一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉制造技术

本发明专利技术涉及多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉，有效解决热风炉连续、稳定高温燃烧与传热，提高使用寿命，减少事故的问题，在空心金属外壳内砌筑耐火材料墙体的封闭耐压的矩形筒体结构，矩形筒体结构由从上到下连为一体拱形结构的炉顶、矩形等截面的炉墙和水平矩形平面的炉底封闭而成，构成燃烧室、换热室和烟气汇集室；燃烧室垂直的前后对应墙体上装第一燃烧器和第二燃烧器，两燃烧器前后相互错位安装，预混气流阵列喷嘴前后与上下错位安装，烟气汇流室内有十字状承托隔墙，承托隔墙顶部有换热体的承托环形密封体，换热室的换热体上层顶部有上环形密封体和十字状条形密封体，上环形密封体和条形密封体为迷宫式滑移的动态密封。

A continuous high temperature hot blast stove with multiple nozzles and strong mixing combustion and plate type compact heat exchange

The present invention relates to a continuous high temperature hot blast stove which combines multi-nozzle strong mixed combustion with plate compact heat transfer. It effectively solves the problems of continuous and stable high temperature combustion and heat transfer of hot blast stove, enhances service life and reduces accidents. A closed pressure-resistant rectangular cylinder structure and rectangular cylinder junction are built in a hollow metal shell. The structure consists of an arch-shaped top, a rectangular wall with equal cross-section and a horizontal rectangular bottom, which is closed to form a combustion chamber, a heat exchanger and a flue gas collecting chamber. The first burner and the second burner are installed on the vertical front and rear wall corresponding to the combustion chamber, and the two burners are staggered before and after each other and premixed. The flow array nozzles are installed in staggered position with the upper and lower parts. The flue gas confluence chamber has a cross supporting partition wall, a supporting ring seal with heat exchanger on the top of the supporting partition wall, an upper ring seal body and a cross strip seal body on the top of the heat exchanger body, and the upper ring seal body and strip seal body are labyrinth sliding dynamic density. Seal.

【技术实现步骤摘要】
一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉
本专利技术涉及热风炉，特别是需要高温而稳定的工艺气体（如空气、煤气、压缩空气等）的一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉。
技术介绍
在热能、化工及冶金工程领域，热风炉（或加热炉）是一种不可或缺的采用燃料燃烧而获得较高温度工艺气体的重要热工设备。在工艺温度要求较低的应用中，金属制作的间壁式换热的热风炉是主流装置，而对于要获得高温工艺气体的热风装置就不能直接用金属制作的间壁式热风炉，而是采用蓄热式的陶瓷热交换的间歇式工作的热风炉。采用蓄热式热交换的热风炉实际上是一种无奈的选择，其原因在于耐高温的金属材料的缺乏，或者是金属材料的高温性能欠佳。即使是蓄热式热风炉从投资费用到运行费用都远高于间壁式热风炉，因为需要多台热风炉交替运行，才能实现高温工艺气体的连续供给。随着非金属陶瓷材料的发展与性能的改善，以及高温陶瓷制作工艺的改进，以及应用范围的逐步扩大，其制作成本将逐步下降。使用耐高温的间壁式陶瓷换热的热风炉就成为了可能。就目前情况看，相对于采用高温蓄热式换热的热风炉，高温陶瓷换热器的制作成本已经相差不大，考虑其操作使用过程要远比蓄热式换热器简单，用高温陶瓷换热的热风炉取代蓄热式换热的热风炉时代已经来临。但是，随着陶瓷换热器设备的制作与应用的逐步推广，其使用上的问题也越来越显得突出，其陶瓷制品的耐高温性、耐温度变化性、耐较高压差性能气流间的密封结构，其燃烧器结构与燃烧性能以及整体结构的紧凑性和稳定性（寿命与事故率），均成为需要要重点解决的关键问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉，可有效解决热风炉连续、稳定高温燃烧与传热，提高使用寿命，减少事故的问题。本专利技术解决的技术方案是，一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉，是在空心金属外壳内砌筑坚固耐火材料墙体的封闭耐压的矩形筒体结构，矩形筒体结构是由从上到下连为一体拱形结构的炉顶、矩形等截面的炉墙和水平矩形平面的炉底三个部位封闭而成，从上到下构成燃烧室、换热室和烟气汇集室；在燃烧室垂直的前后对应墙体上分别水平装有第一燃烧器和第二燃烧器，第一燃烧器和第二燃烧器均为三圆筒嵌套的套筒式结构，最外两层圆筒两端封闭，且一端的封闭延伸到内圆筒外壁，套筒外侧连通空气进气管，内侧沿周向开有多排均布的空气喷口，内圆筒为煤气进口管，其一端成收缩喷口状且部分插入套筒内，并在收缩喷口沿周向开设多个出流孔，套筒内为气流预混合通道，气流预混合通道连通燃烧室垂直墙体内的预混气集散通道的外侧，预混气集散通道的内侧设置按上下与前后排列的预混气流阵列喷嘴连通燃烧室，第一燃烧器和第二燃烧器前后相互错位安装，预混气流阵列喷嘴前后与上下错位安装，燃烧室炉拱顶上开有气流检修排气口；换热室内从下到上放置多层由多片陶瓷多孔板和多根矩形截面管构成的换热体，整体形成上下垂直的多孔烟气流通道和多层水平的前后方向的多孔冷热气流通道，两种气流通道间相互垂直，但被通道壁相隔；在换热室前后墙体两侧对应侧有导流通道，使上下层的多孔冷热流体通道形成转折的流动路径；换热室的前后墙体一侧下部装有冷气流进口管，以连通墙体内的冷气流集散通道，并通过导向格栅与换热体上的多孔冷热气流通道相连通；装有冷气流进口管的换热室墙体一侧的上部装有热气流出口管，并连通墙体内的热气流集聚通道，通过导向格栅与换热体上层的多孔冷热气流通道相连通；在烟气汇流室的墙体内侧沿四周均布有烟气汇集口，以及与烟气汇集口连通的墙体内的烟气汇集环道，在烟气汇集环道外侧墙上有烟气流出口，烟气汇流室内有十字状承托隔墙，十字状承托隔墙上有气流连通孔；承托隔墙顶部有换热体的承托环形密封体，换热室的换热体上层顶部有上环形密封体和十字状条形密封体，换热体与换热室内壁间有相间开的多层条形密封体，承托环形密封体和十字状条形密封体为静态密封，上环形密封体和条形密封体为迷宫式滑移的动态密封。本专利技术结构新颖独特，使用效果好，寿命长，有效避免事故，可保证稳定的连续高温和稳定的工艺气体（如空气、煤气、压缩空气等），提高生产效率，经济和社会效益巨大。附图说明图1为本专利技术剖面结构主视图。图2为本专利技术剖面结构侧视图。图3为本专利技术图2中A-A剖面俯视图。图4为本专利技术图1中B-B剖面俯视图。图5为本专利技术换热体3a的结构图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。如图1-图5所示，本专利技术一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉，是在空心金属外壳内砌筑坚固耐火材料墙体的封闭耐压的矩形筒体结构，矩形筒体结构是由从上到下连为一体拱形结构的炉顶1a、矩形等截面的炉墙1b和水平矩形平面的炉底1c三个部位封闭而成，从上到下构成燃烧室2、换热室3和烟气汇集室4；在燃烧室2垂直的前后对应墙体上分别水平装有第一燃烧器2-1和第二燃烧器2-2，第一燃烧器2-1和第二燃烧器2-2均为三圆筒嵌套的套筒式结构，最外两层圆筒两端封闭，且一端的封闭延伸到内圆筒外壁，套筒外侧连通空气进气管2b，内侧沿周向开有多排均布的空气喷口2c，内圆筒为煤气进口管2a，其一端成收缩喷口状且部分插入套筒内，并在收缩喷口沿周向开设多个出流孔2a-1，套筒内为气流预混合通道2d，气流预混合通道2d连通燃烧室垂直墙体内的预混气集散通道2e的外侧，预混气集散通道2e的内侧设置按上下与前后排列的预混气流阵列喷嘴2f连通燃烧室2，第一燃烧器2-1和第二燃烧器2-2前后相互错位安装，预混气流阵列喷嘴2f前后与上下错位安装，燃烧室炉拱顶上开有气流检修排气口1d；换热室3内从下到上放置多层由多片陶瓷多孔板3a-1和多根矩形截面管3a-2构成的换热体3a，整体形成上下垂直的多孔烟气流通道3a-4和多层水平的前后方向的多孔冷热气流通道3a-3，两种气流通道间相互垂直，但被通道壁相隔；在换热室前后墙体两侧对应侧有导流通道3e，使上下层的多孔冷热流体通道3a-3形成转折的流动路径；换热室3的前后墙体一侧下部装有冷气流进口管3b，以连通墙体内的冷气流集散通道3c，并通过导向格栅3d与换热体3a上的多孔冷热气流通道3a-3相连通；装有冷气流进口管3b的换热室墙体一侧的上部装有热气流出口管3h，并连通墙体内的热气流集聚通道3g，通过导向格栅3f与换热体3a上层的多孔冷热气流通道3a-3相连通；在烟气汇流室4的墙体内侧沿四周均布有烟气汇集口4a，以及与烟气汇集口4a连通的墙体内的烟气汇集环道4b，在烟气汇集环道4b外侧墙上有烟气流出口4c，烟气汇流室4内有十字状承托隔墙4d，十字状承托隔墙上有气流连通孔4e；承托隔墙4d顶部有换热体3a的承托环形密封体5b，换热室3的换热体3a上层顶部有上环形密封体5a和十字状条形密封体5c，换热体3a与换热室3内壁间有相间开的多层条形密封体5d，承托环形密封体5b和十字状条形密封体5c为静态密封，上环形密封体5a和条形密封体5d为迷宫式滑移的动态密封。所述的矩形筒体结构1为金属壳体内壁上使用工作温度1300℃以上的耐火材料砌筑而成，内层为重质量承重材料而外层为轻质保温材料，其截面形状为矩形，换热体3a为导热性能好、抗热震性、防粘附的耐火材料（如碳化硅或氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉，其特征在于，是在空心金属外壳内砌筑坚固耐火材料墙体的封闭耐压的矩形筒体结构，矩形筒体结构是由从上到下连为一体拱形结构的炉顶（1a）、矩形等截面的炉墙（1b）和水平矩形平面的炉底（1c）三个部位封闭而成，从上到下构成燃烧室（2）、换热室（3）和烟气汇集室（4）；在燃烧室（2）垂直的前后对应墙体上分别水平装有第一燃烧器（2‑1）和第二燃烧器（2‑2），第一燃烧器（2‑1）和第二燃烧器（2‑2）均为三圆筒嵌套的套筒式结构，最外两层圆筒两端封闭，且一端的封闭延伸到内圆筒外壁，套筒外侧连通空气进气管（2b），内侧沿周向开有多排均布的空气喷口（2c），内圆筒为煤气进口管（2a），其一端成收缩喷口状且部分插入套筒内，并在收缩喷口沿周向开设多个出流孔（2a‑1），套筒内为气流预混合通道（2d），气流预混合通道（2d）连通燃烧室垂直墙体内的预混气集散通道（2e）的外侧，预混气集散通道（2e）的内侧设置按上下与前后排列的预混气流阵列喷嘴（2f）连通燃烧室（2），第一燃烧器（2‑1）和第二燃烧器（2‑2）前后相互错位安装，预混气流阵列喷嘴（2f）前后与上下错位安装，燃烧室炉拱顶上开有气流检修排气口（1d）；换热室（3）内从下到上放置多层由多片陶瓷多孔板（3a‑1）和多根矩形截面管（3a‑2）构成的换热体（3a），整体形成上下垂直的多孔烟气流通道（3a‑4）和多层水平的前后方向的多孔冷热气流通道（3a‑3），两种气流通道间相互垂直，但被通道壁相隔；在换热室前后墙体两侧对应侧有导流通道（3e），使上下层的多孔冷热流体通道（3a‑3）形成转折的流动路径；换热室（3）的前后墙体一侧下部装有冷气流进口管（3b），以连通墙体内的冷气流集散通道（3c），并通过导向格栅（3d）与换热体（3a）上的多孔冷热气流通道（3a‑3）相连通；装有冷气流进口管（3b）的换热室墙体一侧的上部装有热气流出口管（3h），并连通墙体内的热气流集聚通道（3g），通过导向格栅（3f）与换热体（3a）上层的多孔冷热气流通道（3a‑3）相连通；在烟气汇流室（4）的墙体内侧沿四周均布有烟气汇集口（4a），以及与烟气汇集口（4a）连通的墙体内的烟气汇集环道（4b），在烟气汇集环道（4b）外侧墙上有烟气流出口（4c），烟气汇流室（4）内有十字状承托隔墙（4d），十字状承托隔墙上有气流连通孔（4e）；承托隔墙（4d）顶部有换热体（3a）的承托环形密封体（5b），换热室（3）的换热体（3a）上层顶部有上环形密封体（5a）和十字状条形密封体（5c），换热体（3a）与换热室（3）内壁间有相间开的多层条形密封体（5d），承托环形密封体（5b）和十字状条形密封体（5c）为静态密封，上环形密封体（5a）和条形密封体（5d）为迷宫式滑移的动态密封。...

【技术特征摘要】
1.一种多喷嘴强混燃烧与板式紧凑换热结合的连续高温热风炉，其特征在于，是在空心金属外壳内砌筑坚固耐火材料墙体的封闭耐压的矩形筒体结构，矩形筒体结构是由从上到下连为一体拱形结构的炉顶（1a）、矩形等截面的炉墙（1b）和水平矩形平面的炉底（1c）三个部位封闭而成，从上到下构成燃烧室（2）、换热室（3）和烟气汇集室（4）；在燃烧室（2）垂直的前后对应墙体上分别水平装有第一燃烧器（2-1）和第二燃烧器（2-2），第一燃烧器（2-1）和第二燃烧器（2-2）均为三圆筒嵌套的套筒式结构，最外两层圆筒两端封闭，且一端的封闭延伸到内圆筒外壁，套筒外侧连通空气进气管（2b），内侧沿周向开有多排均布的空气喷口（2c），内圆筒为煤气进口管（2a），其一端成收缩喷口状且部分插入套筒内，并在收缩喷口沿周向开设多个出流孔（2a-1），套筒内为气流预混合通道（2d），气流预混合通道（2d）连通燃烧室垂直墙体内的预混气集散通道（2e）的外侧，预混气集散通道（2e）的内侧设置按上下与前后排列的预混气流阵列喷嘴（2f）连通燃烧室（2），第一燃烧器（2-1）和第二燃烧器（2-2）前后相互错位安装，预混气流阵列喷嘴（2f）前后与上下错位安装，燃烧室炉拱顶上开有气流检修排气口（1d）；换热室（3）内从下到上放置多层由多片陶瓷多孔板（3a-1）和多根矩形截面管（3a-2）构成的换热体（3a），整体形成上下垂直的多孔烟气流通道（3a-4）和多层水平的前后方向的多孔冷热气流通道（3a-3），两种气流通道间相互垂直，但被通道壁相隔；在换热室前后墙体两侧对应侧有导流通道（3e），使上下层的多孔冷热流体通道（3a-3）形成转折的流动路径；换热室（3）的前后墙体一侧下部装有冷气流进口管（3b），以连通墙体内的冷气流集散通道（3c），并通过导向格栅（3d）与换热体（3a）上的多孔冷热气流通道（3a-3）相连通；装有冷气流进口管（3b）的换热室墙体一侧的上部装有热气流出口管（3h），并连通墙体内的热气流集聚通道（3g），通过导向格栅（3f）与换热体（3a）上层的多孔冷热气流通道（3a-3）相连通；在烟气汇流室（4）的墙体内侧沿四周均布有烟气汇集口（4a），以及与烟气汇集口（4a）连通的墙体内的烟气汇集环道（4b），在烟气汇集环道（4b）外侧墙上有烟气流出口（4c），烟气汇流室（4）内有十字状承托隔墙（4d），十字状承托隔墙上有气流连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维汉，陈云鹤，杨海涛，张佳鹏，
申请(专利权)人：郑州釜鼎热能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41