CN213238376U - 加热炉 - Google Patents

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付超
任志恒
尹向南
孔凡磊
王乃豪
战斗
朱凯
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Zhongke Zhuoyi Environmental Technology Dongguan Co ltd
Songshan Lake Materials Laboratory
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Zhongke Zhuoyi Environmental Technology Dongguan Co ltd
Songshan Lake Materials Laboratory
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Abstract

本申请涉及加热炉技术领域,尤其是涉及一种加热炉,包括:炉体以及设置于炉体的多孔介质燃烧器,且多孔介质燃烧器的热辐射部与炉体的炉膛相连通。本申请提供的加热炉采用多孔介质加热技术具有如下优点:定向辐射加热,可减小燃烧室尺寸,降低能耗;工件受热均匀,降低损耗;加热速度快,加热效率高,提高炉子热效率,降低运行成本;污染物排放低,显著低于传统燃烧技术;炉膛尺寸小,工艺气损耗降低,但有效加热面积大。

Description

加热炉
技术领域
本申请涉及加热炉技术领域,尤其是涉及一种加热炉。
背景技术
目前,箱式马弗炉的加热技术多为电加热技术和扩散式燃气燃烧加热技术。电加热技术可以均匀加热马弗箱但其运行成本显著高于燃气燃烧技术,运行成本大约高出20%—30%。扩散式燃气燃烧加热技术的运行成本略低于电加热技术,但其加热速度和均匀性则远低于电加热技术,导致箱式马弗炉的马弗箱的损耗加剧,同时引起加热工件受热不均,产品质量出现波动的问题。扩散式燃气燃烧技术产生的氮氧化物和一氧化碳含量超标,不利于环境,此外,由于扩散式燃气燃烧技术中采用明火加热,需要使得工件与火焰保持一定的距离,造成马弗炉的尺寸较大。因而,现在急需一款加热速度快、加热效率高、运行成本低、加热均匀、炉膛尺寸小且污染少的加热炉。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种加热炉,在一定程度上解决了现有技术中存在的急需一款加热速度快、加热效率高、运行成本低、加热均匀、炉膛尺寸小且污染少的加热炉的技术问题。
本申请提供了一种加热炉,包括:炉体以及设置于所述炉体的多孔介质燃烧器,且所述多孔介质燃烧器的热辐射部与所述炉体的炉膛相连通。
在上述技术方案中,进一步地,所述多孔介质燃烧器嵌设于所述炉体的炉壁,所述热辐射部为热辐射端面,且所述热辐射端面与所述炉壁的内壁面相平齐或者低于所述炉壁的内壁面。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述炉体形成有与所述炉膛相连通的排气口;
所述加热炉还包括排气构件,所述排气构件的进气端与所述炉体的排气口相连通;
所述排气构件设置有流量调节阀。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述加热炉还包括余热回收器,所述余热回收器连通于所述排气构件,用于回收烟气的余热。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述加热炉还包括设置于所述炉膛的保护箱体,所述保护箱体的内部中空,且所述保护箱体设置有可打开或者关闭的箱门。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述热辐射部为热辐射端面,且所述热辐射端面与对应的所述保护箱体的侧壁的切面相垂直设置。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述炉体的炉壁设置有连通所述保护箱体的抽气通道以及输气通道。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述抽气通道以及所述输气通道均配设有可打开或者关闭的密封盖体。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述炉体包括外壳以及设置于所述外壳的内部的保温层,且所述保温层与所述外壳相连接。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述多孔介质燃烧器设置于所述炉体的外壁面。
与现有技术相比,本申请的有益效果为:
本申请提供的加热炉采用多孔介质加热技术,具有如下优点:定向辐射加热,可减小燃烧室尺寸,降低能耗;工件受热均匀,降低损耗;加热速度快,加热效率高,提高炉子热效率,降低运行成本;污染物排放低,显著低于传统燃烧技术;炉膛尺寸小,工艺气损耗降低,但有效加热面积大。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的加热炉的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的加热炉的又一结构示意图。
附图标记:
1-炉体,11-排气口,12-保温层,2-多孔介质燃烧器,21-热辐射部,3-排气构件,4-保护箱体,5-流量调节阀,6-工件。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。
基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参照图1和图2描述根据本申请一些实施例所述的加热炉。
参见图1所示,本申请的实施例提供了一种加热炉,包括:炉体1以及设置于炉体1的多孔介质燃烧器2,且多孔介质燃烧器2的热辐射部21与炉体1的炉膛相连通,此处注意,热辐射部21也即多孔介质燃烧器2的热辐射端面,其与炉膛之间无阻隔直接对炉膛辐射热量,此外,热辐射端面也即出气端面,多孔介质燃烧器2排出的气体则从此热辐射端面进入到炉膛。
本加热炉工作时,燃气和空气的预混气体进入多孔介质燃烧器2并在多孔介质燃烧器2的内部燃烧,可实现温度的快速上升,通过热辐射部21的定向辐射加热及烟气的对流换热,可以均匀地加热置于炉膛的如下文所述的装载有工件6的保护箱体4,进而均匀地加热工件6,其加热均匀性和加热速度与电加热技术相当,但运行成本则远低于电加热技术,具体解释如下,电加热技术为发热体360°周向辐射加热,但对装载有工件的马弗箱的有效加热面比例不足50%,而多孔介质燃烧技术为单向辐射加热,所有辐射热量完全用于装载有工件6的保护箱体4,进而用于加热保护箱体4内的工件6,且产生的高温烟气则与装载有工件6的保护箱体4对流换热,最终也用于加热保护箱体4内的工件6,因此其热量利用效率显著优于电加热技术。此处注意,也可不采用如下所述的保护箱体4,而直接将工件6直接放置到炉膛加热,即根据客户的需要选择加热的方式。
多孔介质燃烧技术产生的一氧化碳接近零排放,氮氧化物含量可低于30mg/Nm3,是环境友好型的燃气燃烧技术,较扩散式燃气燃烧技术污染小。此外,多孔介质燃烧器2为无明火焰加热,因而较燃气加热方式,无需保证加热器与工件保持一定的距离,进而使得炉膛的尺寸更小,工艺气损耗降低。
本加热炉加热速度快、加热效率高、运行成本低、加热均匀、炉膛尺寸小且污染少。
进一步,优选地,炉体1形成有可打开或者关闭的炉门(图中未示出),方便取放工件6或者取放如下文所述的保护箱体4。
进一步,优选地,如图1所示,炉体1的顶壁以及炉体1的侧壁均设置有两个多孔介质燃烧器2。
根据以上描述的结构可知,在上述位置设置多孔介质燃烧器2既保证加热效果的同时,又避免了多孔介质燃烧器2在数量上的投入,降低了生产成本。
当然,不仅限于此,多孔介质燃烧器2可以灵活布置,其还可布置于炉体1的侧壁、底壁和顶壁中的一者或者多者,且其数量、尺寸以及功率也根据实际需要选择,只要保证加热效果即可,例如参见图2所示为多孔介质燃烧器2的另一种布置形式。
进一步,优选地,如图1所示,多孔介质燃烧器2嵌设于炉体1的炉壁,热辐射部21为热辐射端面,且热辐射端面与炉壁的内壁面相平齐,当然,不仅限于此,多孔介质燃烧器2的热辐射端面还可低于炉壁的内壁面,也即将多孔介质燃烧器2朝向炉体1的外部移动至其热辐射端面低于炉壁的内壁面。
根据以上描述的结构可知,在保证有效加热面积的同时,保证多孔介质燃烧器2自身的热稳定性,即使得多孔介质燃烧器2自身的温度不至于过高,保证其工作效率。
而且上述多孔介质燃烧器2的两种安装位置中,当多孔介质燃烧器2的出气端的端面稍低于炉壁的内壁面时,加热效率高,而且多孔介质燃烧器2的热稳定性较好。
当然,不仅限于上述的结构,多孔介质燃烧器2设置于炉体1的外壁面,炉体1形成有通气通道,多孔介质燃烧器2通过所述的通气通道与炉膛相连通,也能起到对置于炉体1的内部的工件6加热的作用,但较前述结构的加热效率低。
在该实施例中,优选地,如图1所示,炉体1形成有与炉膛相连通的排气口11;
加热炉还包括排气构件3,排气构件3的进气端与炉体1的排气口11相连通,燃烧产生的烟气经过炉膛最后经由排气构件3排出炉体1。其中,可选地,排气构件3为排气管道。
排气构件3设置有流量调节阀5,能够调节烟气的流量,使得烟气流量与下文所述的余热回收器的处理能力相匹配。
进一步,优选地,如图1所示,加热炉还包括余热回收器,余热回收器连通于排气构件3,用于回收烟气的余热加热通入多孔介质燃烧器2的助燃空气。
根据以上描述的结构可知,烟气余热可通过余热回收器回收利用,并提供给多孔介质燃烧器2,提高加热效率,例如回收的余热可加热助燃空气,加热助燃空气再通入多孔介质燃烧器2内支持燃烧,进一步提高本加热炉的热效率,其中进入多孔介质燃烧器2内的助燃空气温度最高可以达到500℃以上,其中已被回收余热的烟气再经由余热回收器排出。
余热回收器为现有市面上流通的余热回收器或者烟气余热换热器等,在此,不再详述。
在该实施例中,优选地,如图1所示,加热炉还包括设置于炉膛的保护箱体4,保护箱体4的内部中空,且保护箱体4设置有可打开或者关闭的箱门。
根据以上描述的结构可知,可将工件6放置在保护箱体4内,保护箱体4可以将工件6与氧化性气氛隔离,并可设置成碳气氛、氮气氛或真空气氛,可以对工件6分别进行渗碳处理、渗氮处理和真空热处理等工艺操作,此处注意,也可不采用保护箱体4而直接将工件6放置在炉膛内,其中关于如何实现碳气氛、氮气氛或真空气氛将在如下阐述。
进一步,优选地,炉体1的炉壁设置有连通保护箱体4的抽气通道以及输气通道,且抽气通道以及输气通道均配设有可打开或者关闭的密封盖体(图中未示出)。
根据以上描述的结构可知,通过将抽气管经由进气通道连接至保护箱体4的进气口,将输气管经由出气通道连接至保护箱体4的出气口,首先利用抽气管将保护箱体4内的空气抽除,而后在利用输气管向保护箱体4的内部输送保护气体,从而实现保护箱体4内的保护氛围。
其中,可选地,保护箱体4的材质为耐热合金钢,包括但不限于0Cr23Ni13、0Cr25Ni20。
进一步,优选地,如图1所示,保护箱体4为长方体的箱体,热辐射部21为热辐射端面,且热辐射端面与对应的保护箱体4的侧壁的切面相平行设置(在本实施例中,保护箱体4为长方体的箱体,保护箱体4的侧壁面的切面与其侧壁面是相平行的,当然,保护箱体4的形状不仅限于此,其还可为圆柱状的箱体等,根据实际需要进行选择),可通过辐射的加热方式将燃烧器产生的热量快速、高效、均匀地以及尽可能较多地传递给保护箱体4,且无局部高温的问题。
在该实施例中,优选地,如图1所示,炉体1包括外壳以及设置于外壳的内部的保温层12,且保温层12与外壳相连接。
根据以上描述的结构可知,炉体1具有保温层12,具有保温的作用,避免了热量的散失,保证加热效率,而且避免了热量外溢,进而避免炉体1的外壳温度过高而烫伤操作人员。
其中,可选地,外壳的材质为钢,保温层12由陶瓷纤维棉、轻质砖等耐火保温材料中的一种或多种组合而成。
综上,本加热炉采用多孔介质燃烧技术替代传统的箱式炉例如箱式马弗炉的加热方式(电加热或者扩散式燃气燃烧加热),加热速度快,加热效率高,可提高炉子热效率,降低运行成本,较燃气加热方式,因无明火焰,使得炉子的整体体积减小,炉膛体积减小,降低工艺气损耗。多孔介质燃烧器可实现定向辐射加热,且加热均匀,可有效提高加热效率以及炉子的使用寿命,而且可实现超低氮燃烧,减少污染物的产生。此外,结合烟气余热回收利用技术(将烟气的余热回收再利用加热助燃空气)可进一步提高炉子热效率、降低能耗。
可见,本加热炉具有如下优点:定向辐射加热,可减小炉膛尺寸,降低能耗;被加热的工件受热均匀,降低损耗;加热速度快,加热效率高,提高炉子热效率,降低运行成本;污染物排放低,显著低于传统燃烧技术;炉膛尺寸小,工艺气损耗降低,但有效加热面积大。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种加热炉,其特征在于,包括:炉体以及设置于所述炉体的多孔介质燃烧器,且所述多孔介质燃烧器的热辐射部与所述炉体的炉膛相连通;
所述多孔介质燃烧器嵌设于所述炉体的炉壁,所述热辐射部为热辐射端面,且所述热辐射端面与所述炉壁的内壁面相平齐所述炉壁的内壁面。
2.根据权利要求1所述的加热炉,其特征在于,所述炉体形成有与所述炉膛相连通的排气口;
所述加热炉还包括排气构件,所述排气构件的进气端与所述炉体的排气口相连通;
所述排气构件设置有流量调节阀。
3.根据权利要求2所述的加热炉,其特征在于,所述加热炉还包括余热回收器,所述余热回收器连通于所述排气构件,用于回收烟气的余热。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热炉,其特征在于,所述加热炉还包括设置于所述炉膛的保护箱体,所述保护箱体的内部中空,且所述保护箱体设置有可打开或者关闭的箱门。
5.根据权利要求4所述的加热炉,其特征在于,所述热辐射部为热辐射端面,且所述热辐射端面与对应的所述保护箱体的侧壁的切面相平行设置。
6.根据权利要求4所述的加热炉,其特征在于,所述炉体的炉壁设置有连通所述保护箱体的抽气通道以及输气通道。
7.根据权利要求6所述的加热炉,其特征在于,所述抽气通道以及所述输气通道均配设有可打开或者关闭的密封盖体。
8.根据权利要求1所述的加热炉,其特征在于,所述多孔介质燃烧器设置于所述炉体的外壁面。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的加热炉,其特征在于,所述炉体包括外壳以及设置于所述外壳的内部的保温层,且所述保温层与所述外壳相连接。
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