CN213578719U - 一种蓄热式坩埚炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄热式坩埚炉，包括炉体、烧嘴装置、四通换向阀，炉体设置有炉膛；烧嘴装置包括两个烧嘴组件，两个烧嘴组件分为第一烧嘴组件和第二烧嘴组件，烧嘴组件包括烧嘴体、蓄热体，烧嘴体设置有空气通道，蓄热体设置有蓄热通道，空气通道的一端与蓄热通道的一端连通，空气通道的另一端与炉膛连接；四通换向阀分别与第一烧嘴组件上的蓄热通道的另一端、第二烧嘴组件上的蓄热通道的另一端、排烟通道、空气进气通道连通。可充分利用高温的烟气的热量对助燃空气进行加热，保持助燃空气为预热状态，提高了烟气热量的利用率，同时避免烧嘴体温度过高而损坏，延长烧嘴体的使用寿命，减少了维护和使用成本。

Description

一种蓄热式坩埚炉

技术领域

本实用新型涉及坩埚炉的技术领域，特别涉及蓄热式坩埚炉。

背景技术

目前，燃气坩埚炉大部分为单烧嘴加热，单烧嘴加热的特点是烧嘴前端的炉膛温度较高，而远离烧嘴处温度较低，整个炉膛的炉温分布不均匀，温差甚至超过200℃，容易造成高温处坩埚及炉膛寿命较短，并且会对控温精度造成不利影响，影响燃气坩埚炉的熔化效率，不能在保证坩埚及炉膛寿命的基础上，充分发挥坩埚炉的生产效率，影响燃气坩埚炉的大力推广。另外目前市售的一部分燃气坩埚炉，没有设置换热器，或者设置的换热器的换热效果较差，节能效果较差,燃烧时依然存在产生的大量热量直接排放到空气中，热量损失大，利用率低，坩埚炉的热效率低。此外，长时间大火燃烧，也缩短了烧嘴寿命，增加了维护和使用成本。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种蓄热式坩埚炉，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种蓄热式坩埚炉，包括炉体、烧嘴装置、四通换向阀，炉体设置有炉膛；烧嘴装置包括两个烧嘴组件，两个烧嘴组件分为第一烧嘴组件和第二烧嘴组件，烧嘴组件包括烧嘴体、蓄热体，烧嘴体设置有空气通道，蓄热体设置有蓄热通道，空气通道的一端与蓄热通道的一端连通，空气通道的另一端与炉膛连通；四通换向阀包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第一端口与第一烧嘴组件上的蓄热通道的另一端连通，第二端口与第二烧嘴组件上的蓄热通道的另一端连通，第三端口连接有排烟通道，第四端口连接有空气进气通道。

本实用新型的有益效果是：

通过四通换向阀和两个烧嘴组件，助燃空气从第一烧嘴组件的蓄热体吸收热量转换到第二烧嘴组件上的蓄热体吸收热量的过程不断交替进行，可以充分利用高温的烟气的热量对助燃空气进行加热，始终保持助燃空气为预热状态，提高了烟气热量的利用率，同时提高了可燃气体的燃烧的热效率，此外，两个烧嘴体轮流循环工作，避免烧嘴体温度过高而损坏，延长烧嘴体的使用寿命，减少了维护和使用成本。

作为上述技术方案的进一步改进，烧嘴体和蓄热体连接，便于安装，也能使蓄热体及时存储烟气热量。

作为上述技术方案的进一步改进，在炉膛内设置有坩埚，第一烧嘴组件的烧嘴体和第二烧嘴组件的烧嘴体位于炉膛同侧，且第一烧嘴组件的烧嘴体和第二烧嘴组件的烧嘴体的燃烧喷射方向沿坩埚的外侧壁切线的方向，便于炉体周围布置其他设备，使整个炉体布置更为合理；能避免火焰直接喷射在炉膛和坩埚上，出现局部过于高温的现象，使炉膛受热均匀，延长炉体的使用寿命。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括用于检测第一烧嘴组件的蓄热体的第一温度传感器、用于检测第二烧嘴组件的蓄热体的第二温度传感器、控制处理器，控制处理器被配置接受第一温度传感器和第二温度传感器的信号、从而控制四通换向阀的方向切换，通过第一温度传感器、第二温度传感器实现自动化的控制。

作为上述技术方案的进一步改进，排烟通道设置有引风机，使烟气充分排出炉膛内，及时吸收烟气的余热，有利于燃气燃烧稳定，蓄热式坩埚炉的安全性得到了提高。

作为上述技术方案的进一步改进，空气进气通道设置有鼓风机，助燃空气及时与燃气混合，起到更好地助燃作用，提高燃气的燃烧效率。

作为上述技术方案的进一步改进，烧嘴组件还包括燃料供应管路，燃料供应管与空气通道连通。

实现燃气和助燃空气混合进入炉膛内，燃气尽可能充分燃烧，提高燃气的燃烧效率。

作为上述技术方案的进一步改进，烧嘴组件还包括点火器，点火器设置于烧嘴体上，点火器直接点燃混合燃气。

作为上述技术方案的进一步改进，燃料供应管路还包括燃料供应管、燃料阀，燃料供应管与空气通道连通，燃料阀安装于燃料供应管上，通过燃料阀控制燃料的供应。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是本实用新型所提供的蓄热式坩埚炉，其一实施例的示意图。

附图标记：

炉体100、第一烧嘴组件210、第二烧嘴组件220、烧嘴体221、蓄热体222、四通换向阀300、第一端口310、第二端口320、第三端口330、第四端口340、坩埚400、引风机500、鼓风机600、燃料阀700。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，本实用新型的蓄热式坩埚炉作出如下实施例：

在本实施例中，蓄热式坩埚炉包括炉体100、烧嘴装置、四通换向阀300，炉体100设置有炉膛，炉膛设置有坩埚400，坩埚400与炉膛之间设置有燃烧通道，燃气和助燃空气在烧嘴组件内，混合并实现完全燃烧，燃烧火焰形成的高温区滞留在烧嘴组件内，燃烧产生的高温烟气进入炉膛，当炉膛设置为圆形，坩埚400设置于炉膛中间部分，烟气环绕坩埚400运行，对坩埚400进行均匀加热，在一定程度上解决坩埚400因局部高温而受损，延长坩埚400的使用寿命。在其他一些实施例中，坩埚400可以为立式设置，也可以为卧式设置。

烧嘴装置包括两个烧嘴组件，两个烧嘴组件分为第一烧嘴组件210和第二烧嘴组件220，烧嘴组件包括烧嘴体221、蓄热体222、燃料供应管路，烧嘴体221设置有空气通道，蓄热体222设置有蓄热通道，空气通道的一端与蓄热通道的一端连通，空气通道的另一端与炉膛连接，烧嘴体221与蓄热体222连接为一体，便于安装，也能使蓄热体222及时存储烟气热量，尽可能地利用烟气热量。在其他的实施例中，根据不同的安装方式，烧嘴体221与蓄热体222可通过管道连接；并且每一个烧嘴组件上的烧嘴体221与蓄热体222成对设置，本实施例中的烧嘴组件设置一对烧嘴体221与蓄热体222，在其他一些实施例中，烧嘴组件内的一个烧嘴体221可与多个蓄热体222进行配套，又或者一个蓄热体222与多个烧嘴体221进行配套，根据不同的大小的坩埚炉而定。

在蓄热式坩埚炉实际应用中，还会布置其他设备，例如进料设备等。在本实施例中，当第一烧嘴组件210的烧嘴体221和第二烧嘴组件220的烧嘴体221体位于炉体100的同侧时，便于炉体100周围布置其他设备，也使炉体100、烧嘴装置得布局更为合理、结构紧凑。同时第一烧嘴组件210的烧嘴体221和第二烧嘴组件220的烧嘴体221的燃烧喷射方向沿坩埚400的侧壁切线方向，能避免火焰直接喷射在炉膛和坩埚400上，出现局部过于高温的现象，使炉膛受热均匀，延长炉体100的使用寿命。

四通换向阀300包括第一端口310、第二端口320、第三端口330、第四端口340，第一端口310与第一烧嘴组件210上的蓄热通道的另一端连通，第二端口320与第二烧嘴组件220上的蓄热通道的另一端连通，第三端口330连接有排烟通道，第四端口340连接有空气进气通道。

通过四通换向阀300和两个烧嘴组件，助燃空气从第一烧嘴组件210的蓄热体222吸收热量转换到第二烧嘴组件220上的蓄热体222吸收热量的过程不断交替进行，可以充分利用高温的烟气的热量对助燃空气进行加热，始终保持助燃空气为预热状态，提高了烟气热量的利用率，同时提高了可燃气体的燃烧的热效率，此外，两个烧嘴体221轮流循环工作，避免烧嘴体221温度过高而损坏，延长烧嘴体221的使用寿命，减少了维护和使用成本。

进一步地，排烟通道设置有引风机500，使烟气充分排出炉膛内，及时吸收烟气的余热，有利于燃气燃烧稳定，蓄热式坩埚炉的安全性得到了提高。

进一步地，空气进气通道设置有鼓风机600，助燃空气及时与燃气混合，起到更好地助燃作用，提高燃气的燃烧效率。需要说明的是，本实用新型对引风机500、鼓风机600的具体设定位置不作具体限制。

进一步地，烧嘴组件还包括燃料供应管路，燃料供应管路还包括燃料供应管、燃料阀700，燃料供应管与空气通道连通，燃料阀700安装于燃料供应管上，通过燃料阀700控制燃料的供应。燃料供应管路设置在烧嘴组件上，实现燃气和助燃空气混合进入炉膛内，燃气尽可能充分燃烧，提高燃气的燃烧效率。需要说明的是，燃料供应管道可以供应气体燃料，也可以供应气体燃料，例如石油、产品汽油、天然气、人造燃料、或者合成燃料等，本实用新型对此不作具体限制。

进一步地，烧嘴组件还包括点火器。点火器设置于烧嘴体221上，点火器直接点燃混合燃气。在其他一些实施例中，点火器可直接采用管道，管道口处设置有起火装置，管道与点火燃料管道连接，在蓄热式坩埚炉开始工作时，起火装置点燃管道的燃料，在两个烧嘴体221轮流进行工作时，点火器一直保持小火持续燃烧。具体地，当需要第一烧嘴组件210进行燃烧工作时，控制第一烧嘴组件210的燃料供应管道持续供应燃料；第一烧嘴组件210停止燃烧工作时，控制第一烧嘴组件210的燃料供应管道停止供应燃料即可；当再次需要第一烧嘴组件210进行燃烧工作时，控制第一烧嘴组件210的燃料供应管道再次供应燃料即可。烧嘴装置在工作过程中基本上处于高温状态，保持小火稳定燃烧，能提高整个烧嘴装置的稳定性。

进一步地，为了提高自动化，还包括用于检测第一烧嘴组件210的蓄热体222的第一温度传感器、用于检测第二烧嘴组件220的蓄热体222的第二温度传感器、控制处理器，控制处理器被配置接受第一温度传感器和第二温度传感器的信号、从而控制四通换向阀300的方向切换，通过第一温度传感器、第二温度传感器实现自动化的控制。

进一步地，蓄热式坩埚炉工作原理为：蓄热式坩埚炉工作时，第一烧嘴组件210进行燃烧工作，第二烧嘴组件220不工作，当第一温度传感器检测到第一烧嘴组件210的蓄热体222达到预设的高温值后，控制处理器控制四通换向阀300转向，使第一端口310和第三端口330连通，第二端口320和第四端口340连通。同时控制第一烧嘴组件210停止进行燃烧工作，第二烧嘴组件220进行燃烧工作。此时，助燃空气经空气进气通道从第一烧嘴组件210进入，炉膛内的烟气经过第二烧嘴组件220后，再经排烟通道排出，此时烟气会不断地对第二烧嘴组件220的蓄热体222进行加热，蓄热体222不断吸收烟气的热量，温度不断提高；

当第二温度传感器检测到第二烧嘴组件220的蓄热体222达到预设的高温值后，控制处理器控制四通换向阀300转向，使四通阀控制第一端口310与第三端口330连通、第二端口320与第四端口340连通，外部的空气从第二烧嘴组件220的蓄热体222经过时，高温的第二烧嘴组件220的蓄热体222对助燃空气进行加热，加热后再进入炉膛，而炉膛内的烟气经过第一烧嘴组件210排出，并对第一烧嘴组件210上的蓄热体222进行加热；

当第一温度传感器检测到第一烧嘴组件210的蓄热体222达到预设的高温值后，控制处理器控制四通换向阀300转向，使四通阀控制第一端口310与第二端口320连通、第三端口330与第四端口340连通，如此重复工作，一来可实现两个烧嘴体221轮流循环工作，避免烧嘴体221温度过高而损坏，二来保持被加热后的助燃空气才可进入至炉膛内，最大限度的利用烟气的热量，提高了燃烧的热效率。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种蓄热式坩埚炉，其特征在于，包括：

炉体(100)，其设置有炉膛；

烧嘴装置，其包括两个烧嘴组件，两个烧嘴组件分为第一烧嘴组件(210)和第二烧嘴组件(220)，所述烧嘴组件包括烧嘴体(221)、蓄热体(222)，所述烧嘴体(221)设置有空气通道，所述蓄热体(222)设置有蓄热通道，所述空气通道的一端与所述蓄热通道的一端连通，所述空气通道的另一端与所述炉膛连通；

四通换向阀(300)，所述四通换向阀(300)包括第一端口(310)、第二端口(320)、第三端口(330)、第四端口(340)，所述第一端口(310)与所述第一烧嘴组件(210)上的蓄热通道的另一端连通，所述第二端口(320)与所述第二烧嘴组件(220)上的蓄热通道的另一端连通，所述第三端口(330)连接有排烟通道，所述第四端口(340)连接有空气进气通道。

2.根据权利要求1所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：所述烧嘴体(221)和蓄热体(222)连接。

3.根据权利要求1所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：在所述炉膛内设置有坩埚(400)，所述第一烧嘴组件(210)的烧嘴体(221)和所述第二烧嘴组件(220)的烧嘴体(221)位于所述炉膛同侧，且所述第一烧嘴组件(210)的烧嘴体(221)和所述第二烧嘴组件(220)的烧嘴体(221)的燃烧喷射方向沿所述坩埚(400)的外侧壁切线的方向。

4.根据权利要求1所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：烧嘴组件还包括用于检测第一烧嘴组件(210)的蓄热体(222)的第一温度传感器、用于检测第二烧嘴组件(220)的蓄热体(222)的第二温度传感器、控制处理器，所述控制处理器被配置接受所述第一温度传感器和第二温度传感器的信号，从而控制所述四通换向阀(300)的方向切换。

5.根据权利要求1所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：所述排烟通道设置有引风机(500)。

6.根据权利要求1所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：所述空气进气通道设置有鼓风机(600)。

7.根据权利要求1所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：所述烧嘴组件还包括燃料供应管路，所述燃料供应管路与所述空气通道连通。

8.根据权利要求7所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：所述烧嘴组件还包括点火器，所述点火器设置于所述烧嘴体(221)上。

9.根据权利要求7所述的一种蓄热式坩埚炉，其特征在于：所述燃料供应管路还包括燃料供应管、燃料阀(700)，所述燃料供应管与所述空气通道连通，所述燃料阀(700)安装于所述燃料供应管上。

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