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一种蓄热式小型 天然气快速加热炉

阅读：452发布：2022-07-03

专利汇可以提供一种蓄热式小型天然气快速加热炉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种蓄热式小型天然气快速加热炉，本设计将蓄热式燃烧器应用于冶金行业的小型快速加热炉。本设计包括炉体、一对结构相同的蓄热式燃烧器、一对结构相同的炉门和一对结构相同的耐火刚玉砖砌筑的网格结构，两个燃烧器同时工作，一个向炉膛喷入天然气和空气，进行燃烧，另一个燃烧器排走炉膛内烟气，同时回收烟气的预热。经过一定时间，两个燃烧器工作状态对调，可以防止燃烧器内的蓄热体过热；将燃烧器平行布置于炉体一侧，相比于燃烧器相对排列，气流路径增长，可以提高对工件的加热时间，避免了气流短路现象；每个燃烧器出口用耐火刚玉砖砌筑的网格结构，这样的网格结构既可以加强天然气和空气的混合，达到高温后还可以起到稳定火焰的作用。，下面是一种蓄热式小型天然气快速加热炉专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种蓄热式小型天然气快速加热炉，其特征在于：包括炉体(3)、一对结构相同的蓄热式燃烧器、一对结构相同的炉门和一对结构相同的耐火刚玉砖砌筑的网格结构；
所述的一对炉门呈纵向分别布置在炉体的炉头和炉尾用于提高炉体的密封性和防止炉头炉尾冒火；
所述的两个蓄热式燃烧器平行安装在炉体的同一侧，其中一个布置在靠近炉头的位置用于引入空气和天然气进行加热，另一个布置在靠近炉尾的位置用于排出烟气；
蓄热式燃烧器的结构包括空气进口(11)、燃气芯管插入口(13)、蓄热体(14)、点火枪插入口(15)；
所述蓄热体(14)的输出端安装在炉体的一个端部用于将处理过的燃气、空气输入炉体；
所述燃气芯管插入口(13)安装在蓄热体(14)的输入端用于向蓄热体(14)内输入燃气；
所述空气进口(11)安装在蓄热体(14)上用于向蓄热体(14)内输入空气或者排出烟气；
所述点火枪插入口(15)安装在靠近蓄热体(14)输出端的侧壁上用于接入点火枪以对加热后的空气和燃气的混合气体进行点燃；
所述的两个耐火刚玉砖砌筑的网格结构布置于炉体内，每个耐火刚玉砖砌筑的网格结构与一个蓄热式燃烧器的进出口相对，用于加强天然气与空气的混合，以及在达到高温后用于稳定火焰。
2.根据权利要求1所述小型快速加热炉，其特征在于：两个耐火刚玉砖砌筑的网格结构布置在炉体底部的中心线位置，并分别正对两个蓄热式燃烧器。

说明书全文

一种蓄热式小型天然气快速加热炉

技术领域

[0001] 本实用新型应用于冶金行业的小型天然气快速加热炉的设计。

背景技术

[0002] 蓄热式燃烧技术起源于上世纪九十年代，在日本被称为高温空气燃烧技术，多用于大型工业炉窑，这些炉窑长度一般可达几十米，有完整的功能段划分，可以获得非常好的节能效果。但这项技术很少被应用于长度只有4～5米的小型连续进料的加热炉，我国中小工业企业中大量存在这样的小型加热炉，采用电加热，在如此短的距离要使工件被加热到热处理所需温度(通常是1200℃)，耗能巨大。实用新型内容

[0003] 为了解决烟气余热的热量损失较大以及被加热工件的换热效率低的问题，因研制一种以天然气为能源，采用蓄热式燃烧器的小型加热炉十分有必要。

[0004] 需要保护的技术方案结构表征为：

[0005] 本设计将蓄热式燃烧器应用于小型快速加热炉，具体为一种蓄热式小型天然气快速加热炉，包括炉体、一对结构相同的蓄热式燃烧器，一对结构相同的炉门和一对结构相同的耐火刚玉砖砌筑的网格结构；

[0006] 所述的一对炉门呈纵向分别布置在炉体的炉头和炉尾用于提高炉体的密封性和防止炉头炉尾冒火；

[0007] 所述两个蓄热式燃烧器平行安装在炉体的同一侧其中一个蓄热式燃烧器(1)安装在炉体侧面靠近炉头的位置，用于引入空气和天然气并进行加热；

[0008] 另一个蓄热式燃烧器(2)平行安装在炉体的同一侧靠近炉尾的位置，用于排出烟气并对排出的烟气进行蓄热处理；

[0009] 蓄热式燃烧器的结构包括空气进口(11)、燃气芯管插入口(13)、蓄热体(14)、点火枪插入口(15)；

[0010] 所述蓄热体(14)的输出端安装在炉体的一个端部用于将处理过的燃气、空气输入炉体；

[0011] 所述燃气芯管插入口(13)安装在蓄热体(14)的输入端用于向蓄热体(14)内输入燃气；

[0012] 所述空气进口(11)安装在蓄热体(14)上用于向蓄热体(14)内输入空气或者排出烟气；

[0013] 所述点火枪插入口(15)安装在靠近蓄热体(14)输出端的侧壁上用于接入点火枪以对加热后的空气和燃气的混合气体进行点燃；

[0014] 所述的两个耐火刚玉砖砌筑的网格结构布置于炉体内，每个耐火刚玉砖砌筑的网格结构与一个蓄热式燃烧器的进出口相对，用于加强天然气与空气的混合，并在达到高温后用于稳定火焰；

[0015] 助燃空气和要排出的烟气分别反向经过蓄热式燃烧器，间接将烟气余热传递给空气，实现了烟气废热的回收；两个蓄热式燃烧器同时工作，一个向炉膛喷入天然气和空气，进行燃烧，另一个燃烧器排走炉膛内烟气，经过一定时间，两个燃烧器工作状态对调，一方面可以防止蓄热式燃烧器过热，一方面可避免空气预热效率下降；另外，将蓄热式燃烧器平行安装在炉体的同一侧，从一个燃烧器喷出的气流燃烧后的火焰沿炉体长度方向传播，增长了传播距离，可以提高对工件的加热时间，避免气流短路现象。

[0016] 进一步的改进在于，两个耐火刚玉砖砌筑的网格结构布置在炉体底部的中心线位置，并分别正对两个蓄热式燃烧器。

[0017] 与现有技术对比，本实用新型具有以下有益效果:

[0018] 进口空气温度不变的情况下，空气和燃气经过蓄热式燃烧器的蓄热，烟气经过蓄热式燃烧器后热量被蓄热式燃烧器储存，排烟温度相比于常规加热炉降低，废热被再利用，减少了能源消耗；空气被预热到较高的温度，和天然气混合后无需点火即可燃烧，简化了燃烧装置；两个燃烧器平行安装在炉体的同一侧，既可以防止一侧燃烧器喷出的未燃烧的混合气体被另一侧燃烧器直接吸走而造成的气流短路现象，同时又可增加火焰传播的空间，使燃烧进行得更加充分；耐火刚玉砖砌筑的网格结构加强了天然气和空气的混合，并在达到高温后提高了火焰的稳定性。附图说明

[0019] 图1为本实用新型三维外形图。

[0020] 图2为本实用新型内部结构图。

[0021] 图3为本实用新型所提及的网格结构三维外形图。

[0022] 图4为本实用新型蓄热式燃烧器的结构示意图。

[0023] 附图标记：炉头燃烧器1、炉尾燃烧器2、炉体3、炉头炉门4、炉尾炉门5、炉头网格结构6、炉尾网格结构7、工件8、空气进口11、燃气芯管插入口13、蓄热体14、点火枪插入口15。

具体实施方式

[0024] 为了加深对实用新型内容的理解，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步阐述，该实施方式仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

[0025] 如图1和图2所示，本实用新型包括炉体3、结构相同的蓄热式燃烧器(炉头燃烧器1、炉尾燃烧器2)、结构相同的炉头炉门4和炉尾炉门5、结构相同的耐火刚玉砖砌筑的炉头网格结构6和炉尾网格结构7。

[0026] 所述蓄热式燃烧器平行安装在炉体的同一侧，炉头燃烧器1安装在炉体侧面靠近炉头的位置，用于引入空气和天然气并进行加热；

[0027] 炉尾燃烧器2平行安装在炉体的同一侧靠近炉尾的位置，用于排出烟气并对排出的烟气进行蓄热处理。

[0028] 本实用新型的特点在于，两个结构相同的蓄热式燃烧器中的一个作为炉体的输气端、另一个作为炉体的排气端，且两个蓄热式燃烧器的功能可以对调。

[0029] 蓄热式燃烧器结构包括空气进口11、燃气芯管插入口13、蓄热体14、点火枪插入口15。蓄热式燃烧器的空气进口11既可以引入空气，也可以排出烟气，从而使蓄热式燃烧器的功能可以对调。蓄热体用于对引入的空气和燃气加热或者对烟气蓄热。燃气芯管插入口13接入燃气管，点火枪插入口15接入点火枪。

[0030] 炉头网格结构6、炉尾网格结构7设置在炉体内部的中心面处，且分别与对应的炉头燃烧器1和炉尾燃烧器2的出口相对用于加强天然气和空气的混合，并在达到高温后用于稳定火焰。炉头和炉尾各有一扇炉门，可以防止炉体向外冒火现象。

[0031] 本装置在使用时：

[0032] 将被加热的工件8放入炉体内，对蓄热式燃烧器1进行预蓄热处理。以一个周期为例，当炉头蓄热式燃烧器1工作时，空气经由空气进口射入炉膛、天然气由燃气芯管插入口13射入炉膛内，空气和天然气的混合气体由点火枪插入口处15的点火枪点燃，混合气体经过炉头耐火刚玉砖砌筑的网格结构6后，混合效果更好，燃烧更加充分，火焰沿炉长方向传播，燃烧产生的烟气经过炉尾蓄热式燃烧器2排出。

[0033] 在下一个周期中，炉头蓄热式燃烧器和炉尾蓄热式燃烧器功能对调，此时天然气从炉尾蓄热式燃烧器2的天然气芯管插入口13输入，经过炉头蓄热体11，喷射入炉体3，网格结构7加强混合；空气经过炉尾蓄热式燃烧器2的空气进口11射入炉体，吸收储存在蓄热体14内的热量，被加热到较高的温度，随后喷射入炉体，经过耐火刚玉砖砌筑的网格结构7，加强空气与天然气混合；炉内燃烧产生的烟气沿着炉体的长度方向移动，通过对流传热的方式来加热工件，随后被导入炉头蓄热式燃烧器1，将热量传给其中的蓄热体，温度降低后排出。本实用新型不断重复上述两个工作周期，实现稳定的燃烧。

[0034] 本实用新型的有益效果在于：从整体能量平衡角度分析，进口空气温度不变的情况下，排烟温度相比于常规加热炉降低，废热被再利用，减少了能源消耗；从燃烧过程的角度分析，空气被预热到较高的温度，和天然气混合后无需点火即可燃烧，简化了燃烧装置；从燃烧器布置的角度分析，两个燃烧器平行安装在炉体3的同一侧，既可以防止一侧燃烧器喷出的未燃烧的混合气体被另一侧燃烧器直接吸走而造成的气流短路现象，同时又可增加火焰传播的空间，使燃烧进行得更加充分；从燃烧的角度分析，耐火刚玉砖砌筑的网格结构加强了天然气和空气的混合，并在达到高温后提高了火焰的稳定性。

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