熱力後燃燒裝置機組的製作方法
2023-05-30 20:50:51 1
專利名稱：熱力後燃燒裝置機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱力後燃燒裝置機組，其成員裝置分別具有a)一具有一用於待淨化氣體的入口和一用於已淨化氣體的出口的殼體；b)一設置在殼體內的燃燒器；c)一設置在殼體內的燃燒室，待淨化氣體可輸入此燃燒室並且燃燒器在該燃燒室中產生火焰；d)一包括多個熱交換管的熱交換器，利用該熱交換器從離開燃燒室的熱氣體中吸取熱量並將所述熱量輸送給引入燃燒室的氣體。
背景技術：
當前在市場上所見的已知熱力後燃燒裝置具有帶光滑表面的熱交換管。因此由這種熱交換管形成的熱交換器的效率基本上是固定的。其中從離開熱力後燃燒裝置的氣體吸取的熱量大小和輸送給燃燒室前未淨化氣體的熱量大小總是固定的。但是根據連接在熱力後燃燒裝置後面的設備的不同，一定存在對淨化氣體不同的出口溫度的要求。迄今為止在具體情況下所用的熱力後燃燒裝置的熱交換器通過改變其長度而在其功率上匹配。但是這意味著非常深地介入熱力後燃燒裝置的基本結構，因此在這種已知熱力後燃燒裝置機組的不同成員裝置中有時必須採用完全不同的部件。
發明內容
本發明的目的是，提供一種熱力後燃燒裝置機組，其各個成員裝置可成本低廉地製造。
按照本發明這個目的這樣來實現，即e)熱交換管(10)的外殼面至少局部地設有凸起部和/或凹陷部(18)；f)對於熱力後燃燒裝置(1)機組的不同成員裝置，凸起部或凹陷部的密度，和/或凸起部的高度或凹陷部的深度，和/或突起部和/或凹陷部區域的大小是不同的，而機組不同成員裝置的其餘結構基本上相同。
由於按本發明的熱交換管不具有光滑的外殼面，而是在其外殼面上設有凸起部和/或凹陷部，在調整所希望的熱交換效率時得到一個附加的自由度在給定熱交換管數量和給定這些熱交換管的直徑的情況下設置越多的凸起部和/或凹陷部且它們越高或越深，有效熱交換面積便越大，從而熱交換效率也越高。現在可僅通過這種方法向熱力後燃燒裝置機組的不同成員裝置按要求提供不同的熱交換效率，即在這些不同的成員裝置中不同地選擇凸起部或凹陷部的數量和/或凸起部的高度或凹陷部深度。熱交換管的長度以及由此所有與這個長度有關的結構元件，特別是殼體、燃燒室、熱交換管兩端固定在其上的管底可以保持不變。用這種方法熱力後燃燒裝置的各個部件可以以較大的件數經濟地生產，由此帶來可觀的價格下降。在一些條件下也可以通過更換不同設計的熱交換管將一現有熱力後燃燒裝置從一現有的不再希望的熱交換效率改裝到一新的熱交換效率。
如果待淨化氣體流過熱交換管而已淨化氣體在其外殼面上流過，是合適的。即這樣受汙染的氣體強制性地留在熱交換管內的沉積物可以定期地用刷子清理，就像煙囪清潔人員所做的那樣。在已知熱力後燃燒裝置中這種流動是相反的清洗的離開燃燒室的氣體被引導通過熱交換管內部，而攜帶有汙染物的氣體作用在熱交換管外表面上。這時清理過程要困難得多。
如果待淨化氣體流過熱交換管，那麼便得到這樣的附加優點，即向高溫的並因此佔有較大體積的已淨化氣體提供較大的流通橫截面；節流作用相應地較小。
殼體應該具有一可取下的蓋子，以便特別是在清潔熱交換管時可以接近熱交換管。
殼體的縱軸垂直分布是特別有利的。在迄今為止的熱力後燃燒器中，殼體是「臥式」的，即以縱軸水平分布地放置。其原因在於，為了實現足夠大的熱交換功率需要較長的熱交換管，這使殼體變得非常長。由於在許多情況下空間高度不夠，因此需要將殼體「放倒」。但是因為殼體在其整個縱向長度上經受不同的溫度，必須為殼體提供專門的支承件，利用所述支承件可以使殼體不同的區域相對於與地面連接的支承結構移動，以補償熱膨脹。這非常複雜。由於由設有凸起部和/或凹陷部的熱交換管實現的較大的熱交換面積，熱交換管可以做得短得多。這又使得即使在空間高度較小時熱力後燃燒裝置或其殼體也可以「直立放置」，即以縱軸垂直地設置。
下面藉助於附圖對本發明的一個實施例作較詳細的說明；唯一的附圖表示按本發明的熱力後燃燒裝置的一垂直軸向剖視圖。
具體實施例方式
在附圖中總體用附圖標記1表示的熱力後燃燒裝置包括一在俯視圖中為圓形的帶有一設置在側面的用於包含汙染物的廢氣的入口管接頭3和一與入口管接頭3徑向相對的但是設置得略高一些的用於已淨化空氣的出口管接頭的殼體2。入口管接頭3與一下部的空氣分配腔5連通，此空氣分配腔向下由一隔熱的底部6、向上一方面由一碗形的隔熱和轉向組件7的底部8且另一方面由一包圍底部8的環形管底9限定。在環形管底9上固定多個軸線平行的熱交換管10的下端，這些熱交換管都具有離殼體2的軸線相同的徑向距離。熱交換管10的內腔在其下端與空氣分配腔5連通。
熱交換管10的上端固定在一上部的在殼體2整個橫截面上一直延伸到一靠近軸線的通孔12的熱交換器底部11上。
殼體2包括一圓拱頂形的蓋板2a，所述蓋板密封但可拆卸地裝在殼體2的在橫截面內呈圓形的段2b上。一燃燒器14通過蓋板2a上部的一靠近軸線的孔13插入殼體2內，該燃燒器一直到達上部的管底11的孔12內。通過未畫出的管道向燃燒器14供給燃料，例如煤氣。
蓋板2a和上部的管底11共同限定一與熱交換管10內腔的上端連通的上分配腔15。
一圓柱形的燃燒室殼體16在向上開口的隔熱和轉向組件7徑向內部同心地延伸，此殼體在下部終止於離組件7的底部8一定距離處，並在那裡開口。
與普通的熱交換管10不同，這裡所用熱交換管10未設有光滑的外殼面；而是這些熱交換管10在一下部軸向區域內具有多個凹陷部18，通過所述凹陷部使熱交換管10的有效熱交換面積與光滑外殼面的熱交換管相比增大。因此有效熱交換面積不僅取決於熱交換管10的半徑和長度，也取決於凹陷部18的分布密度和其深度以及取決於設有凹陷部18的軸向區的長度。
殼體2和隔熱及轉向組件7之間的環形中間空腔25通過兩個環形腔26、27徑向擴展。第一環形腔26位於中間空腔25的下端，並通過一通道28與出口管接頭4連通。在通道28內有一可調的節流擋板30。第二個環形空腔27位於中間空腔25高度一半的略下方。它通過一其中有可調節的流擋板31的通道29與出口管接頭4連通。
在附圖中所示的熱力後燃燒裝置1按以下方式工作通過入口管接頭3將待淨化廢氣引入下分配腔5。從那裡所述廢氣流入熱交換管10的下端，向上流過所述熱交換管直至流入上分配腔15，從那裡廢氣-在一些情況下通過燃燒器14的風扇19形成渦流-進入位於燃燒室殼體16內部的燃燒室20中。在那裡氣體藉助於燃燒器14加熱到一使汙染物燃燒的溫度。
因此從燃燒室殼體16的下端流出已淨化的氣體，該氣體在燃燒室殼體16的外殼面和隔熱和轉向組件7的內表面之間的中間空腔內重新向上流動，從那裡經過隔熱和轉向組件7的上邊緣徑向外到達環形中間空腔25，此環形中間空腔位於隔熱和轉向組件7的外殼面和殼體2的圓柱形段2b的內表面之間，且熱交換管10穿過此空腔延伸。如果首先假設，上節流擋板31關閉，下節流擋板30打開，則已淨化的氣體平行於熱交換管10向下流動，並經過下環形空腔26和通道28到達出口管接頭4，並從那裡流到連接在後面的其中以合適的方式利用已淨化氣體的溫度的設備部分，例如乾燥器。
由熱交換管10形成的熱交換器的效率顯然取決於熱交換面積，因此如前面所述的那樣，取決於熱交換管10的數量、其直徑以及凹陷部18的數量和深度。一旦確定了這些數據，便也確定了熱交換器的效率。因此經過入口管接頭3流入的廢氣在通過熱交換管10時以完全確定的程度被加熱。相應地經過出口管接頭4離開熱力後燃燒裝置1的空氣的溫度同樣下降到一確定值。
燃燒器14必須向離開熱交換管10的廢氣輸入這麼多能量，使其溫度上升到在燃燒室20內燃燒汙染物所需要的溫度。
如果在熱力後燃燒裝置後面連接一設備部件，對於此部件輸入的淨化空氣適宜於具有另一種溫度，那麼可以相應地改變由熱交換管10形成的熱交換器的效率。例如如果希望從出口管接頭4中流出的空氣的溫度高於在附圖中所示熱力後燃燒裝置1的情況下的溫度，那麼必須降低熱交換器的效率。為此只用提供較小有效熱交換面積的，即特別是用具有較小凹陷部18的數量和/或深度的熱交換管代替熱交換器10就足夠了。所有其餘設備部件在其尺寸上可以保持不變。
這種生產者可以供應可以做得完全相同並由此可以經濟和成本低廉地製造的熱力後燃燒裝置1的整個「機組」，其中同樣適用於要求淨化空氣具有不同出口溫度的不同應用目的。
對於這個機組每個成員裝置可以通過由上環形空腔27、通道29和節流擋板31形成的可調整的旁路改變出口溫度。為了提高出口溫度略微開啟上節流擋板31並相應地關閉下節流擋板30。此外藉助於節流擋板30、31可以使熱力後燃燒裝置1在一定範圍內與不同的流量相匹配。
權利要求
1.熱力後燃燒裝置機組，其成員裝置分別具有a)一具有一用於待淨化氣體的入口和一用於已淨化氣體的出口的殼體；b)一設置在殼體內的燃燒器；c)一設置在殼體內的燃燒室，待淨化氣體可輸入此燃燒室並且燃燒器在該燃燒室中產生火焰；d)一包括多個熱交換管的熱交換器，利用該熱交換器從離開燃燒室的熱氣體中吸取熱量並將所述熱量輸送給引入燃燒室的氣體，其特徵為e)熱交換管(10)的外殼面至少局部地設有凸起部和/或凹陷部(18)；f)對於熱力後燃燒裝置(1)的機組的不同成員裝置凸起部或凹陷部(18)的密度、和/或凸起部的高度或凹陷部(18)的深度、和/或設有凸起部或凹陷部(18)的區域的大小是不同的，而機組不同成員裝置其餘的結構基本上相同。
2.按權利要求1所述的熱力後燃燒裝置機組，其特徵為所述熱交換管(10)由待淨化的氣體流過，而已淨化的氣體在所述熱交換管的外殼面上流過。
3.按權利要求1或2所述的熱力後燃燒裝置機組，其特徵為殼體(2)具有一可拆卸的蓋板(2a)。
4.按上述權利要求之任一項所述的熱力後燃燒裝置機組，其特徵為殼體(2)的縱軸垂直分布。
全文摘要
本發明涉及一種熱力後燃燒裝置的機組，其成員裝置具有基本上相同的結構，即具有一帶一待淨化氣體入口和一已淨化氣體出口的殼體。待淨化氣體通過燃燒器在一燃燒室內去除汙染物。設置一包括多個平行的熱交換管的熱交換器以節省能量。利用該熱交換器從離開燃燒室的熱氣中吸收熱量並將其輸送給引入燃燒室的氣體。不同成員裝置的熱交換器效率不同，從而可向各成員裝置提供不同的淨化氣體出口溫度。為此熱交換管的表面上設有改變有效熱交換面積的凸起部和/或凹陷部。各不同成員裝置的區別僅在於凸起部或凹陷部的密度和/或凸起部的高度或凹陷部的深度。這樣可以低成本地製造不同的其淨化氣體的出口溫度與後面的設備的需求相匹配的熱力後燃燒裝置。
文檔編號F23L15/00GK1611834SQ20041008845
公開日2005年5月4日 申請日期2004年10月29日 優先權日2003年10月30日
發明者A·卡特菲迪斯 申請人:艾森曼機械製造兩合公司(無限責任股東艾森曼-基金會)