CN1800762A - 燃烧室和有耐烧装置、多级换热、可除尘的组合热风炉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃烧室和有耐烧装置、多级换热、可除尘的组合热风炉，由燃烧室和换热器总成组成，换热器总成内水平设置有多级换热器，换热器内的列管垂直向下排列，在第一换热器上端列管平面设有耐烧耐磨装置，在换热器总成前端设置安全闸门。冷风经鼓风机水平直线由尾部向第一级换热器排出热风，高温烟气从第一换热器至上而下的、经多级换热器管内行走，最后排出引风口。本热风炉节能、安全、耐用、环保，比蒸汽锅炉节煤(能)65％，比导热油炉节煤(能)30％，同时它还是一种运行维护成本低、升温、停炉最快，紧急情况下最好处理、自动控制简单的设备，可根据用户要求设计各种大小规格的热风炉，热风炉的温度可调节范围为100℃～350℃之间，热风的回收率在85～95％，节能效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种热风炉设备，尤其是一种适宜对用热风进行烘干各种产品的、与多种烘干设备配套的热风炉。
背景技术
各种工农业生产中，只要是用热风来进行干燥的所使用的热风主要来源多是蒸气锅炉和导热油锅炉，通过散热器间接换热、提供热风。这种间接换热锅炉效率低、复杂、技术安全含量高。另外一种节能的、方便的就是用燃气、煤、废木料等，在换热体内直接燃烧，空气在导热管内换成热风供给烘干设备使用。如何保证这种加热体(炉)的安全长期使用是目前一个最为关键的技术性大问题，同时管外烧火、管内换热风都是不科学的，不管如何加强管理和安全生产，都是一个最为头痛的事情，主要是不耐用、漏烟、漏火、寿命不长。
发明内容
本发明的目的是提供一种从设计制作上保证了热交换器的安全，热量损失小、除尘效果显著，有多级换热同时又是多级除尘，热风的回收率在85％～95％，节能、实用的组合式热风炉。
本发明所采取的技术方案是：
由燃烧室和换热器总成组成。换热器总成内水平设置有多级换热器，换热器内的列管垂直向下排列，在第一换热器上端列管平面设有耐烧耐磨装置，在换热器总成前端设置安全闸门。热风炉的温差换热方式为：冷风经鼓风机水平直线由尾部向第一级换热器排出热风，高温烟气从第一换热器至上而下的、经多级换热器管内行走，最后排出引风口。
所述的耐烧耐磨装置是在换热器列管进风口的每个管口处点焊一截相同直径的管头，不通风处用保温耐烧材料填平。安全闸门是一个方形三门连动闸门，在主风道上有闸板，闸板上端连着连杆，连杆上部装升降设备、中部装两拉杆，拉杆一头带有两个连动门。本换热器总成由二级或多级换热器组成，热风在100℃采用二级、150～200℃采用三级、250～350℃采用五级以上。
具体的说，就是将现有的连体热风炉和直烧式的热风炉进行了多方面的改进：
(1)将燃烧室和热交换体分开，燃烧室是根据燃料的性能要求制做的高保温效果，可充分燃烧的燃烧室(炉头)有鼓风机，进风管、炉排炉门、排渣口、沉灰除尘口、高温烟气出口，见图1。
(2)热交换器总成由二级或多级热交换器组成，有高温烟气进口、热交换器、安全排风门、进风门、除尘排灰门、冷风进风口(设有鼓风机)、热风烟尘引风出口(出口设有水除尘和引风机)、交换热风出口和安全闸门，见图1。
(3)热交换器第一级也是高温交换器有耐烧装置，确保了交换器的使用寿命。
(4)各级交换器列管是垂直排列的，利用旋风沉降原理可自动回收粉尘，形成了多级除尘效果。
(5)各级热交换器在高温烟气通道设有进风门和出风门，在紧急的情况下，打开风门，确保换热器不高温过热，做到安全可靠。
(6)热交换器总成冷气进口装有鼓风机，热风出风口装有安全闸门，只要烘干不要热风时，关下闸门热风向外排出，同时冷风进入烘干。
(7)最主要是换热方式改变了，是管内通高温烟气、管外换热的新方法，热交换器可用不锈钢材料和耐高温钢材和管材两种材料制作而成。
经过在木薯淀粉厂的试用，用煤作为燃料，蒸气炉、热风炉、导热油炉所使用的煤都是同一种发热量的煤，烘干的淀粉在同一温度下，所使用的烘干机也是同一样的负压一级烘干设备，简单地说，就是试验条件一样，使用的效果不一样，如下表所示。
| 3 | 淀粉用煤(Kg) | 160Kg | 100kg | 70Kg |
| 4 | 每小时产淀粉 | 4.5吨 | 4.5吨 | 4.5吨 |
| 5 | 紧急情况下处理方式 | 压力过高，排放蒸气，无电时，锅炉易缺水。 | 导热油升温过高，油流量慢，对使用寿命不利。 | 关热风出口闸门、打开所有安全门通风门和出炉渣。 |
| 6 | 安全运行方法和处理方式 | 多种安全监控和处理工序、复杂、不便操作。 | 多种安全监控和有严格的防火措施、复杂不便操作。 | 温度升高报警只要关掉引风机和打开安全门、操作简单。 |
| 7 | 运行维修保养 | 复杂、工作量大、成本高。 | 复杂、工作量大、成本高。 | 简单、工作量小、成本低。 |
| 8 | 工作室环境和烟尘处理 | 工作室环境、炉外环境烟尘较大，同时烟尘处理复杂、用水量大、成本高。 | 工作室环境、炉外环境烟尘较大，同时烟尘处理复杂用水量大、成本高。 | 百分之八十烟尘在换热器处回收，废气处理简单、用水少，工作室负压状态环境清洁。 |
优点及其积极效果：
本发明热风炉节能、安全、耐用、环保，比蒸汽锅炉节煤(能)65％，比导热油炉节煤(能)30％，同时它还是一种运行维护成本低、升温、停炉最快，紧急情况下最好处理、自动控制简单的设备，可根据用户要求设计各种大小规格的热风炉，热风炉的温度可调节范围为100℃～350℃之间，热风的回收率在85～95％，节能效果显著。
附图说明
图1为本发明热风炉结构示意图。
图2为图1热风炉燃烧室的主视图。
图3为图1燃烧室的剖视图。
图4为图1换热器总成主视图。
图5为图1换热器总成剖视图。
图6为热风出口安全闸门结构示意图。
图中标示：燃烧室1、换热器总成2、鼓风机3、热风出口4、安全闸门5、冷风进口6、大鼓风机7、净化室8、除尘和引风9、排渣门10、炉门11、燃烧室钢筋支架12、沉灰室排灰门13、燃烧室进风管14、炉膛15、炉排16、高温烟气出口门17、沉灰室18、第一换热器19、高温烟气排风门20、第二换热器21、烟气通道进风门22、烟气通道出风门23、第三换热器24、第四换热器25、烟气通道进风门26、一级除尘口和挡墙27、二级除尘口和挡墙28、第一换热器耐烧装置29、换热器总成和保温墙30、第三换热器上变风挡墙31、烟尘尾风出口32、安全闸门装置：闸板33、互动连锁门34、连杆35、动力装置36、拉杆37、固定支架38。
具体实施方式
热风炉由两大部分组成：第一部分是燃烧室(炉头)，燃烧室根据所提供的燃料，针对制作成高保温的燃烧室，这个部分是将燃料燃烧变成高温烟气(500℃～1000℃)供给第二部分换热器总成。第二部分换热器总成是将燃烧的高温烟气通过换热转换成150℃～350℃热风，可直接与烘干的物料混合和置换进行烘干。这个热交换器经过革新改造、列管换热、管内通高温烟气、有耐烧装置、实用寿命长、有多级除尘、排烟的烟气只要简单处理完全达到排放要求，有多个安全通风门，停电时确保换热器的安全，置换后，尾烟温度可控制在80℃以下，保证了节能的效果。
燃烧室1是产生高温烟气的燃烧炉膛，在正面有投料的炉门11、炉膛15、内有炉排16、炉排下侧后面有鼓风机3和燃烧室进风管14、前面有排渣门10、沉灰室18、高温烟气出口17。见图3。
换热器总成2由四个换热器19、21、24、25组成，水平直线放置，列管垂直排列，在第一个换热器前有热风出口4和安全闸门5，尾部有冷风进口6和大鼓风机7、净化室8，热烟气从高温烟气出口门17出口进入第一换热器19，在第一换热器上端列管平面设有耐烧装置29，见图5，耐烧防磨装置是在换热器列管进风口的每个管口处点焊一截相同直径的管头，上面不通风处用保温耐烧材料填平，就形成了一个专用的保护装置，这个装置在受损后可重复更换而不烧损换热管，同时还设有一个热烟气排出门20和挡墙。在第二换热器下侧高温热烟气通道进风门22、上侧有高温热烟气通道出风门23，在第四换热器下侧烟道处也开有一个烟气进风门26，第二、第四进风门下侧设有一级除尘口和挡墙、二级除尘口和挡墙27、28，同时也设有两道挡风墙，第三换热器向上侧也有一道变风挡墙31，主要用来改变热烟气方向。换热器总成外围除用钢板焊成全封的箱体外，全部进行保温墙30保护。
安全闸门5是一个四方形三门连动闸门，在主风道有闸板33，闸板上端连着连杆35，连杆上部装有一个动力装置36，连杆中部装有两个拉杆37，拉杆一头带有两个互动连锁门34，安全闸的连动装置即互动连锁门34、连杆35、动力装置36、拉杆37固定在固定支架38上和热风管出口烘干管两端。
工作原理：
①、将燃料(煤)在燃烧室1内点燃后，经鼓风和引风的作用下有充足的氧气，保证了燃料在炉膛15内的完全燃烧，产生了足够的高温烟气，经过沉灰室18、由高温烟气出口门17，进入换热器总成。在这个过程中，可根据烘干提供的热风温度再经炉门加煤，用引风关停调整所需的温度(自动和手动)，在正常运行，鼓风可不用，从而保证了高温烟气的供给。
②、换热器总成2是将燃烧室提供的高温烟气转化成设计好的烘干设备所用的热风，转换过程分两个部分完成：高温烟气的工作过程和热风转换工作过程。
a.高温烟气经高温烟气出口门17进入第一换热器上进口，在第一换热器19上进口处装有耐烧装置29，用来保护换热器开始的最高温烟气不直接烧到换热器平面锅炉管和高温板的焊接处，而不会产生损坏，只有第一换热器受到最高温的影响，其他级都在换热的过程中降温，而不会损坏。(见图5)烟气按照设计好路线行走，经第一换热器向下行走，横向进入第二换热器下烟道受挡墙作用，此时烟尘落入一级除尘器和挡墙27处，高温烟气返回向上行走，又横向受第三换热器挡墙作用，返回向下行走，经第四换热器下侧向上行走，烟尘又落入二级除尘器和挡墙28处，最后被引风机经烟尘尾风出口32抽入除尘器和引风机排到空中，在烟道上下通道中有多个安全进出门和除尘口，保证了烟气在紧急情况下能够通过进排空气降低通道温度，保护换热器安全。高温烟气的供给是经引风作用在整个烟道中是负压工作，而不损失热能。
b.热风的转换：是在换热器总成内按图5设计好的换热方式自然空气经净风室8在大鼓风机7鼓风下进入换热器总成进风口，从第四换热器25向第一换热器19方向直线水平流动，在正面受多级换热器垂直品字排列的换热管阻挡，空气经过每个列管的摩擦，进行了热交换，冷空气由冷变热，完成设计好的热风转换，列管上下，两边都是由钢板焊接形成密封的热风换热通道，保证换热，在这个通道内是正压空气，只能向外排气，不会有烟气进入，所以热气是环保的、安全的，热风经出口进入安全闸门控制，在烘干时能完全提供热风给烘干系统。安全闸可自动控制和手动，当向烘干供热风开闸板，两上侧盖板会同时关下，受烘干引风的作用，在安全闸处正、负压风量基本平衡对流。当紧急情况，关上闸板，两上侧盖板受连接杆带动，自动打开，热风排到空气中，冷风进入烘干系统中。
在整个热风炉，燃烧室和换热器总成都要求用优质保温材料进行保温，达到效果良好，燃烧室高温烟气都是在负压下工作热源不流失。而热风又是在基本正压下工作，不会进粉尘，在停机或紧急情况下，打开所有安全阀门，见图4，把燃烧室内煤火清理，将热风安全闸门关下和打开烟气通道出风和进风门，换热器就不会烧坏，这种热风炉的安全受到了保护，做到了安全提供清洁热风。由多级的换热除尘，再加上水磨除尘保证了热风炉的环保排放烟气质量。
Claims (5)
1、一种燃烧室和有耐烧装置、多级换热、可除尘的组合热风炉，包括燃烧室和换热器总成，其特征是：换热器总成(2)内水平设置有多级换热器(19)、(21)、(24)、(25)，换热器内的列管垂直向下排列，在第一换热器(19)上端列管平面设有耐烧耐磨装置(20)，在换热器总成(2)前端设置安全闸门(5)。
2、根据权利要求1所述的组合热风炉，其特征是热风炉的温差换热方式为：冷风经鼓风机水平直线由尾部向第一级换热器排出热风，高温烟气从第一换热器至上而下的、经多级换热器管内行走，最后排出引风口。
3、根据权利要求1所述的组合热风炉，其特征是：所述的耐烧耐磨装置(20)是在换热器列管进风口的每个管口处点焊一截相同直径的管头，不通风处用保温耐烧材料填平。
4、根据权利要求1所述的组合热风炉，其特征是：安全闸门(5)是一个方形三门连动闸门，在主风道上有闸板(34)，闸板上端连着连杆(37)，连杆(37)上部装升降设备(36)、中部装两拉杆(35)，拉杆一头带有两个连动门(34)。
5、根据权利要求1所述的组合热风炉，其特征是：本换热器总成(2)由二级或多级换热器组成，热风在100℃采用二级、150～200℃采用三级、250～350℃采用五级以上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |