單通道式半煤氣節能導熱油爐的製作方法

2023-12-02 04:56:41

專利名稱：單通道式半煤氣節能導熱油爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及對一種導熱油爐結構設計的改進。本實用新型所提供的導熱油爐主要應用於工業生產中對各類液態物質的加熱。
導熱油具有良好的載熱性能，在常壓下可獲得較高的工作溫度，具有傳熱效率高，安全可靠等優點，是較理想的傳熱介質。以導熱油作為載熱體，對液態物質進行液相間接加熱，已日益廣泛地應用在印染、化工、製藥等工業生產中。現在採用的導熱油多為有機化合物。這種導熱油在高溫下會產生結焦(碳化)，使導熱油變質，降低其載熱性能，嚴重時甚至會堵塞油路，造成事故。因此要求在工作狀態時，導熱油在循環油路內的流動速度不得低於3～4米／秒但是以往的導熱油爐內的循環油路為多通道循環，通道截面積過大，降低了導熱油的流動速度，造成了導熱油因局部過熱而產生結焦的現象。同時以往國內使用的導熱油爐大多數選用的是現有的普通鍋爐，這些普通鍋爐在設計時未能充分考慮導熱油的特點，沒有設計對導熱油進行予加熱的裝置，從而影響了導熱油爐熱效率的提高。
本實用新型的目的，在於對以往的導熱油爐結構設計進行改進，以克服存在的上述缺點。
為實現這一目的，本實用新型選用了熱效率較高的半煤氣鍋爐，這種半煤氣鍋爐由爐筒、爐膽、煤氣發生室、燃燒室、底座以及螺旋盤管等部分組成。本技術方案對其作了如下的改進在鍋爐的燃燒室內設置了上下兩道導向隔板，使得燃燒室內的高溫氣體產生強烈的擾動，促使煤氣燃燒的更加充分；在鍋爐的底座(煙箱)內，設置了一道縱向隔板，使燃燒後的高溫廢氣在底座內繞一「U」形後才脫離爐體，提高了底座內的溫度既對爐筒起了保溫作用，又可對夾套內的導熱油進行予熱；在鍋爐內的煤氣發生室與燃燒室之間的隔牆上設置了兩個煤氣通道，增加了煤氣通道的截面積，使鍋爐既既可燃燒煤氣，又可直接燒煤，克服了煤氣不足時，燃燒不穩定的缺陷；在鍋爐內設置了一個由爐膽與爐筒的後端蓋構成的予熱夾套，在這一予熱夾套內上下對置互相交錯地設置了導向隔板；在爐膽與爐筒的圓周面之間也設置了一個予熱夾套，在予熱夾套內沿著爐膽與爐筒的圓周方向設置有螺旋導向葉片，這兩個予熱夾套是相連通的。導熱油首先進入這兩個予熱夾套進行予熱，然後才進入燃燒室內的螺旋盤管進行加熱。燃燒室內的螺旋盤管由原來的單排改為上下雙排，增加了受熱面積。兩個予熱夾套與雙排螺旋盤管依次首尾相接，從進油口到出油口只有一條通道，導熱油在循環油路中只能作單通道定向流動。


圖1～5是本技術方案的一個實施例。這一實施是用來加熱熬製瀝青的單通道臥式半煤氣導熱油爐，安裝在山西省太原市清徐縣交通局。
圖1是單通道式半煤氣導熱油爐的結構示意圖。圖中1.出油口、2.熱循環泵、3.煤氣發生室、4.前擋牆、5.爐門、6.煤氣通道、7.前清灰門、8.清灰室、9.底座、10.爐柵、11.隔牆、12.縱向隔板、13.燃燒室、14.上螺旋盤管、15.下螺旋盤管、16.煙道口、17.排汙口、18.後清灰門、19.引風機、20.煙囪、21.餘熱水箱、22.出油口、23.夾套A、24.浮標、25.下導向隔板、26.上導向隔板、27.爐膽、28.爐筒、29.螺旋導向葉片、30.夾套B、31.膨脹油箱、32.保溫層。
圖2是單通道式半煤氣導熱油爐的橫向示意圖。圖中33排煙道、34連接油管、35排空管、36二次通風管。
圖3是通道式半煤氣導熱油爐的底管俯視示意圖。圖中37排煙入口處。
圖3是單通道式半煤氣導熱油爐爐膽圓周面上的螺旋導向葉片示意圖。
圖4是單通式半煤氣導熱油爐的爐筒後端蓋示意圖。圖中38隔板1，39隔板2，40隔板3，41隔板4，42隔板5。
結合實施例對本實用新型作進一步描述。
為敘述方便，將導熱油爐分為通風燃燒系統和導熱油循環油路兩部分描述。
一通風燃燒系統。
將煤從爐門5填入煤氣發生室3內，復蓋在每有底火的爐柵10上，然後關閉爐門5。在安裝在煙囪20前的引風機19的作用下，一次風(空氣)從敞開的前清灰門7進入清灰室8，經過爐柵10。在爐柵10上的底火的烘烤下，復蓋在爐柵10的底火上的煤開始乾燥乾餾，並進行還原氧化等一系列化學反應，從而產生氣體燃料(俗稱土煤氣)。煤氣經隔牆11上的兩個煤氣通道6進入燃燒室13。同樣在引風機19的作用下，二次風從燃燒室13壁上的二次通風管36進入燃燒室13，與燃燒室13內的煤氣混合，並且充分燃燒。燃燒著的高溫氣體沿燃燒室13內上下交錯對置地設置的兩個導向隔板25及26繞一「S」形，然後在引風機19的作用下，從設在燃燒室13末端底部的煙道口16進入底座9。在底座9內沿著縱向設置的縱向隔板12，繞一「U」形後進入餘熱水箱21。在餘熱水箱21內進一步降溫，最後經引風機19進入煙囪20，排入大氣。餘熱水箱21是為了充分利用廢氣餘熱而設置的，餘熱水箱內的水溫可達100℃以上，可用來取暖、淋浴等。
二循環油路系統。
循環油路主要是由導熱油爐末端的夾套A23，爐膽27周圍的夾套B30，燃燒室13內的上下螺旋盤管14及15，以及膨脹油箱31等組成。
在循環油路內設有熱循環泵2，強制導熱油在循環油路內循環。在熱循環泵2的作用下，從熱交換系統返回的導熱油首先從導熱油爐末端的進油口22進入由爐膽27後端及爐筒28後端蓋組成的夾套A23中。在夾套A23內的爐筒28後端蓋上互相交錯地設置了5道導向隔板，從進油口22流入的導熱油在夾套A23中沿著互相交錯設置的導向隔板組成的曲折通道流入了由爐膽27的圓周面及爐筒28組成的夾套B30中，在夾套B30中沿著爐膽27的外圓周上設置有螺旋導向葉片29。進入夾套B30的導熱油，沿著由爐膽27與爐筒28以及相鄰兩螺旋導向葉片組成的通道流嚮導熱油爐的前端。在導熱油爐的前擋牆4上設置有一連接油管34，連接油管34將夾套B30與安裝在燃燒室13內的上下螺旋盤管14及15相連通。螺旋盤管14及15分為上下兩排。導熱油從下排螺旋盤管14進入上螺旋盤管15，然後在熱循環泵2的作用下，經出油口1泵出導熱油爐，進入熱交換系統。在熱交換系統與待加熱的瀝青進行熱交換後，從熱交換系統流出，又重新進入導熱油爐的進油口22，至此完成一個加熱循環。
為使循環油路內的壓力保持一恆定值，在導熱油爐的上部設置了一個膨脹油箱31，膨脹油箱31與循環油路相通。在導熱油受熱體積膨脹時，多餘的導熱油溢到膨脹油箱31中。在循環油路內的導熱油不足時，膨脹油箱31內的導熱油又流回循環油路進行補充，以使循環油路內的壓力保持穩定，在膨脹油箱31的上部，設置了一個排空管35，以使導熱油中的輕質餾分和水分排入大氣。
採用本實用新型所提供的導熱油爐，具有以下優點一、在導熱油爐內設置有A、B兩個予熱夾套，利用爐膽的餘熱對導熱油進行予熱，然後再使導熱油進入螺旋盤管進行加熱。縮短了導熱油的加熱時間，從而提高了導熱油爐的熱效率。
二、導熱油在兩個予熱夾套內以及在上下螺旋盤管中，只能作單通道定向的強制循環，提高了導熱油的流動速度，避免了因局部過熱而產生的結焦現象。經測定，本實用新型實施例所提供的導熱油爐的循環油路內最大截面積處的導熱油的流動速度可達4.2米／秒三、在導熱油爐的底座裡，設置了一道縱向隔板，使高溫廢氣在底座內滯留，提高了底座內的溫度。使得底座既對爐筒起了保溫作用，又可利用此部分餘熱對夾套內的導熱油進行予熱。
四、將爐膛內煤氣發生室與燃燒室之間隔牆上的煤氣通道，由一個改為兩個，既增加了煤氣通道的截面積，又使其可直接燒煤，避免了在煤氣不足時，燃燒不穩定的現象。
五、燃燒室內的螺旋盤管，分為上下雙排，增加了導熱油的受熱面積，提高了熱效率。
六、在燃燒室內上下互相交錯設置了兩道隔板，增加了高溫氣體的擾動，使得煤氣燃燒的更為完全。
本實用新型不僅是公路工程部門用來熬製加熱瀝青的理想設備，也是化工、製藥、印染等其它行業用來對液態物質進行加熱的理想設備，有著廣泛地推廣應用前景。
權利要求一種半煤氣導熱油爐，由爐筒、爐膽、煤氣發生室、燃燒室、底座(煙箱)、螺旋盤管等組成，其特徵在於，在燃燒室內設置了上下兩道導向隔板，在爐體底座(煙箱)內縱向設置了一道隔板，在煤氣發生室與燃燒室之間的隔牆上設置了二個煤氣通道；在循環油路內增加了一個由爐膽後端蓋與爐筒後端蓋構成的予熱夾套，在這一予熱夾套內上下對置、互相交錯地設置了導向隔板，在由爐膽與爐筒圓周面構成的另一予熱夾套內，沿爐膽與爐筒的圓周方向設置了螺旋導向葉片，在燃燒室內設置了上下雙排螺旋盤管，兩個予熱夾套與雙排螺旋盤管依次首尾相連接。
專利摘要本實用新型提供了一種單通道半煤氣導熱油爐，在該爐的燃燒室裡，上下對置交錯設置了兩道隔板，使高溫氣體產生擾動，促使煤氣充分燃燒，在循環油路中，在爐膽與爐筒後端蓋之間以及爐膽與爐筒之間設置了預熱夾套及導向裝置，導熱油在夾套內預熱後才流入雙排螺旋盤管進行加熱，導熱油在循環油路中只能作單通道定向流動，該爐具有熱效率高、環境汙染小、運動安全可靠等特點，是理想的液相間接加熱設備。
文檔編號F24H1/14GK2066567SQ89218790
公開日1990年11月28日 申請日期1989年11月6日 優先權日1989年11月6日
發明者索平海, 李長華, 常二棟, 李佔文, 劉智泉, 智玉蓮, 顧躍祥, 裴建華 申請人:山西省交通廳