CN213454225U - 高温液体加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高温液体加热装置，包括熔池、浸没式燃烧系统和辅助燃烧系统；熔池包括熔池主体和设置在熔池主体顶部的熔池盖；浸没式燃烧系统包括设置在熔池主体底部侧壁上的浸没式烧嘴；浸没式烧嘴包括设置在熔池主体内部的第一烧嘴端和设置在熔池主体侧壁外部的第一燃料入口端；辅助燃烧系统包括设置在熔池盖上的辅助烧嘴；辅助烧嘴包括设置在熔池主体内部的第二烧嘴端和设置在熔池主体外部的第二燃料入口端。利用本实用新型，能够解决现有技术中的常规加热方式对于加热导热性差的高温液体熔池存在加热效率低、整个熔池温度不均匀等问题。

Description

高温液体加热装置

技术领域

本实用新型涉及高温液体加热技术领域，更为具体地，涉及一种高温液体加热装置。

背景技术

对于一些导热性差的高温液体，例如：钢渣溶液、高炉渣溶液、镍铁渣溶液等，由于其本身的热传导性能很差，再加上本身温度很高，采用常规的局部加热方式，很难做到对整个高温液态熔池进行均匀、高效加热升温。

目前常规加热方式有以下三种方式：

第一种方式是在液体熔池表面采用火焰加热或电加热的方式，其原理为：首先，安装在液体熔池表面以上的加热烧嘴，当通入燃料和助燃介质后产生高温火焰，利用高温火焰产生的辐射热和对流热对液体表面加热；或者是安装在液体熔池表面以上的电加热元件，通电后形成高温辐射热源，利用高温辐射热源产生的辐射热对液体表面加热。然后，被加热的液体熔池表面随后通过液体自身的热传导将表面的热量传导给表面以下的液体，从而实现液体熔池的加热升温。

第二种方式是通过在液体熔池中合理布置若干个火焰辐射管或电辐射管的加热方式，其原理为：首先火焰辐射管或电辐射管把其周围的液体加热，然后被加热的辐射管周围的液体通过液体自身的热传导将辐射管周围液体的热量传导给离辐射管较远的液体，从而实现液体熔池的加热升温。

第三种方式是采用电极加热，其原理为：当电极通电后，电极将形成高温加热热源，它首先将电极周围的液体加热，然后被加热的电极周围的液体通过液体自身的热传导将电极周围液体的热量传导给离电极较远的液体，从而实现液体熔池的加热升温

上述的三种传统加热方式，其原理都是先将加热设备附近的高温液体加热，然后通过液体自身的热传导将热量传递给距离加热设备更远的液体，但是当液体本身的导热性非常低时，在解热过程中热量传递的效率就降低，同时在高温液态熔池内的温差也会比较大。现有的常规加热方式用于加热导热性差的高温液体熔池都存在加热效率低、整个熔池温度不均匀的缺陷。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种高温液体加热装置，以解决现有技术中的常规加热方式对于加热导热性差的高温液体熔池存在加热效率低、整个熔池温度不均匀等问题。

本实用新型提供的高温液体加热装置，包括熔池、浸没式燃烧系统和辅助燃烧系统；其中，所述熔池包括熔池主体和设置在所述熔池主体顶部的熔池盖；所述浸没式燃烧系统包括设置在所述熔池主体底部侧壁上的浸没式烧嘴；所述浸没式烧嘴包括设置在所述熔池主体内部的第一烧嘴端和设置在所述熔池主体侧壁外部的第一燃料入口端；所述辅助燃烧系统包括设置在所述熔池盖上的辅助烧嘴；所述辅助烧嘴包括设置在所述熔池主体内部的第二烧嘴端和设置在所述熔池主体外部的第二燃料入口端。

此外，优选的结构是，在所述熔池主体相对的两侧壁上分别设置有至少两个浸没式烧嘴。

此外，优选的结构是，设置在所述熔池主体相对两侧壁上的浸没式烧嘴交错布置。

此外，优选的结构是，在所述浸没式烧嘴的第一燃料入口端分别设置有第一燃料入口和第一助燃介质入口；和/或，在所述辅助烧嘴的第二燃料入口端分别设置有第二燃料入口和第二助燃介质入口。

此外，优选的结构是，所述第一燃料入口通过第一燃料管路连接燃料主管路；所述第一助燃介质入口通过第一助燃介质管路连接助燃介质主管路；和/或，所述第二燃料入口通过第二燃料管路连接所述燃料主管路；所述第二助燃介质入口通过第二助燃介质管路连接所述助燃介质主管路。

此外，优选的结构是，在所述第一燃料管路上设置有第一阀门；和/或，在所述第一助燃介质管路上设置有第二阀门；和/或，在所述第二燃料管路上设置有第三阀门；和/或，在所述第二助燃介质管路上设置有第四阀门。

此外，优选的结构是，在所述熔池主体内设置有温度传感器。

此外，优选的结构是，在所述燃料主管路上分别设置有燃料气体压力计、燃料电磁调节阀和燃料流量计；和/或，在所述助燃介质主管路上分别设置有助燃气体压力计、助燃介质电磁调节阀和助燃介质流量计。

此外，优选的结构是，还包括燃烧控制系统；其中，所述燃烧控制系统包括燃烧控制器，所述燃烧控制器分别与所述温度传感器、所述燃料气体压力计、所述燃料电磁调节阀、所述燃料流量计、所述助燃气体压力计、所述助燃介质电磁调节阀和所述助燃介质流量计电性连接。

此外，优选的结构是，所述熔池主体为长方体结构。

从上面的技术方案可知，本实用新型提供的高温液体加热装置，通过在熔池主体底部侧壁设置浸没式烧嘴；以及设置在熔池盖上的辅助烧嘴；利用浸没式烧嘴产生的高温高速燃烧气体产生的动能，对熔池内液体进行强烈的搅拌作用和高温气体从熔池底部向上流动排出过程中对熔池上面液体的对流加热作用，实现整个熔池加热升温的效率和均匀性，从而实现了对整个熔池内高温液体的高效、均匀加热，因此本实用新型与熔池内高温液体的热传导性无关，能够克服常规加热方式对加热高温低导热性液体存在的效率低、温度不均匀等缺陷。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的高温液体加热装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的高温液体加热装置的俯视图。

其中的附图标记包括：1-熔池主体，11-熔池盖，2-浸没式烧嘴，21-第一烧嘴端21，22-第一燃料入口，23-第一助燃介质入口，3-辅助烧嘴，31-第二烧嘴端，32-第二燃料入口，33-第二助燃介质入口，41-第一燃料管路，42-燃料主管路，43-第一助燃介质管路，44-助燃介质主管路，51-第一阀门，52-第二阀门，6-温度传感器，71-燃料气体压力计，72-燃料电磁调节阀，73-燃料流量计，74-助燃气体压力计，75-助燃介质电磁调节阀，76-助燃介质流量计，8-燃烧控制器。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

针对前述提出的由于现有技术中常规加热方式对于加热导热性差的高温液体熔池存在加热效率低、整个熔池温度不均匀等问题，本实用新型提供一种高温液体加热装置。

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

为了说明本实用新型提供的高温液体加热装置的结构，图1示出了根据本实用新型实施例的高温液体加热装置的结构；图2示出了根据本实用新型实施例的高温液体加热装置的俯视结构。

如图1结合图2共同所示，本实用新型提供的高温液体加热装置，包括熔池、浸没式燃烧系统和辅助燃烧系统；其中，熔池包括熔池主体1和设置在熔池主体1顶部的熔池盖11；浸没式燃烧系统包括设置在熔池主体1底部侧壁上的浸没式烧嘴2；浸没式烧嘴2包括设置在熔池主体1内部的第一烧嘴端21和设置在熔池主体侧壁外部的第一燃料入口端；辅助燃烧系统包括设置在熔池盖11上的辅助烧嘴3；辅助烧嘴3包括设置在熔池主体1内部的第二烧嘴端31和设置在熔池主体1外部的第二燃料入口端。

通过在熔池主体1底部侧壁设置浸没式烧嘴2；以及设置在熔池盖11上的辅助烧嘴3；利用浸没式烧嘴2产生的高温高速燃烧气体产生的动能，对熔池内液体进行强烈的搅拌作用和高温气体从熔池底部向上流动排出过程中对熔池上面液体的对流加热作用，实现整个熔池加热升温的效率和均匀性，从而实现了对整个熔池内高温液体的高效、均匀加热，因此本实用新型与熔池内高温液体的热传导性无关，能够克服常规加热方式对加热高温低导热性液体存在的效率低、温度不均匀等缺陷。

作为本实用新型的一个优选方案，在熔池主体1相对的两侧壁上分别设置有至少两个浸没式烧嘴2。能够对熔池主体1内部的液体加热更加均匀，提高加热速率。

作为本实用新型的一个优选方案，设置在熔池主体1相对两侧壁上的浸没式烧嘴2交错布置。可以保证在熔池内形成若干个涡流区，加强了熔池的搅动，从而使熔池的温度更加均匀。

作为本实用新型的一个优选方案，在浸没式烧嘴2的第一燃料入口端分别设置有第一燃料入口22和第一助燃介质入口23；和/或，在辅助烧嘴3的第二燃料入口端分别设置有第二燃料入口32和第二助燃介质入口33。通过第一燃料入口22、第一助燃介质入口23、第二燃料入口32和第二助燃介质入口33便于布置燃料管路和助燃介质管路。

作为本实用新型的一个优选方案，第一燃料入口22通过第一燃料管路41连接燃料主管路42；第一助燃介质入口23通过第一助燃介质管路43连接助燃介质主管路44；和/或，第二燃料入口32通过第二燃料管路(图中未示出)连接燃料主管路42；第二助燃介质入口33通过第二助燃介质管路(图中未示出)连接助燃介质主管路44。通过管路便于燃料和燃料介质的输送。

作为本实用新型的一个优选方案，在第一燃料管路41上设置有第一阀门51；和/或，在第一助燃介质管路43上设置有第二阀门52；和/或，在第二燃料管路上设置有第三阀门；和/或，在第二助燃介质管路上设置有第四阀门。通过在管路上设置阀门，便于控制管路内的燃料或燃料介质的输送。

作为本实用新型的一个优选方案，在熔池主体内1设置有温度传感器6。用于测量熔池主体内1内液体的温度。

作为本实用新型的一个优选方案，在燃料主管路42上分别设置有燃料气体压力计71、燃料电磁调节阀72和燃料流量计73；和/或，在助燃介质主管路44上分别设置有助燃气体压力计74、助燃介质电磁调节阀75和助燃介质流量计76。通过气体压力计、电磁调节阀和流量计便于了解控制燃料及燃料介质的参数控制。

作为本实用新型的一个优选方案，还包括燃烧控制系统；其中，燃烧控制系统包括燃烧控制器8，燃烧控制器8分别与温度传感器6、燃料气体压力计71、燃料电磁调节阀72、燃料流量计73、助燃气体压力计74、助燃介质电磁调节阀75和助燃介质流量计76电性连接。燃烧控制系统根据在线监测的熔池液体温度、燃料和助燃介质流量、烧嘴前的燃料和助燃介质压力等参数，结合控制系统预定的熔池温度加热曲线和燃料、助燃介质流量比例，自动调节燃料和助燃介质的流量，实现熔池温度的自动控制。

作为本实用新型的一个优选方案，熔池主体1为长方体结构。熔池主体1的长度、宽度和液面高度与熔池内液体的总体积、比重、粘度、浸没式烧嘴2的燃烧特性等因素相关设定，根据实际需要设定即可，在熔池主体1的内侧壁上设置有耐材层，耐材层的种类与熔池内液体不发生化学反应。

其中，燃料种类优选燃气、燃油、煤粉中的任意一种；助燃介质优选空气、富氧空气、纯氧中的任意一种。当需要的加热温度高、燃料的热值低时需要助燃介质的含氧量也要高。

作为本实用新型的一个优选方案，在熔池盖11上至少设置两个辅助烧嘴3；在辅助烧嘴3的第二烧嘴端分别设置有自动点火结构和火焰检测结构；火焰检测结构与温控装置连接。

本实用新型提供的高温液体加热装置的使用方法为：

S1、启动辅助燃烧系统，将熔池主体1加热到比浸没式燃烧系统用燃料着火点以上200℃，为启动浸没式燃烧系统做准备；

S2、启动浸没式燃烧系统，待熔池主体1加热到所需要的设定温度后向熔池主体1内加入高温液体至设计要求高度，并将浸没式烧嘴前的燃料和助燃介质压力调整到要求的设计值；

S3、启动浸没式燃烧控制系统，使加热过程按照预先设定的加热曲线实现自动加热和升温。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的高温液体加热装置，通过在熔池主体底部侧壁设置浸没式烧嘴；以及设置在熔池盖上的辅助烧嘴；利用浸没式烧嘴产生的高温高速燃烧气体产生的动能，对熔池内液体进行强烈的搅拌作用和高温气体从熔池底部向上流动排出过程中对熔池上面液体的对流加热作用，实现整个熔池加热升温的效率和均匀性，从而实现了对整个熔池内高温液体的高效、均匀加热，因此本实用新型与熔池内高温液体的热传导性无关，能够克服常规加热方式对加热高温低导热性液体存在的效率低、温度不均匀等缺陷。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的高温液体加热装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的高温液体加热装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种高温液体加热装置，其特征在于，包括熔池、浸没式燃烧系统和辅助燃烧系统；其中，

所述熔池包括熔池主体和设置在所述熔池主体顶部的熔池盖；

所述浸没式燃烧系统包括设置在所述熔池主体底部侧壁上的浸没式烧嘴；所述浸没式烧嘴包括设置在所述熔池主体内部的第一烧嘴端和设置在所述熔池主体侧壁外部的第一燃料入口端；

所述辅助燃烧系统包括设置在所述熔池盖上的辅助烧嘴；所述辅助烧嘴包括设置在所述熔池主体内部的第二烧嘴端和设置在所述熔池主体外部的第二燃料入口端。

2.根据权利要求1所述的高温液体加热装置，其特征在于，

在所述熔池主体相对的两侧壁上分别设置有至少两个浸没式烧嘴。

3.根据权利要求2所述的高温液体加热装置，其特征在于，

设置在所述熔池主体相对两侧壁上的浸没式烧嘴交错布置。

4.根据权利要求1所述的高温液体加热装置，其特征在于，

在所述浸没式烧嘴的第一燃料入口端分别设置有第一燃料入口和第一助燃介质入口；和/或，

在所述辅助烧嘴的第二燃料入口端分别设置有第二燃料入口和第二助燃介质入口。

5.根据权利要求4所述的高温液体加热装置，其特征在于，

所述第一燃料入口通过第一燃料管路连接燃料主管路；

所述第一助燃介质入口通过第一助燃介质管路连接助燃介质主管路；

和/或，所述第二燃料入口通过第二燃料管路连接所述燃料主管路；

所述第二助燃介质入口通过第二助燃介质管路连接所述助燃介质主管路。

6.根据权利要求5所述的高温液体加热装置，其特征在于，

在所述第一燃料管路上设置有第一阀门；和/或，

在所述第一助燃介质管路上设置有第二阀门；和/或，

在所述第二燃料管路上设置有第三阀门；和/或，

在所述第二助燃介质管路上设置有第四阀门。

7.根据权利要求5所述的高温液体加热装置，其特征在于，

在所述熔池主体内设置有温度传感器。

8.根据权利要求7所述的高温液体加热装置，其特征在于，

在所述燃料主管路上分别设置有燃料气体压力计、燃料电磁调节阀和燃料流量计；和/或，

在所述助燃介质主管路上分别设置有助燃气体压力计、助燃介质电磁调节阀和助燃介质流量计。

9.根据权利要求8所述的高温液体加热装置，其特征在于，还包括燃烧控制系统；其中，

所述燃烧控制系统包括燃烧控制器，所述燃烧控制器分别与所述温度传感器、所述燃料气体压力计、所述燃料电磁调节阀、所述燃料流量计、所述助燃气体压力计、所述助燃介质电磁调节阀和所述助燃介质流量计电性连接。

10.根据权利要求1所述的高温液体加热装置，其特征在于，

所述熔池主体为长方体结构。

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