本實用新型屬于供熱采暖用的暖風爐。
一般建筑采暖多為由鍋爐加熱水使其為熱水或蒸汽,然后通過管道輸送而由暖氣片供熱,這種供熱采暖衛(wèi)生條件好,適用于集中供熱,便于管理。但由于鍋爐是受壓容器,制造要求、運行安全要求較高,又需要供水、水處理等輔助設備,所以占地面積大、造價高;這種采暖在高大建筑中采用效果較差,在不經(jīng)常采暖的建筑物(如禮堂、劇院)中應用時,因其在不供暖時仍需為防止管道的結凍而保溫加熱,所以熱效率較低,為此人們設想采用暖風爐。單層爐排燃煤燃燒系統(tǒng)的暖風爐,在1984年已于美國取得專利(專利號4466358),這種暖風爐由于其燃燒系統(tǒng)為單層爐排,煤燃燒不徹底,煙塵污染大,煙氣與空氣的熱交換次數(shù)較少,因此爐子的熱效率和煙氣的排煙濃度均不理想。
本實用新型的目的在于采用了新型的立式雙層燃燒燃煤系統(tǒng),來提高現(xiàn)有暖風爐的熱效率和加熱速度和減少煙塵,以使高大建筑或不經(jīng)常采暖的建筑得到一種理想的采暖用的爐子。其主要特點是采用了雙層爐排燃燒系統(tǒng)和加煤室上部的封閉層以檔板、多層夾道等裝置,使煙氣向下倒向,先經(jīng)過上層爐排上的赤熱煤層進行一次燃燒,而后進入下燃燒室,因下燃燒室的下層爐篦上是由上落下的赤熱煤層,所以當可燃氣體和煙氣流入爐膛后,又與下層高溫火焰及鼓風機引入的空氣匯合再次燃燒,使煙塵中黑度在1級以內(nèi)(濃度小于200毫克/標米),而具有良好的消煙除塵效果;再從空氣來看,冷空氣由組成上層爐排的管子通入,經(jīng)多層夾道和爐膛內(nèi)的多層排管,使空氣反復與高溫火焰和熱煙氣進行熱交換,最后由頂部排風箱將熱空氣排出,由于上層排管在兩個高溫燃燒室之間,空氣通過它受到熱量多,而爐內(nèi)有多層排管和檔板,它們使空氣和煙氣迂迥反覆往返,充分地進行了熱交換,所以排出的熱空氣熱量大,爐子的效率高。對于發(fā)熱量為10萬大卡/小時的爐子來說,其熱效率可達70%,將它用于非經(jīng)常性采暖及較高建筑的采暖中,可比鍋爐供熱節(jié)煤30~50%,投資節(jié)省30%,由此可見本實用新型具有良好的熱效率和實用價值。
圖1為立式雙層爐排燃燒暖風爐的實施例的正視圖,圖2為其側視圖,其中1為爐體的鋼制外套筒、2為爐體的鋼制內(nèi)套筒,3為鑄鐵制作下層爐篦、4為由耐熱鑄鐵制成兩端帶法蘭的上層爐排,5為下燃燒室6為加煤室,7為通空氣的管束,8為通風夾道1,9為通風夾道2,10為排風箱,11為防熱層,12為人字形檔板,13為形檔板,14為清灰門。
由內(nèi)、外套筒2、1組成的爐體、爐膛、燃燒系統(tǒng)、煙道、空氣流通夾道、排風箱、煙囪所組成的立式雙層燃燒燃煤暖風爐,(見圖1和2)其特征在于所述的燃燒系統(tǒng)是由上層爐排4、下層爐篦3、爐頂封閉的加煤室6組成的雙層燃燒系統(tǒng),上層爐排4是可耐高溫的材料制成的一組管子組成,管子內(nèi)可通冷空氣,空氣由鼓風機通過夾道8進入上層爐排,經(jīng)高溫區(qū)加熱后通過夾道9進入爐內(nèi)管束區(qū),再經(jīng)多層空氣排管7和多個通風夾道的迂迥(見圖1),使熱空氣在排管內(nèi)反復地與煙氣進行熱交換,最后由排風箱10排出。由于加煤室頂部是封閉的,所以本暖風爐燃燒系統(tǒng)中的可燃氣體和煙氣是向下倒流,它先經(jīng)過上層爐排上赤熱煤層,使其進行一次燃燒,然后流入爐膛,與下層爐排上的赤熱煤層及其高溫火焰接觸,進行二次燃燒,煙氣至此已幾乎完全燃燒,所以煙氣中的塵粒極少(小于200毫克/標米),它經(jīng)過上層爐排之間的間隙和爐排與內(nèi)套筒之間的間隙向上,再經(jīng)爐內(nèi)管束區(qū)人形、形檔板的誘導迂迥向上流動,使其與通空氣的管束反復多次進行熱交換,最后由煙囪排出。本暖風爐由于可燃氣體和煙氣進行了二次燃燒,煙塵極少因此具有良好的消塵除煙效果。由于是雙層燃燒系統(tǒng),其上層爐排的上部6和下部5為二個燃燒室,所以上層爐排處于高溫區(qū),當空氣通過上層爐排的排管4時,其受熱面大,所以熱量增加多,再經(jīng)過迂迥地與煙氣的熱交換,使空氣熱量更多,從而使本暖風爐的熱效率高達70%。值得說明的是為了使爐排排管4能長期耐高溫,排管的材料必須能耐高溫,現(xiàn)采用耐熱鑄鐵管,另外因排管上面壓著冷、熱煤層,所以該排管必須有一定的抗彎強度。為了使位于高溫區(qū)的內(nèi)套筒或空氣排管不被燒壞,可在其內(nèi)壁或外壁抹有熱保護層11,此外為了使空氣和煙氣反復進行熱交換,在內(nèi)、外套筒之間,設置了多個通空氣的夾道,夾道之間的通氣口互相錯開,相差180。而熱空氣最后由設有調節(jié)風量和風向裝置的排風箱排出。在實施例中需要說明的還有:
1.圖3是上層爐排的鑄鐵管4,其結構為兩端帶連接法蘭18,中間為橢圓形截面的管件,法蘭18上有與內(nèi)爐套連接用的孔16,和爐排本身連接用的孔17,由于鑄鐵件不能焊接,所以連接方式均采用螺栓。為了使鑄鐵管具有抗彎強度和散熱性,管截面為橢圓形,(見圖4)管內(nèi)帶有六根筋,橢圓的長徑方向受壓,這樣放置,使管受彎曲強度高。本鑄鐵管不是一般的鑄鐵管,它是一種耐熱鑄鐵管,為了使該管在高溫區(qū)不致燒壞,鼓風機應以一定的風壓使空氣以快速通過鑄鐵排管,由于空氣通道阻力較一般爐子小,所以采用一般的鼓風機即可。
2.頂部排風箱帶有可調風量風向的裝置是一個設在風箱出口處的可調出風角度的百葉導片,它可通過拉桿調整送風角度,不送風時亦可關閉。排風箱可四面開口。
3.鼓風機鼓入爐內(nèi)的空氣,其大部分與室內(nèi)的回風混合,再送入暖風爐空氣排管加熱;其小部分可用支管送入下爐排的燃燒室,以強化燃燒,降低灰塵含碳量,此風量可用閥門調節(jié)。
4.在爐外空氣入口的管道上,設有加濕用的水管15,以滴水的方式往空氣內(nèi)加濕,並用閥門調節(jié)其加濕量,以保證室內(nèi)一定的濕度。
5內(nèi)套筒和空氣管束上所抹的耐熱層11為耐熱混凝土。
圖5為上層爐排組成的連接示意圖,圖6為其側視圖,圖7為組成上層爐排的鑄鐵營的A-A剖面圖,本實用新型經(jīng)試制運行,結構簡單、熱效率高、暖風取得速度快、維護操作方便,具有良好的消煙除塵效果。
1、由內(nèi)、外套筒組成的爐體、爐膛、燃燒系統(tǒng)、空氣夾道、排風箱、煙囪所組成的立式雙層燃燒燃煤暖風爐,其特征在于所述的燃燒系統(tǒng)是由上層爐排、下層爐排、頂部封閉的加煤室組成的雙層燃燒系統(tǒng),其上層爐排是由耐高溫材料制成的一組管子組成,管子內(nèi)由鼓風機通以高速空氣,其下層爐排為鑄鐵爐篦,爐子的內(nèi)、外套筒為方形或圓形的鋼制套筒,上層爐排管之間及兩側與內(nèi)套筒之間有通煙氣的間隙,爐膛內(nèi)有多排橫向鋼制風管,位于高溫區(qū)的風管外壁和內(nèi)套筒內(nèi)壁上抹有熱保護層,內(nèi)、外套筒之間由隔板將其隔成多個通風夾道,每兩相鄰夾道的通風口錯開180°,其爐頂為一帶有可調風量風向裝置的排風箱。
2、按權利要求1所述的暖風爐,其特征在于所述的上層爐排是一由耐熱鑄鐵制成的、兩端有方形法蘭相互連接構成的排管,管子中間為橢圓形管狀,管內(nèi)帶有增加強度和散熱用的筋,所述的上頂封閉的加煤室,是由耐熱混凝土打成的拱形封閉。
3、按權利要求2所述的暖風爐,其特征在于所述的上層爐排中的耐熱鑄鐵管,其兩端方形法蘭的上、下端左右端(左端/右端)開孔,孔徑大小可與內(nèi)套筒連結板上的孔相同。
4、按權利要求2、3所述的暖風爐,其特征在于所述的內(nèi)套筒內(nèi)壁和風管外壁的熱保護層是一耐熱混凝土保護層。
5、按權利要求4所述的暖風爐,其特征在于所述的排風箱帶有可調風量、風向的裝置,是一個由拉桿調節(jié)出風角度的百葉片式的出風裝置。
6、按權利要求5所述的暖風爐,其特征在于鼓風機進入爐內(nèi)的風管,其一路與暖風的回風混合,其另一路進入下爐排上部。
7、按權利要求6所述的暖風爐,其特征在于所述的爐內(nèi)的橫向風管可為12排,其前3排的布置為6-5-6,其后9排的布置為8-7-8,管排中設有人字形,形檔板,爐內(nèi)、外套筒間設有6個通風夾道。
8、按權利要求7所述的暖風爐,其特征在于爐體的中橫向風管處設有多個可清理管壁積灰的清灰門。
9、按權利要求4所述的暖風爐,其特征在于進風管處有一加濕管,加濕管上可裝有調節(jié)加濕量的閥門。