过各自的出风口经管道送入相应的干燥室，作为热源干燥物料。低温热风也可作为预热空气送回主换热器进一步加热。而该热风炉的底座采用砖混结构、预埋地脚螺栓，安装时将炉膛装于底座上并通过地脚螺栓将其固定。冷、热风管网系统的布置，视干燥室的结构而定，并可在热风输出管或干燥室安装调节风门，以调节送入各干燥室的热风量及温度等。

本实用新型由于采用主、副热交换器分别加热空气。产生不同温度的热风，故能较好地满足物料干燥工艺中不同阶段对温度、湿度等的要求。而主热交换采用板式结构、副热交换器采用管式结构，既能提高热交换器的效率，又能延长换热器的使用期；采用组合式将热风炉本体分成三大部分（底座属土建工程），便于运输、安装和检修，炉顶盖（即换热器顶盖）采用活动式，便于定时清除积存在换热器内的煤灰垢，以防止热风炉在运行中因此而降低其热效率。本实用新型可分别输出温度为250℃、180℃及90℃左右的热风。经自贡市节能服务中心检测，主换热器效率为71.5％，副换热器效率为34.9％，总效率为63.9％，较同类热风炉的热效率高4.5％～15.1％。由于各温段区域分明，换热器可长时间处于满负荷下工作，从而又提高了换热器的出热效率和运行效率。

附图说明：

图1为热风炉炉体结构示意图；

图2为热风炉炉体即图1的俯视图；

图3为炉膛正视图；

图4为炉膛－－即图3的侧视图；

图5热风炉管网系统及风机组组装示意图（俯视图）。图中：Ⅰ为主换热器，Ⅱ为炉膛，Ⅲ为副换热器。其中：1、主换热器顶盖，2、烟道法兰盖，3、烟道外环封板，4、中温风通道管，5、炉体外壳（主换热器部分），6、上部烟道外筒，7、上部烟道内筒，8、火道外筒，9、火道内筒，10、空气导流板，11、低温换热片，12、中温换热片，13、低温空气通道管，14、烟气隔环，15、高温风导出管，16、下部烟道外筒，17、下部烟道内筒，18、高温换热片，19、高温风出口，20、炉门，21、排灰口，22、排烟口，23、小烟管，24、大烟管，25、炉体外壳（副换热器部分），26、内筒，27、胀缩环，28、紧固螺栓，29、上管板，30、副换热器顶盖，31、主进风口，32、中温风出口，33、副进风口，34、低温热风出口，35、烟气进口，36、烟气输出口（主换热器），37、炉膛壁，38、炉膛上底座，39、炉桥，40、下底座，41、主换热器风机组，42、排烟机组，43、副换热器进风机组，44、低温热风输出总管，45、主、副热交换器烟气输送管，46、中、低温热风连通管，47、低温热风与主换热器进风管连通管，48、进风管，49、中温风输出总管，50、高、中温风连通管，51、高温风输出总管。

实施例

以总供热量为15～17万KCal／h，热空气输出量为2600～3200m³／h，烘茧7500Kg／24小时的烘干设备用热风炉为例：

炉体外壳5、25直径φ1500mm，高3.5m，厚3mm，材质为A₃钢。主换热器上部烟道外筒6，直径1394mm，上部烟道内筒7直径1120mm，高为2958mm，壁厚均为5mm，下部烟道外筒16、内筒17、壁厚为10mm、高为2830mm，材质均为A₃钢。火道外筒8、火道内筒9直径分别为φ940mm和φ700mm，上部壁厚6mm，下部壁厚10mm，材质为16M_n。高温热风导管15（数量8个），中温热风导管4（10个）及低温空气导管13（共16个）直径均为φ100mm，壁厚10mm，后者为热轧管，其余均为锅炉钢管。低温换热片11（共32块）、中温换热片12（24块）、高温换热片18（32块），厚均为3mm、材质为锅炉钢板；空气导流板10（共7块）材质为A₃钢板，上述部件无论板、管还是板与板之间均采用焊接联接。

副换热器与主换热器配合面距炉体中心距370mm。内壳26材质为A₃钢板、厚5mm、高2950mm，圆弧部分半径R715mm。小烟管23（2根）规格φ76×5mm、高3000mm，大烟管24为φ89×5mm共14根，高亦为3000mm，材质均为锅炉钢管。胀缩环27，半径为R50mm，厚为3mm。上管板30板厚8mm，材质A₃钢。主换热器Ⅰ与副换热器Ⅲ采用22套M14×30螺栓28及4套连接板紧固联接。

炉膛Ⅱ，圆弧部分内半径R450mm，炉膛径深560mm，高765mm；炉膛壁37的外壳为厚8mm的A₃钢板卷制焊接而成，内衬耐火砖及耐火泥、内壁厚75mm。炉桥39，材质为HT15－33；上底座38、下底座40均为A₃钢板、配加强筋焊接而成、板厚为8mm。炉膛下底座40通过M16×200mm地脚螺栓与热风炉底座（土建部分）固定，炉膛上底座38采用M10×40螺栓26套与主换热器Ⅰ紧固联接，热风炉底座（附图中未画出）采用砖混结构，并预埋M16×200地脚螺栓3套。

主换热器进风管48、低、中、高温热风输出总管44、49、51均为φ250×1.2mm；中、低温热风连通管46及高、中温热风连通管50，主、副热交换器烟气输送管45、低温热风与主换热器进风连通管47均为φ150×1.2mmA₃钢管，各管件之间采用法兰盘联接或焊接。不同温度热风输出量均通过风门调节。各进出风口、烟气口及炉门的中心线距炉膛下底座面40高分别为：进风口31为985mm，出风口19为955mm，出烟口36为588mm，中温风出口32为1623mm；副交换器进风口33、出风口34均为873mm，进烟口35、出烟口22均为588mm，炉门20为265mm。

主换热器鼓风机组41、功率7.5KW，流量为3113m³／h、全压592mmH₂O；副换热器鼓风机组43功率1.0KW、全压120mmH₂O，流量1200m³／h；抽烟机组功率1.5KW，全压106mmH₂O，流量1640m³／h。

该热风炉运行时，室温空气经进风机组41输入主换热器Ⅰ后，经部分流程由出风口32送出的为中温热风；流经全部流程由出风口19送出的即为高温热风。主换热器排出的高温余热烟气由烟气出口36经烟气输送管45和烟气进口35输入副换热器作为热源。副换热器Ⅲ所需的空气由风机组43经进风口33送入，低温热风则由风口34输出。输出的低温热风经热风总管44直接送入干燥室，亦可经连通管47将其部分或全部作为预热空气送回主换热器Ⅰ中继续加热，中低温热风连通管46及中、高温热风连通管50用以辅助调节相应热风的风温及风量，使之达匹配的目的。本实施例，高温热风出口19出风量为1750～1900m³／h，风温为240℃～265℃；中温风出口32出风量为880～950m³／h，风温为190℃～215℃；低温热风出口34出风量为870～950m³／h，风温为90～105℃。总热效率为63.90％。

Claims (3)

1、一种组合式热风炉，特别是板、管结构组合式热风炉，它包括炉体、底座、冷、热风及烟气进出管系统、鼓风机组等，其特征在于它的炉体是由相互独立的炉膛、主换热器、副换热器组合而成，并安置在底座上使用；其中副换热器为管式结构，主换热器为板式结构；主、副换热器之间及主换热器同炉膛之间均通过螺栓联结成一体组成炉体。

2、按权利要求1所述之组合式热风炉的炉体，其特征在于它的主、副换热器顶盖均为活动式的，并通过螺栓将其分别与主、副换热器本体联接在一起。

3、按权利要求1所述之组合式热风炉，所谓冷、热风进出管道系统，其特征在于它包括高、中、低温热风输出总管51、49、44及中、低温热风连通管46，中、高温热风连通管50，还包括将低温热风输入主换热器的连通管47。

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