專利名稱：燃燒室和有耐燒裝置、多級換熱、可除塵的組合熱風(fēng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱風(fēng)爐設(shè)備，尤其是一種適宜對用熱風(fēng)進(jìn)行烘干各種產(chǎn)品的、與多種烘干設(shè)備配套的熱風(fēng)爐。
背景技術(shù)：
各種工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，只要是用熱風(fēng)來進(jìn)行干燥的所使用的熱風(fēng)主要來源多是蒸氣鍋爐和導(dǎo)熱油鍋爐，通過散熱器間接換熱、提供熱風(fēng)。這種間接換熱鍋爐效率低、復(fù)雜、技術(shù)安全含量高。另外一種節(jié)能的、方便的就是用燃?xì)?、煤、廢木料等，在換熱體內(nèi)直接燃燒，空氣在導(dǎo)熱管內(nèi)換成熱風(fēng)供給烘干設(shè)備使用。如何保證這種加熱體(爐)的安全長期使用是目前一個最為關(guān)鍵的技術(shù)性大問題，同時管外燒火、管內(nèi)換熱風(fēng)都是不科學(xué)的，不管如何加強(qiáng)管理和安全生產(chǎn)，都是一個最為頭痛的事情，主要是不耐用、漏煙、漏火、壽命不長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從設(shè)計制作上保證了熱交換器的安全，熱量損失小、除塵效果顯著，有多級換熱同時又是多級除塵，熱風(fēng)的回收率在85％～95％，節(jié)能、實用的組合式熱風(fēng)爐。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是由燃燒室和換熱器總成組成。換熱器總成內(nèi)水平設(shè)置有多級換熱器，換熱器內(nèi)的列管垂直向下排列，在第一換熱器上端列管平面設(shè)有耐燒耐磨裝置，在換熱器總成前端設(shè)置安全閘門。熱風(fēng)爐的溫差換熱方式為冷風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)水平直線由尾部向第一級換熱器排出熱風(fēng)，高溫?zé)煔鈴牡谝粨Q熱器至上而下的、經(jīng)多級換熱器管內(nèi)行走，最后排出引風(fēng)口。
所述的耐燒耐磨裝置是在換熱器列管進(jìn)風(fēng)口的每個管口處點焊一截相同直徑的管頭，不通風(fēng)處用保溫耐燒材料填平。安全閘門是一個方形三門連動閘門，在主風(fēng)道上有閘板，閘板上端連著連桿，連桿上部裝升降設(shè)備、中部裝兩拉桿，拉桿一頭帶有兩個連動門。本換熱器總成由二級或多級換熱器組成，熱風(fēng)在100℃采用二級、150～200℃采用三級、250～350℃采用五級以上。
具體的說，就是將現(xiàn)有的連體熱風(fēng)爐和直燒式的熱風(fēng)爐進(jìn)行了多方面的改進(jìn)(1)將燃燒室和熱交換體分開，燃燒室是根據(jù)燃料的性能要求制做的高保溫效果，可充分燃燒的燃燒室(爐頭)有鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)管、爐排爐門、排渣口、沉灰除塵口、高溫?zé)煔獬隹冢妶D1。
(2)熱交換器總成由二級或多級熱交換器組成，有高溫?zé)煔膺M(jìn)口、熱交換器、安全排風(fēng)門、進(jìn)風(fēng)門、除塵排灰門、冷風(fēng)進(jìn)風(fēng)口(設(shè)有鼓風(fēng)機(jī))、熱風(fēng)煙塵引風(fēng)出口(出口設(shè)有水除塵和引風(fēng)機(jī))、交換熱風(fēng)出口和安全閘門，見圖1。
(3)熱交換器第一級也是高溫交換器有耐燒裝置，確保了交換器的使用壽命。
(4)各級交換器列管是垂直排列的，利用旋風(fēng)沉降原理可自動回收粉塵，形成了多級除塵效果。
(5)各級熱交換器在高溫?zé)煔馔ǖ涝O(shè)有進(jìn)風(fēng)門和出風(fēng)門，在緊急的情況下，打開風(fēng)門，確保換熱器不高溫過熱，做到安全可靠。
(6)熱交換器總成冷氣進(jìn)口裝有鼓風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)出風(fēng)口裝有安全閘門，只要烘干不要熱風(fēng)時，關(guān)下閘門熱風(fēng)向外排出，同時冷風(fēng)進(jìn)入烘干。
(7)最主要是換熱方式改變了，是管內(nèi)通高溫?zé)煔狻⒐芡鈸Q熱的新方法，熱交換器可用不銹鋼材料和耐高溫鋼材和管材兩種材料制作而成。
經(jīng)過在木薯淀粉廠的試用，用煤作為燃料，蒸氣爐、熱風(fēng)爐、導(dǎo)熱油爐所使用的煤都是同一種發(fā)熱量的煤，烘干的淀粉在同一溫度下，所使用的烘干機(jī)也是同一樣的負(fù)壓一級烘干設(shè)備，簡單地說，就是試驗條件一樣，使用的效果不一樣，如下表所示。


優(yōu)點及其積極效果本發(fā)明熱風(fēng)爐節(jié)能、安全、耐用、環(huán)保，比蒸汽鍋爐節(jié)煤(能)65％，比導(dǎo)熱油爐節(jié)煤(能)30％，同時它還是一種運行維護(hù)成本低、升溫、停爐最快，緊急情況下最好處理、自動控制簡單的設(shè)備，可根據(jù)用戶要求設(shè)計各種大小規(guī)格的熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐的溫度可調(diào)節(jié)范圍為100℃～350℃之間，熱風(fēng)的回收率在85～95％，節(jié)能效果顯著。


圖1為本發(fā)明熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1熱風(fēng)爐燃燒室的主視圖。
圖3為圖1燃燒室的剖視圖。
圖4為圖1換熱器總成主視圖。
圖5為圖1換熱器總成剖視圖。
圖6為熱風(fēng)出口安全閘門結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)示燃燒室1、換熱器總成2、鼓風(fēng)機(jī)3、熱風(fēng)出口4、安全閘門5、冷風(fēng)進(jìn)口6、大鼓風(fēng)機(jī)7、凈化室8、除塵和引風(fēng)9、排渣門10、爐門11、燃燒室鋼筋支架12、沉灰室排灰門13、燃燒室進(jìn)風(fēng)管14、爐膛15、爐排16、高溫?zé)煔獬隹陂T17、沉灰室18、第一換熱器19、高溫?zé)煔馀棚L(fēng)門20、第二換熱器21、煙氣通道進(jìn)風(fēng)門22、煙氣通道出風(fēng)門23、第三換熱器24、第四換熱器25、煙氣通道進(jìn)風(fēng)門26、一級除塵口和擋墻27、二級除塵口和擋墻28、第一換熱器耐燒裝置29、換熱器總成和保溫墻30、第三換熱器上變風(fēng)擋墻31、煙塵尾風(fēng)出口32、安全閘門裝置閘板33、互動連鎖門34、連桿35、動力裝置36、拉桿37、固定支架38。
具體實施例方式
熱風(fēng)爐由兩大部分組成第一部分是燃燒室(爐頭)，燃燒室根據(jù)所提供的燃料，針對制作成高保溫的燃燒室，這個部分是將燃料燃燒變成高溫?zé)煔?500℃～1000℃)供給第二部分換熱器總成。第二部分換熱器總成是將燃燒的高溫?zé)煔馔ㄟ^換熱轉(zhuǎn)換成150℃～350℃熱風(fēng)，可直接與烘干的物料混合和置換進(jìn)行烘干。這個熱交換器經(jīng)過革新改造、列管換熱、管內(nèi)通高溫?zé)煔?、有耐燒裝置、實用壽命長、有多級除塵、排煙的煙氣只要簡單處理完全達(dá)到排放要求，有多個安全通風(fēng)門，停電時確保換熱器的安全，置換后，尾煙溫度可控制在80℃以下，保證了節(jié)能的效果。
燃燒室1是產(chǎn)生高溫?zé)煔獾娜紵隣t膛，在正面有投料的爐門11、爐膛15、內(nèi)有爐排16、爐排下側(cè)后面有鼓風(fēng)機(jī)3和燃燒室進(jìn)風(fēng)管14、前面有排渣門10、沉灰室18、高溫?zé)煔獬隹?7。見圖3。
換熱器總成2由四個換熱器19、21、24、25組成，水平直線放置，列管垂直排列，在第一個換熱器前有熱風(fēng)出口4和安全閘門5，尾部有冷風(fēng)進(jìn)口6和大鼓風(fēng)機(jī)7、凈化室8，熱煙氣從高溫?zé)煔獬隹陂T17出口進(jìn)入第一換熱器19，在第一換熱器上端列管平面設(shè)有耐燒裝置29，見圖5，耐燒防磨裝置是在換熱器列管進(jìn)風(fēng)口的每個管口處點焊一截相同直徑的管頭，上面不通風(fēng)處用保溫耐燒材料填平，就形成了一個專用的保護(hù)裝置，這個裝置在受損后可重復(fù)更換而不燒損換熱管，同時還設(shè)有一個熱煙氣排出門20和擋墻。在第二換熱器下側(cè)高溫?zé)釤煔馔ǖ肋M(jìn)風(fēng)門22、上側(cè)有高溫?zé)釤煔馔ǖ莱鲲L(fēng)門23，在第四換熱器下側(cè)煙道處也開有一個煙氣進(jìn)風(fēng)門26，第二、第四進(jìn)風(fēng)門下側(cè)設(shè)有一級除塵口和擋墻、二級除塵口和擋墻27、28，同時也設(shè)有兩道擋風(fēng)墻，第三換熱器向上側(cè)也有一道變風(fēng)擋墻31，主要用來改變熱煙氣方向。換熱器總成外圍除用鋼板焊成全封的箱體外，全部進(jìn)行保溫墻30保護(hù)。
安全閘門5是一個四方形三門連動閘門，在主風(fēng)道有閘板33，閘板上端連著連桿35，連桿上部裝有一個動力裝置36，連桿中部裝有兩個拉桿37，拉桿一頭帶有兩個互動連鎖門34，安全閘的連動裝置即互動連鎖門34、連桿35、動力裝置36、拉桿37固定在固定支架38上和熱風(fēng)管出口烘干管兩端。
工作原理①、將燃料(煤)在燃燒室1內(nèi)點燃后，經(jīng)鼓風(fēng)和引風(fēng)的作用下有充足的氧氣，保證了燃料在爐膛15內(nèi)的完全燃燒，產(chǎn)生了足夠的高溫?zé)煔?，?jīng)過沉灰室18、由高溫?zé)煔獬隹陂T17，進(jìn)入換熱器總成。在這個過程中，可根據(jù)烘干提供的熱風(fēng)溫度再經(jīng)爐門加煤，用引風(fēng)關(guān)停調(diào)整所需的溫度(自動和手動)，在正常運行，鼓風(fēng)可不用，從而保證了高溫?zé)煔獾墓┙o。
②、換熱器總成2是將燃燒室提供的高溫?zé)煔廪D(zhuǎn)化成設(shè)計好的烘干設(shè)備所用的熱風(fēng)，轉(zhuǎn)換過程分兩個部分完成高溫?zé)煔獾墓ぷ鬟^程和熱風(fēng)轉(zhuǎn)換工作過程。
a.高溫?zé)煔饨?jīng)高溫?zé)煔獬隹陂T17進(jìn)入第一換熱器上進(jìn)口，在第一換熱器19上進(jìn)口處裝有耐燒裝置29，用來保護(hù)換熱器開始的最高溫?zé)煔獠恢苯訜綋Q熱器平面鍋爐管和高溫板的焊接處，而不會產(chǎn)生損壞，只有第一換熱器受到最高溫的影響，其他級都在換熱的過程中降溫，而不會損壞。(見圖5)煙氣按照設(shè)計好路線行走，經(jīng)第一換熱器向下行走，橫向進(jìn)入第二換熱器下煙道受擋墻作用，此時煙塵落入一級除塵器和擋墻27處，高溫?zé)煔夥祷叵蛏闲凶撸謾M向受第三換熱器擋墻作用，返回向下行走，經(jīng)第四換熱器下側(cè)向上行走，煙塵又落入二級除塵器和擋墻28處，最后被引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙塵尾風(fēng)出口32抽入除塵器和引風(fēng)機(jī)排到空中，在煙道上下通道中有多個安全進(jìn)出門和除塵口，保證了煙氣在緊急情況下能夠通過進(jìn)排空氣降低通道溫度，保護(hù)換熱器安全。高溫?zé)煔獾墓┙o是經(jīng)引風(fēng)作用在整個煙道中是負(fù)壓工作，而不損失熱能。
b.熱風(fēng)的轉(zhuǎn)換是在換熱器總成內(nèi)按圖5設(shè)計好的換熱方式自然空氣經(jīng)凈風(fēng)室8在大鼓風(fēng)機(jī)7鼓風(fēng)下進(jìn)入換熱器總成進(jìn)風(fēng)口，從第四換熱器25向第一換熱器19方向直線水平流動，在正面受多級換熱器垂直品字排列的換熱管阻擋，空氣經(jīng)過每個列管的摩擦，進(jìn)行了熱交換，冷空氣由冷變熱，完成設(shè)計好的熱風(fēng)轉(zhuǎn)換，列管上下，兩邊都是由鋼板焊接形成密封的熱風(fēng)換熱通道，保證換熱，在這個通道內(nèi)是正壓空氣，只能向外排氣，不會有煙氣進(jìn)入，所以熱氣是環(huán)保的、安全的，熱風(fēng)經(jīng)出口進(jìn)入安全閘門控制，在烘干時能完全提供熱風(fēng)給烘干系統(tǒng)。安全閘可自動控制和手動，當(dāng)向烘干供熱風(fēng)開閘板，兩上側(cè)蓋板會同時關(guān)下，受烘干引風(fēng)的作用，在安全閘處正、負(fù)壓風(fēng)量基本平衡對流。當(dāng)緊急情況，關(guān)上閘板，兩上側(cè)蓋板受連接桿帶動，自動打開，熱風(fēng)排到空氣中，冷風(fēng)進(jìn)入烘干系統(tǒng)中。
在整個熱風(fēng)爐，燃燒室和換熱器總成都要求用優(yōu)質(zhì)保溫材料進(jìn)行保溫，達(dá)到效果良好，燃燒室高溫?zé)煔舛际窃谪?fù)壓下工作熱源不流失。而熱風(fēng)又是在基本正壓下工作，不會進(jìn)粉塵，在停機(jī)或緊急情況下，打開所有安全閥門，見圖4，把燃燒室內(nèi)煤火清理，將熱風(fēng)安全閘門關(guān)下和打開煙氣通道出風(fēng)和進(jìn)風(fēng)門，換熱器就不會燒壞，這種熱風(fēng)爐的安全受到了保護(hù)，做到了安全提供清潔熱風(fēng)。由多級的換熱除塵，再加上水磨除塵保證了熱風(fēng)爐的環(huán)保排放煙氣質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種燃燒室和有耐燒裝置、多級換熱、可除塵的組合熱風(fēng)爐，包括燃燒室和換熱器總成，其特征是換熱器總成(2)內(nèi)水平設(shè)置有多級換熱器(19)、(21)、(24)、(25)，換熱器內(nèi)的列管垂直向下排列，在第一換熱器(19)上端列管平面設(shè)有耐燒耐磨裝置(20)，在換熱器總成(2)前端設(shè)置安全閘門(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合熱風(fēng)爐，其特征是熱風(fēng)爐的溫差換熱方式為冷風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)水平直線由尾部向第一級換熱器排出熱風(fēng)，高溫?zé)煔鈴牡谝粨Q熱器至上而下的、經(jīng)多級換熱器管內(nèi)行走，最后排出引風(fēng)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合熱風(fēng)爐，其特征是所述的耐燒耐磨裝置(20)是在換熱器列管進(jìn)風(fēng)口的每個管口處點焊一截相同直徑的管頭，不通風(fēng)處用保溫耐燒材料填平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合熱風(fēng)爐，其特征是安全閘門(5)是一個方形三門連動閘門，在主風(fēng)道上有閘板(34)，閘板上端連著連桿(37)，連桿(37)上部裝升降設(shè)備(36)、中部裝兩拉桿(35)，拉桿一頭帶有兩個連動門(34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合熱風(fēng)爐，其特征是本換熱器總成(2)由二級或多級換熱器組成，熱風(fēng)在100℃采用二級、150～200℃采用三級、250～350℃采用五級以上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種燃燒室和有耐燒裝置、多級換熱、可除塵的組合熱風(fēng)爐，由燃燒室和換熱器總成組成，換熱器總成內(nèi)水平設(shè)置有多級換熱器，換熱器內(nèi)的列管垂直向下排列，在第一換熱器上端列管平面設(shè)有耐燒耐磨裝置，在換熱器總成前端設(shè)置安全閘門。冷風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)水平直線由尾部向第一級換熱器排出熱風(fēng)，高溫?zé)煔鈴牡谝粨Q熱器至上而下的、經(jīng)多級換熱器管內(nèi)行走，最后排出引風(fēng)口。本熱風(fēng)爐節(jié)能、安全、耐用、環(huán)保，比蒸汽鍋爐節(jié)煤(能)65％，比導(dǎo)熱油爐節(jié)煤(能)30％，同時它還是一種運行維護(hù)成本低、升溫、停爐最快，緊急情況下最好處理、自動控制簡單的設(shè)備，可根據(jù)用戶要求設(shè)計各種大小規(guī)格的熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐的溫度可調(diào)節(jié)范圍為100℃～350℃之間，熱風(fēng)的回收率在85～95％，節(jié)能效果顯著。
文檔編號F26B23/00GK1800762SQ20061001811
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月5日
發(fā)明者李開發(fā), 王衛(wèi)明 申請人:南寧紅楓王淀粉設(shè)備有限公司