專(zhuān)利名稱(chēng)：間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，主要應(yīng)用在油田集輸工程，
也可以應(yīng)用于鍋爐領(lǐng)域及其它民用加熱裝置。
(二)
背景技術(shù)：
油田原油、天然氣輸送大多數(shù)采用水套爐，水套爐的特點(diǎn)是燃燒放熱首先加熱間接換熱介質(zhì)_水，然后水再把熱量傳遞給浸在水中的被加熱流體，這樣做的好處是避免火焰直接加熱流體所造成的流體超溫超壓、煙氣腐蝕所發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。水套爐一種采用間接介質(zhì)加熱方式的爐型，其主要換熱元件是燃燒室和煙管、被加熱流體盤(pán)管，這些換熱元件均浸入水中，通過(guò)水進(jìn)行熱量交換，具體的換熱過(guò)程如下燃料燃燒通過(guò)對(duì)流和輻射將熱量傳給燃燒室和煙管內(nèi)壁，熱量由燃燒室和煙管內(nèi)壁傳給外壁的過(guò)程為導(dǎo)熱，燃燒室和煙管外壁將熱量通過(guò)對(duì)流和輻射傳給傳熱介質(zhì)(水)，這是傳熱的第一個(gè)環(huán)節(jié)；傳熱的第二個(gè)環(huán)節(jié)，傳熱介質(zhì)(水)通過(guò)自然對(duì)流換熱將熱量傳給被加熱流體盤(pán)管外壁，熱量由盤(pán)管外壁傳給內(nèi)壁的過(guò)程為導(dǎo)熱，盤(pán)管內(nèi)壁將熱量通過(guò)強(qiáng)迫對(duì)流傳給被加熱流體，完成整個(gè)傳熱過(guò)程。[0003] 以上間接介質(zhì)傳熱過(guò)程有兩個(gè)傳熱階段直接影響總體傳熱效率，進(jìn)而影響換熱面積的大小。 第一個(gè)傳熱環(huán)節(jié)是燃燒室和煙管內(nèi)煙氣側(cè)的對(duì)流換熱，由于煙氣和管內(nèi)壁面間存在熱附面層，造成煙氣側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)很小，為了將燃燒放出的熱量全部傳給傳熱介質(zhì)(水)，勢(shì)必要增加換熱面積，即增加燃燒室和煙管的數(shù)量。即使采用提高煙氣流速等措施，其對(duì)流換熱系數(shù)增加也相當(dāng)有限，此外增加煙氣流速要采用強(qiáng)制鼓風(fēng)和引風(fēng)等手段，造成加熱爐系統(tǒng)復(fù)雜、額外耗費(fèi)電能、故障率高等。 第二個(gè)傳熱環(huán)節(jié)是傳熱介質(zhì)(水)與被加熱流體盤(pán)管外壁之間的對(duì)流換熱，由于爐體內(nèi)傳熱介質(zhì)(水)僅在加熱時(shí)由于密度差產(chǎn)生自然對(duì)流，因此其對(duì)流換熱系數(shù)很低，遠(yuǎn)小于盤(pán)管內(nèi)被加熱流體的強(qiáng)迫對(duì)流換熱系數(shù)，為了將傳熱介質(zhì)(水)的熱量全部傳給被加熱流體，需要足夠換熱面積，即足夠的盤(pán)管長(zhǎng)度。 針對(duì)這一環(huán)節(jié)換熱問(wèn)題廣泛采用相變換熱技術(shù)，但是這些相變換熱方法和技術(shù)手段均屬于膜狀凝結(jié)換熱范圍，由于介質(zhì)氣體在盤(pán)管外壁凝結(jié)時(shí)較易形成液體膜，凝結(jié)時(shí)釋放出來(lái)的氣化潛熱只有通過(guò)液體膜層才能與盤(pán)管外壁面進(jìn)行換熱，膜層成為了凝結(jié)換熱的主要熱阻。只有破壞液膜層形成珠狀凝結(jié)，使蒸汽與盤(pán)管壁直接接觸，才能提高換熱系數(shù)。[0007] 由以上的分析可以看出，如果提高以上兩個(gè)傳熱階段的對(duì)流換熱系數(shù)，就可以極大地減小燃燒室、煙管、盤(pán)管數(shù)量，減小加熱爐體積，降低加熱爐耗鋼量。本實(shí)用新型就是針對(duì)以上兩個(gè)傳熱階段所實(shí)用新型的新方法，使加熱爐體積縮小，耗鋼量降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置。 本實(shí)用新型一種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，其技術(shù)方案是由燃?xì)馊ヱ钍?、空氣去耦室、啟?dòng)吹掃風(fēng)機(jī)、熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器、壓力表或真空表，不凝氣排氣裝置，剛性連接件，盤(pán)管，鍋殼和排煙管組成。其中，所述的熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器和盤(pán)管安裝在鍋殼內(nèi)，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器和盤(pán)管之間通過(guò)剛性連接件在鍋殼內(nèi)連接；鍋殼一端安裝空氣去耦室，啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)與空氣去耦室相通，并固定于鍋殼上，燃?xì)馊ヱ钍野惭b在空氣去耦室內(nèi)；鍋殼另一端安裝排煙管，與熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器相通；壓力表或真空表和不凝氣排氣裝置安裝在鍋殼的最高處，并與鍋殼相通。 —種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，其特征在于是由燃?xì)馊ヱ钍?、空氣去耦室?br> 啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)、熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器、壓力表或真空表，不凝氣排氣裝置，剛性連接件，盤(pán)
管，鍋殼和排煙管組成；該裝置采用分體式結(jié)構(gòu)，將鍋殼分為上、下兩個(gè)獨(dú)立的筒體，上、下
筒體通過(guò)多根細(xì)管連接，下筒體內(nèi)安裝熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器只作產(chǎn)生蒸汽用、上筒體內(nèi)安
裝盤(pán)管只作凝結(jié)換熱用，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器和盤(pán)管通過(guò)剛性連接件連接；鍋殼下筒體一
端安裝空氣去耦室，啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)與空氣去耦室相通，并固定于鍋殼下筒體上，燃?xì)馊ヱ钍?br> 安裝在空氣去耦室內(nèi)；鍋殼下筒體另一端安裝排煙管，與熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器相通；壓力
表或真空表和不凝氣排氣裝置安裝在鍋殼上筒體的最高處，并與鍋殼相通。 其中，所述的熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器，是由一個(gè)或多個(gè)空氣單向閥、一個(gè)或多個(gè)燃?xì)?br> 單向閥一個(gè)或多個(gè)燃?xì)鈬娮?、一個(gè)燃燒室、一個(gè)或多個(gè)較細(xì)的尾管和排氣去耦室組成；燃?xì)?br> 單向閥安裝在燃燒室的一端，與燃燒室相通；燃?xì)鈬娮煊谌紵覂?nèi)與燃?xì)鈫蜗蜷y連接；空
氣單向閥安裝在燃燒室頂部并與燃燒室相通；燃燒室的另一端與尾管的一端相連，且二者
相通；尾管的另一端連接排氣去耦室，并與之相通。 其中，所述的尾管可以根據(jù)需要任意彎曲。 其中，采用熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器取代鍋殼內(nèi)傳統(tǒng)的火管、煙管，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器既是燃燒器，又是換熱器。 其中，所述的熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器和換熱盤(pán)管間采用剛性連接，剛性連接件置于爐殼內(nèi)。 其中，所述的加熱爐最上方安裝有不凝氣排氣裝置。 —種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化方法，是更換現(xiàn)有水套爐的燃燒系統(tǒng)、火管和煙管系統(tǒng)，代替以熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器，熱聲耦合燃燒產(chǎn)生的一定頻率的脈動(dòng)氣流破壞燃燒室內(nèi)熱附面層，將煙氣側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)提高近10倍，因此熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器既作為燃料燃燒裝置，又作為高效換熱裝置，將傳統(tǒng)加熱爐的燃燒器、火管和煙管三個(gè)部件的功能合為一體，省去了傳統(tǒng)加熱爐的火管和煙管。熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器主要由燃燒室、空氣單向閥、燃?xì)鈫蜗蜷y、噴嘴、尾管、去耦室、排煙管等部件組成，通過(guò)脈動(dòng)供應(yīng)空氣和燃料使燃燒器本身內(nèi)部聲學(xué)特性和燃料燃燒放熱特性產(chǎn)生耦合，形成燃燒器內(nèi)部的低頻縱向脈動(dòng)氣流，破壞燃?xì)馀c燃燒器內(nèi)壁面之間的附面層，強(qiáng)化燃?xì)鈧?cè)對(duì)流換熱。 —種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化方法，其技術(shù)方案是，將熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器浸沒(méi)在鍋筒內(nèi)的間接介質(zhì)液面以下，盤(pán)管位于液面上方，通過(guò)負(fù)壓或壓力相變的技術(shù)方法，使得被加熱的介質(zhì)蒸汽和盤(pán)管外壁間產(chǎn)生凝結(jié)相變換熱。為避免在相變換熱過(guò)程中盤(pán)管外壁凝結(jié)液膜的形成，利用熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器在產(chǎn)生脈動(dòng)氣流的同時(shí)，會(huì)造成其本身機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn)，將脈動(dòng)燃燒器和盤(pán)管之間通過(guò)剛性結(jié)構(gòu)連接，使盤(pán)管產(chǎn)生微小機(jī)械振動(dòng)，造成盤(pán)管外壁的液膜不能穩(wěn)定存在，變膜狀凝結(jié)換熱為珠狀凝結(jié)換熱，提高對(duì)流換熱系數(shù)，實(shí)踐表明，珠狀凝結(jié)換熱系數(shù)可達(dá)膜狀凝結(jié)時(shí)的5-10倍以上。減少盤(pán)管數(shù)量和長(zhǎng)度，縮小加熱爐體積，減少加熱爐耗鋼量。 其中，采用熱聲耦合脈動(dòng)燃燒方式，燃燒器內(nèi)煙氣流產(chǎn)生的自激脈動(dòng)，提高煙氣側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)。 其中，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器本身產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)傳遞給盤(pán)管，使盤(pán)管產(chǎn)生微小機(jī)械振動(dòng)。 其中，爐內(nèi)不充滿水，只充部分水，無(wú)水的上部空間內(nèi)設(shè)置換熱盤(pán)管，水受熱沸騰產(chǎn)生蒸汽，蒸汽與低溫的盤(pán)管壁換熱，冷凝成水，將熱量傳遞給盤(pán)管換熱器內(nèi)流動(dòng)的工質(zhì)；凝結(jié)后的水繼續(xù)被加熱汽化，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)凝結(jié)換熱。 本實(shí)用新型涉及一種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，具有如下有益效果熱聲耦合脈動(dòng)燃燒具有燃燒效率高，污染物排放低等優(yōu)點(diǎn)，因此采用本實(shí)用新型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油田加熱爐，如相變加熱爐、水套爐、微正壓爐等，熱效率可以大幅度提高，污染物排放量大幅度降低，節(jié)能低污染效果非常明顯。燃燒器、火管、煙管綜合為一個(gè)部件、盤(pán)管數(shù)量和長(zhǎng)度大量減少，而且換熱元件結(jié)構(gòu)均采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，無(wú)須進(jìn)行任何二次加工，不需增加翅片等強(qiáng)化換熱等技術(shù)手段，不需要其它任何附屬設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等)和煙囪，加熱爐體積大幅度減小，單位功率耗鋼材量也大幅度減少，生產(chǎn)制造成本大大降低。此外，本實(shí)用新型易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。

圖1 :加熱爐實(shí)施例(一 )。 圖2 :加熱爐實(shí)施例(一 )A-A剖面圖。
圖3 :熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4 :加熱爐實(shí)施例(二 )。 圖5 :加熱爐實(shí)施例(二 )B-B剖面圖。 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下 1燃?xì)馊ヱ钍遥?空氣閥去耦室，3啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)，4熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器，5壓力表或真空表，6不凝氣排氣裝置，7剛性連接件，8盤(pán)管，9鍋殼，10排煙管，11燃?xì)鈫蜗蜷y，12空氣單向閥，13燃?xì)鈬娮欤?4燃燒室，15尾管，16排氣去耦室，17上下鍋殼連接管
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。[0030] 本實(shí)用新型的實(shí)施例(一)為油田水套爐機(jī)械結(jié)構(gòu)部分如圖1、圖2所示，換熱介質(zhì)為水，用于加熱原油或天然氣外輸，燃料為天然氣。加熱爐由燃?xì)馊ヱ钍?、空氣去耦室2、啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)3、熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4、壓力表或真空表5，不凝氣排氣裝置6，剛性連接件7，盤(pán)管8，鍋殼9和排煙管10組成。 連接關(guān)系如下熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4和盤(pán)管8安裝在鍋殼9內(nèi)，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4和盤(pán)管8之間通過(guò)剛性連接件7在鍋殼9內(nèi)連接。鍋殼9 一端安裝空氣去耦室2，啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)3與空氣去耦室2相通，并固定于鍋殼(9)上，燃?xì)馊ヱ钍襩安裝在空氣去耦室2內(nèi)；鍋殼9另一端安裝排煙管10，與熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4相通。壓力表或真空表5和不
5凝氣排氣裝置6安裝在鍋殼9的最高處，并與鍋殼相通。 熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4如圖3所示，由燃?xì)鈫蜗蜷y11、空氣單向閥12、燃?xì)鈬娮?3、燃燒室14、尾管15和排氣去耦室16組成。燃?xì)鈫蜗蜷y安裝在燃燒室的一端，與燃燒室相通；燃?xì)鈬娮煊谌紵覂?nèi)與燃?xì)鈫蜗蜷y連接；空氣單向閥安裝在燃燒室頂部并與燃燒室相通；燃燒室的另一端與尾管的一端相連，且二者相通；尾管的另一端連接排氣去耦室，并與之相通。 加熱爐實(shí)施例(一)工作過(guò)程如下燃?xì)饨?jīng)燃?xì)鈫蜗蜷yll由燃?xì)鈬娮靗l噴入燃燒室13，被點(diǎn)燃后，燃燒室14壓力升高，造成煙氣經(jīng)多根尾管15、排氣去耦室16流出，同時(shí)由于燃燒室14壓力高于燃?xì)鈦?lái)流壓力和大氣壓力，燃?xì)鈫蜗蜷y11和空氣單向閥12關(guān)閉，停止供入燃?xì)夂涂諝?，由于煙氣在尾?5中的流動(dòng)慣性，造成燃燒室內(nèi)的壓力降低，低于燃?xì)鈦?lái)流壓力和大氣壓力，燃?xì)鈫蜗蜷yll和空氣單向閥12打開(kāi)，開(kāi)始重新供入燃?xì)夂涂諝猓細(xì)夂涂諝鈸交旌蟊蝗紵?5內(nèi)的高溫?zé)煔恻c(diǎn)燃，重復(fù)上一工作過(guò)程，這樣的過(guò)程每秒鐘重復(fù)20-100次(頻率為20-100Hz)，由于燃燒室15內(nèi)壓力的周期性脈動(dòng)造成煙氣流周期性縱向脈動(dòng)流出，沖刷燃燒室、尾管、排煙管內(nèi)壁，破壞內(nèi)壁煙氣附面層，提高煙氣側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)，與此同時(shí)脈動(dòng)燃燒器4本身也會(huì)產(chǎn)生同頻率的周期性機(jī)械振動(dòng)。由于脈動(dòng)燃燒器4和盤(pán)管8通過(guò)剛性連接件7連接，盤(pán)管8也會(huì)產(chǎn)生周期性的微小機(jī)械振動(dòng)。[0034] 熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4將熱量傳遞給鍋殼9內(nèi)的水，水受熱蒸發(fā)變成水蒸汽向上流動(dòng)，當(dāng)遇到流過(guò)原油或天然氣的盤(pán)管8時(shí)，盤(pán)管外壁溫度低于水蒸汽溫度，水蒸汽與盤(pán)管8之間進(jìn)行凝結(jié)換熱，由于盤(pán)管8的微小機(jī)械振動(dòng)，使得盤(pán)管8外壁無(wú)法形成蒸汽凝結(jié)而成的液膜，因此只能產(chǎn)生珠狀凝結(jié)換熱，大大地提高了盤(pán)管外壁側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)，珠狀凝結(jié)換熱將熱量傳遞給盤(pán)管8內(nèi)的原油或天然氣，凝結(jié)水流回液面繼續(xù)受熱蒸發(fā)，這樣水在液面上方往復(fù)蒸發(fā)凝結(jié)，完成整個(gè)傳熱過(guò)程。 凝結(jié)換熱壓力條件的選擇取決于原油或天然氣加熱溫度要求，當(dāng)原油或天然氣出口加熱溫度低于10(TC時(shí)，可選用負(fù)壓凝結(jié)換熱的方式，負(fù)壓凝結(jié)換熱鍋爐屬于常壓鍋爐，安全性高，制造成本低。具體辦法是關(guān)閉鍋殼9上所有閥門(mén)，啟動(dòng)燃燒器加熱，此時(shí)盤(pán)管內(nèi)原油或天然氣停止輸送，待鍋殼內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí)，打開(kāi)不凝氣排氣裝置6，排出鍋殼9內(nèi)的空氣，待鍋殼內(nèi)空氣排盡，壓力接近設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉不凝氣排氣裝置6，此時(shí)開(kāi)通盤(pán)管內(nèi)
原油或天然氣，鍋殼內(nèi)飽和蒸汽遇冷后冷凝降溫，將鍋殼內(nèi)溫度降低在95t:左右，這個(gè)過(guò)程
相當(dāng)于一個(gè)定容放熱降溫過(guò)程，根據(jù)水蒸汽的熱物理性質(zhì)，必然引起鍋殼內(nèi)壓力的降低，真空表5示數(shù)維持在范圍之內(nèi)。 當(dāng)原油或天然氣出口加熱溫度高于10(TC時(shí)，可選用壓力凝結(jié)換熱的方式。具體辦法是關(guān)閉鍋殼9上所有閥門(mén)，啟動(dòng)燃燒器加熱，此時(shí)盤(pán)管內(nèi)原油或天然氣停止輸送，待鍋殼內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí)，打開(kāi)不凝氣排氣裝置6，排出鍋殼9內(nèi)的空氣，待鍋殼內(nèi)空氣排盡，壓力接近設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉不凝氣排氣裝置6，此時(shí)開(kāi)通盤(pán)管內(nèi)原油或天然氣，鍋殼內(nèi)飽和蒸汽遇冷后冷凝降溫，將鍋殼內(nèi)溫度降低在設(shè)定值左右，壓力表5示數(shù)維持在一定范圍之內(nèi)。[0037] 本實(shí)用新型的實(shí)施例(二)如圖3、圖4所示，加熱爐由燃?xì)馊ヱ钍?、空氣去耦室2、啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)3、熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4、壓力表或真空表5，不凝氣排氣裝置6，剛性連接件7，盤(pán)管8，鍋殼9和排煙管10組成。與加熱爐實(shí)施例(一)的主要區(qū)別在于，采用分體式結(jié)構(gòu)，將鍋殼9分為上、下兩個(gè)獨(dú)立的筒體，上、下筒體通過(guò)多根細(xì)管連接，下筒體內(nèi)安裝熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4只作產(chǎn)生蒸汽用、上筒體內(nèi)安裝盤(pán)管8只作凝結(jié)換熱用，脈動(dòng)燃燒器 4和盤(pán)管(8)通過(guò)剛性連接件7連接。 加熱爐實(shí)施例(二 )的工作過(guò)程如下熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器4將熱量傳遞給鍋殼 9下筒體內(nèi)的水，水受熱蒸發(fā)變成水蒸汽通過(guò)上下鍋殼連接管17向上流動(dòng)，在鍋殼9上筒體 遇到流過(guò)原油或天然氣的盤(pán)管8時(shí)，盤(pán)管外壁溫度低于水蒸汽溫度，水蒸汽與盤(pán)管8之間進(jìn) 行凝結(jié)換熱，由于盤(pán)管8的微小機(jī)械振動(dòng)，使得盤(pán)管8外壁產(chǎn)生珠狀凝結(jié)換熱，將熱量傳遞 給盤(pán)管8內(nèi)的原油或天然氣，達(dá)到設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行外輸。凝結(jié)水通過(guò)上下鍋殼連接管17流回 鍋殼9下筒體繼續(xù)受熱蒸發(fā)，這樣水在鍋殼9的上下筒體間往復(fù)蒸發(fā)凝結(jié)，完成整個(gè)傳熱過(guò) 程。 加熱爐實(shí)施例(二 )中鍋殼9下筒體是只與功率有關(guān)，而與用戶工質(zhì)物性無(wú)關(guān)的 標(biāo)準(zhǔn)部件，因而只需根據(jù)用戶對(duì)工質(zhì)加熱的不同需求來(lái)設(shè)計(jì)、制造專(zhuān)門(mén)的鍋殼9上筒體換 熱器，再與標(biāo)準(zhǔn)的鍋殼9下筒體組裝成一體，可極大地減少設(shè)計(jì)工作量，縮短制造工期。同 時(shí)由于兩者分開(kāi)，可以使兩者體積縮小，具有良好的承壓安全運(yùn)行性能和方便運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。 加熱爐的自動(dòng)控制系統(tǒng)和其它要求可根據(jù)加熱爐本身的工藝要求和相應(yīng)得規(guī)范 要求進(jìn)行，在此不詳細(xì)敘述。
權(quán)利要求一種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，其特征在于是由燃?xì)馊ヱ钍摇⒖諝馊ヱ钍摇?dòng)吹掃風(fēng)機(jī)、熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器、壓力表或真空表，不凝氣排氣裝置，剛性連接件，盤(pán)管，鍋殼和排煙管組成；其中，所述的熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器和盤(pán)管安裝在鍋殼內(nèi)，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器和盤(pán)管之間通過(guò)剛性連接件在鍋殼內(nèi)連接；鍋殼一端安裝空氣去耦室，啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)與空氣去耦室相通，并固定于鍋殼上，燃?xì)馊ヱ钍野惭b在空氣去耦室內(nèi)；鍋殼另一端安裝排煙管，與熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器相通；壓力表或真空表和不凝氣排氣裝置安裝在鍋殼的最高處，并與鍋殼相通。
2. —種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，其特征在于是由燃?xì)馊ヱ钍?、空氣去耦室、?動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)、熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器、壓力表或真空表，不凝氣排氣裝置，剛性連接件，盤(pán)管， 鍋殼和排煙管組成；該裝置采用分體式結(jié)構(gòu)，將鍋殼分為上、下兩個(gè)獨(dú)立的筒體，上、下筒體 通過(guò)多根細(xì)管連接，下筒體內(nèi)安裝熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器只作產(chǎn)生蒸汽用、上筒體內(nèi)安裝盤(pán) 管只作凝結(jié)換熱用，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器和盤(pán)管通過(guò)剛性連接件連接；鍋殼下筒體一端安 裝空氣去耦室，啟動(dòng)吹掃風(fēng)機(jī)與空氣去耦室相通，并固定于鍋殼下筒體上，燃?xì)馊ヱ钍野惭b 在空氣去耦室內(nèi)；鍋殼下筒體另一端安裝排煙管，與熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器相通；壓力表或 真空表和不凝氣排氣裝置安裝在鍋殼上筒體的最高處，并與鍋殼相通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，其特征在于所述的熱 聲耦合脈動(dòng)燃燒器，是由一個(gè)或多個(gè)空氣單向閥、一個(gè)或多個(gè)燃?xì)鈫蜗蜷y一個(gè)或多個(gè)燃?xì)?噴嘴、一個(gè)燃燒室、一個(gè)或多個(gè)較細(xì)的尾管和排氣去耦室組成；燃?xì)鈫蜗蜷y安裝在燃燒室的 一端，與燃燒室相通；燃?xì)鈬娮煊谌紵覂?nèi)與燃?xì)鈫蜗蜷y連接；空氣單向閥安裝在燃燒室 頂部并與燃燒室相通；燃燒室的另一端與尾管的一端相連，且二者相通；尾管的另一端連 接排氣去耦室，并與之相通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，其特征在于所述的尾管可 以根據(jù)需要任意彎曲。
5. 根據(jù)權(quán)利1或2所述的間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置，其特征在于所述的熱聲耦 合脈動(dòng)燃燒器和換熱盤(pán)管間采用剛性連接，剛性連接件置于爐殼內(nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種間接介質(zhì)加熱爐換熱強(qiáng)化裝置。該裝置包含燃?xì)馊ヱ钍?、空氣去耦室、啟?dòng)吹掃風(fēng)機(jī)、熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器、壓力表或真空表、不凝氣排氣裝置、剛性連接件、盤(pán)管、鍋殼和排煙管。其中，熱聲耦合脈動(dòng)燃燒器，是由空氣單向閥、燃?xì)鈫蜗蜷y、燃?xì)鈬娮臁⑷紵?、尾管和排氣去耦室組成。該方法是燃燒室和煙管采用氣流脈動(dòng)的換熱方式，消除室壁和煙管壁內(nèi)的煙氣流附面層，提高煙氣側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)，減少換熱面積；間接傳熱介質(zhì)(水)和被加熱流體盤(pán)管之間的換熱通過(guò)盤(pán)管機(jī)械振動(dòng)形成穩(wěn)定的珠狀凝結(jié)換熱方式，提高間接傳熱介質(zhì)(水)和被加熱流體盤(pán)管的對(duì)流換熱系數(shù)，減少換熱面積。
文檔編號(hào)F24H7/02GK201463274SQ20092010558
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者富慶飛, 楊立軍, 王樹(shù)光 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)