本實用新型涉及蓄熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種蓄熱室。
背景技術(shù):
相關(guān)技術(shù)中的蓄熱室的采用爐條碹磚結(jié)構(gòu)承擔(dān)上部格子磚的重量,爐條碹結(jié)構(gòu)復(fù)雜,煤氣、空氣從蓄熱室下部通過爐條碹進(jìn)入蓄熱體,氣流分布不均勻,蓄熱效果差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
為此,本實用新型提出一種蓄熱室,該蓄熱室的結(jié)構(gòu)簡單,氣流分布均勻。
根據(jù)本實用新型第一方面實施例的蓄熱室,包括:下圍墻,所述下圍墻的內(nèi)周壁限定出頂部敞開的煙道;上圍墻,所述上圍墻設(shè)在所述下圍墻的頂部且內(nèi)周壁限定出與所述煙道連通的安裝腔;蓄熱體,所述蓄熱體安裝在所述安裝腔內(nèi);以及氣流分配器,所述氣流分配器設(shè)在所述安裝腔內(nèi)且位于所述蓄熱體的底部,所述氣流分配器上具有多個過流通孔,每個所述過流通孔均使所述煙道和所述蓄熱體導(dǎo)通。
根據(jù)本實用新型實施例的蓄熱室,通過采用具有多個過流通孔的氣流分配器代替相關(guān)技術(shù)中的爐條碹磚結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)更簡單,降低了成本,且通過氣流分配器可以獲得較均勻的氣流,防止發(fā)生偏流現(xiàn)象,消除局部熱應(yīng)力,提升蓄熱室的性能。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述氣流分配器包括:至少一個分流格柵,每個所述分流格柵均包括多個平行設(shè)置的橫柵條和多個平行設(shè)置的縱柵條,每個所述分流格柵中的所述縱柵條均與相應(yīng)的所述分流格柵中的所述橫柵條交叉相連以限定出多個所述過流通孔。通過采用具有交叉布置的多個橫柵條和多個縱柵條的分流格柵,可以有效地承擔(dān)蓄熱體的重量,并限定出多個過流通孔,結(jié)構(gòu)簡單。
可選地,每個所述分流格柵進(jìn)一步包括:邊框,所述邊框圍設(shè)在相應(yīng)的所述分流格柵中的多個所述橫柵條和多個所述縱柵條外。通過在橫柵條和縱柵條外連接邊框,使分流格柵結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固、緊湊。
可選地,所有的所述分流格柵在所述安裝腔的橫截面上間隙拼接成一個總分流格柵,所述總分流格柵的外輪廓邊沿形成為與所述安裝腔的所述橫截面形狀相適配的形狀且與所述安裝腔間隙配合。由此為總分流格柵留有一定的受熱膨脹間隙。
在一些實施例中,每個所述邊框均為矩形框,每個所述分流格柵中的所述橫柵條均與相應(yīng)的所述矩形框的一組對邊平行且與相應(yīng)的所述矩形框的另一組對邊垂直相連,每個所述分流格柵中的所述縱柵條均與相應(yīng)的所述矩形框的所述另一組對邊平行且與相應(yīng)的所述矩形框的所述一組對邊垂直相連。本實施例的分流格柵加工容易,有利于提升生產(chǎn)效率。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述上圍墻的底端內(nèi)周邊緣環(huán)繞在所述下圍墻的頂端內(nèi)周邊沿的外側(cè),所述氣流分配器進(jìn)一步包括:支撐梁,所述支撐梁設(shè)在所述下圍墻的所述頂端內(nèi)周邊沿上且支撐在所述分流格柵的底部。由此承擔(dān)蓄熱體以及分流格柵的重量,提升氣流分配器的使用可靠性。
在一些實施例中,所述支撐梁包括:橫梁,所述橫梁跨過所述煙道且兩端分別設(shè)在所述下圍墻的所述頂端內(nèi)周邊沿上;豎梁,所述豎梁與所述橫梁交叉相連,所述豎梁跨過所述煙道且兩端分別設(shè)在所述下圍墻的所述頂端內(nèi)周邊沿上;以及邊框梁,所述邊框梁設(shè)置在所述下圍墻的所述頂端內(nèi)周邊沿上。本實施例的支撐梁的結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)固,有利于延長氣流分配器的使用可靠性。
可選地,所述橫梁與至少一個所述橫柵條上下正對。由此避免橫梁擋在過流通孔的正下方,保證氣流分配器的均化氣流的效果。
可選地,所述豎梁與至少一個所述縱柵條上下正對。由此避免豎梁擋在過流通孔的正下方,保證氣流分配器的均化氣流的效果。
根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述分流格柵為金屬件。通過采用金屬材料的分流格柵,使其能夠更有效地承擔(dān)蓄熱體的重量,并能更好地適應(yīng)蓄熱室內(nèi)溫度的波動,延長使用壽命,解決了相關(guān)技術(shù)中的爐條碹磚結(jié)構(gòu)因溫度波動而容易損壞的問題,降低維護(hù)成本。
本實用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的蓄熱室的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本實用新型實施例的蓄熱室的分流格柵的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是沿圖2中A-A線的剖視圖;
圖4是圖1中所示的結(jié)構(gòu)的剖視圖;
圖5是根據(jù)本實用新型另一個實施例的蓄熱室的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是圖5中所示的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
附圖標(biāo)記:
蓄熱室100、
下圍墻10、煙道11、
上圍墻20、安裝腔21、
蓄熱體30、
氣流分配器40、過流通孔401、
分流格柵41、橫柵條411、縱柵條412、邊框413、
支撐梁42、橫梁421、豎梁422、邊框梁423。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
目前,我國資源和環(huán)境問題日益嚴(yán)重,一些高能耗行業(yè)迫切的需要實行高效、節(jié)能的燃燒技術(shù)。蓄熱式燃燒技術(shù)在我國從上世紀(jì)90年代開始得到推廣,它具有煙氣余熱回收高效、空氣和煤氣預(yù)熱溫度高、氮氧化物排放低等優(yōu)點(diǎn),因而蓄熱式燃燒技術(shù)已經(jīng)在玻璃、水泥、冶金等行業(yè)得到應(yīng)用和發(fā)展。
雖然我國蓄熱式燃燒技術(shù)取得了一定的技術(shù)成果和經(jīng)濟(jì)效益,但是仍然存在一些不足,其中最重要的一點(diǎn)就是蓄熱室內(nèi)的氣體偏流問題。蓄熱室內(nèi)熱交換過程大致如下:在排煙階段,煙氣流經(jīng)蓄熱體后將顯熱儲存在蓄熱體中,加熱蓄熱體;在燃燒階段,空氣(或者煤氣)流經(jīng)蓄熱體時被加熱,余熱被重新帶回爐內(nèi)。在熱交換過程中,如果氣體在爐內(nèi)出現(xiàn)偏流,一方面,經(jīng)過若干次換向之后容易導(dǎo)致蓄熱體局部高溫而產(chǎn)生熱應(yīng)力,若產(chǎn)生的熱應(yīng)力超出其承受極限時就會發(fā)生破裂;另一方面,氣體分布均勻程度越高,蓄熱體越能充分的參加熱交換,氣體預(yù)熱溫度越高,煙氣離蓄熱室溫度越低。
相關(guān)技術(shù)中的蓄熱室采用爐條碹磚結(jié)構(gòu)承擔(dān)上部格子磚的重量,爐條碹結(jié)構(gòu)由爐條碹和拱腳磚組成,存在如下缺點(diǎn):1)爐條碹結(jié)構(gòu)復(fù)雜,損壞之后不易檢修。2)煤氣、空氣從蓄熱室下部通過爐條碹進(jìn)入蓄熱體,氣流分布不均勻,蓄熱效果差。3)受爐條碹結(jié)構(gòu)限制,單塊蓄熱體的大小和組合方式的設(shè)計也有一定局限性。
為此,本實用新型提出一種蓄熱室,該蓄熱室的結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、維護(hù)成本低,可以防止發(fā)生偏流現(xiàn)象。
下面首先結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本實用新型實施例的蓄熱室100。
如圖1所示,根據(jù)本實用新型實施例的蓄熱室100包括:下圍墻10、上圍墻20、蓄熱體30和氣流分配器40。
下圍墻10的內(nèi)周壁限定出頂部敞開的煙道11,上圍墻20設(shè)在下圍墻10的頂部且內(nèi)周壁限定出與煙道11連通的安裝腔21,蓄熱體30安裝在安裝腔21內(nèi)。氣流分配器40設(shè)在安裝腔21內(nèi)且位于蓄熱體30的底部,以承擔(dān)蓄熱體30的重量。氣流分配器40上具有多個過流通孔401,每個過流通孔401均使煙道11和蓄熱體30導(dǎo)通。
具體地,鼓風(fēng)機(jī)可以將煤氣或者空氣通過管道鼓入煙道11內(nèi),煤氣或者空氣通過氣流分配器40的過流通孔401進(jìn)入安裝腔21內(nèi)的蓄熱體30中,煤氣或者空氣吸收蓄熱體30內(nèi)的熱量,預(yù)熱形成高溫煤氣或者高溫空氣,最終通過噴嘴進(jìn)入爐內(nèi)燃燒。
根據(jù)本實用新型實施例的蓄熱室100,通過采用具有多個過流通孔401的氣流分配器40代替相關(guān)技術(shù)中的爐條碹磚結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)更簡單,降低了成本,且通過氣流分配器40可以獲得較均勻的氣流,防止發(fā)生偏流現(xiàn)象,消除局部熱應(yīng)力,提升蓄熱室100的性能。
下面參照圖1至圖6描述蓄熱室100的一些具體實施例。
如圖1所示,根據(jù)本實用新型實施例的蓄熱室100包括:下圍墻10、上圍墻20、蓄熱體30和氣流分配器40。
下圍墻10沿豎直方向(如圖1所示的上下方向)延伸,下圍墻10內(nèi)限定有沿其軸向延伸的煙道11。這里的“軸向”可以指如圖1所示的下圍墻10的上下方向。
上圍墻20沿豎直方向延伸,上圍墻20設(shè)在下圍墻10的上方且上圍墻20的下端與下圍墻10的上端相連,上圍墻20內(nèi)限定有沿軸向延伸的安裝腔21。
上圍墻20與下圍墻10可以同軸布置,上圍墻20的橫截面形狀與下圍墻10的橫截面形狀相同且上圍墻20的橫截面面積大于下圍墻10的橫截面面積,以在上圍墻20與下圍墻10的連接位置處形成凸臺。也就是說,上圍墻20的底端內(nèi)周邊緣環(huán)繞在下圍墻10的頂端內(nèi)周邊沿的外側(cè)。這里的“下圍墻10的頂端內(nèi)周邊沿”是指如上述所說的“凸臺”。
氣流分配器40包括:至少一個分流格柵41。分流格柵41的數(shù)量具體可以根據(jù)安裝腔21橫截面的大小設(shè)計。每個分流格柵41布置在同一水平面上,可以降低蓄熱室100的整體高度。一個分流格柵41為金屬件,例如,可以采用不銹鋼等材料制造分流格柵41。
通過采用金屬結(jié)構(gòu)代替相關(guān)技術(shù)中的爐條碹磚結(jié)構(gòu),更有效地承擔(dān)蓄熱體30的重量,并能更好地適應(yīng)蓄熱室100內(nèi)溫度的波動,延長使用壽命,解決了相關(guān)技術(shù)中的爐條碹磚結(jié)構(gòu)因溫度波動而容易損壞、需要停爐將蓄熱室100拆開重新砌筑的問題。由此,本實施例的氣流分配器40,結(jié)構(gòu)組合形式多樣,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,可以降低蓄熱體30高度,降低蓄熱室100的制造成本,維護(hù)成本低。
如圖2和圖3所示,在一些示例中,每個分流格柵41均包括多個平行設(shè)置的橫柵條411和多個平行設(shè)置的縱柵條412,每個分流格柵41中的縱柵條412均與相應(yīng)的分流格柵41中的橫柵條411交叉相連,由此更好地承擔(dān)蓄熱體30的重量。
每個分流格柵41限定出多個過流通孔401。在一些可選的實施例中,每個分流格柵41的任意相鄰兩個橫柵條411之間的距離等于任意相鄰兩個縱柵條412之間的距離,保證多個過流通孔401的大小相等,由此獲得較均勻的氣流。
所有的分流格柵41在安裝腔21的橫截面上間隙拼接成一個總分流格柵41,總分流格柵41的外輪廓邊沿形成為與安裝腔21的橫截面形狀相適配的形狀,例如,總分流格柵41的外輪廓邊沿和安裝腔21的橫截面形狀均可以形成圓形、矩形等??偡至鞲駯?1的外輪廓邊沿與安裝腔21間隙配合,從而為總分流格柵41留有一定的受熱膨脹間隙。
可以理解的是,通過采用不同尺寸規(guī)格的分流格柵41,例如調(diào)整分流格柵41中柵條的數(shù)量和間距,可以調(diào)節(jié)氣體進(jìn)入蓄熱體30的分布情況,防止發(fā)生偏流現(xiàn)象,消除局部熱應(yīng)力,提高了蓄熱室100的蓄熱溫度。氣流分配器40適應(yīng)溫度變化能力強(qiáng),使用壽命長,且檢修方便,大幅降低了蓄熱室100的運(yùn)營成本。
如圖2所示,在一些示例中,每個分流格柵41進(jìn)一步包括:邊框413,邊框413圍設(shè)在相應(yīng)的分流格柵41中的多個橫柵條411和多個縱柵條412外,例如多個橫柵條411和多個縱柵條412分別與邊框413焊接相連,由此本實施例的分流格柵41的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固、緊湊,安裝方便。
在一些實施例中,每個邊框413均為矩形框,每個分流格柵41中的橫柵條411均與相應(yīng)的矩形框的一組對邊平行且與相應(yīng)的矩形框的另一組對邊垂直相連,每個分流格柵41中的縱柵條412均與相應(yīng)的矩形框的另一組對邊平行且與相應(yīng)的矩形框的一組對邊垂直相連,加工容易,有利于提升生產(chǎn)效率。
在一些可選的實施例中,每個邊框413可以形成尺寸相等的矩形框,所有的分流格柵41的矩形邊框413可以拼接形成矩形。對應(yīng)地,上圍墻20限定出的安裝腔21的橫截面形狀也形成為矩形。
當(dāng)然,本實用新型的邊框413的形狀并不限于此,具體可以根據(jù)安裝腔21的形狀以及具體應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。
如圖1所示,在一些示例中,氣流分配器40進(jìn)一步包括:支撐梁42,支撐梁42設(shè)在下圍墻10的頂端內(nèi)周邊沿上且支撐在分流格柵41的底部,即支撐梁42支撐在凸臺上,以承擔(dān)蓄熱體30以及至少一個分流格柵41的重量,由此結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高。
可以理解的是,支撐梁可以是橫梁,也可以是豎梁,還可以是橫梁和豎梁交叉連接結(jié)構(gòu),支撐梁的個數(shù)根據(jù)受力情況來來設(shè)計。
如圖4所示,在一些示例中,支撐梁42包括:橫梁421、豎梁422和邊框梁423,邊框梁423大體形成與安裝腔21的橫截面形狀對應(yīng)的矩形框架。橫梁421沿矩形框架的長度方向(如圖1所示的左右方向)延伸,且橫梁421與至少一個橫柵條411上下正對,避免橫梁421擋在過流通孔401的正下方,保證氣流分配器40的均化氣流的效果。橫梁421跨過煙道11且兩端分別設(shè)在下圍墻10的頂端內(nèi)周邊沿上。
豎梁422沿矩形框架的寬度方向(如圖1所示的前后方向)延伸,且豎梁422與橫梁421交叉相連。豎梁422與至少一個縱柵條412上下正對,以避免豎梁422擋在過流通孔401的正下方,保證氣流分配器40的均化氣流的效果,且結(jié)構(gòu)緊湊。豎梁422跨過煙道11且兩端分別設(shè)在下圍墻10的頂端內(nèi)周邊沿上,框梁設(shè)置在下圍墻10的頂端內(nèi)周邊沿上。本實施例的支撐梁42的結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)固,有利于延長氣流分配器40的使用可靠性。
圖1和圖4示出了蓄熱室100的一些具體實施例,蓄熱室100的氣流分配器40包括四個分流格柵41,四個分流格柵41布置在同一水平面內(nèi)且呈兩行兩列分布以形成總分流格柵41。每個分流格柵41的橫柵條411分別沿氣流分配器40的長度方向(如圖2所示的左右方向)延伸,每個分流格柵41的縱柵條412分別沿氣流分配器40的寬度方向(如圖2所示的前后方向)延伸,結(jié)構(gòu)簡單,加工方便。
蓄熱室100的支撐梁42包括:一個橫梁421、一個豎梁422和一個矩形邊框梁423,支撐梁42形成“田”字形。支撐梁42的橫梁421在前后方向上、位于兩個相鄰的分流格柵41的中部且分別與兩個分流格柵41中的一個橫柵條411上下正對。支撐梁42的豎梁422在左右方向上、位于兩個相鄰的分流格柵41的中部,且矩形邊框梁423與總分流格柵41的外周沿對應(yīng)。
圖5和圖6示出了蓄熱室100的另一些具體實施例,蓄熱室100的氣流分配器40同樣包括四個分流格柵41。蓄熱室100的支撐梁42包括七個沿前后方向間隔開布置的橫梁421。每個橫梁421的兩端支撐在凸臺上。四個分流格柵41設(shè)在七個橫梁421上且每個橫梁421與分流格柵41的橫柵條411在上下方向正對。
鼓風(fēng)機(jī)將煤氣、空氣通過管道鼓入煙道11內(nèi),再通過氣流分配器40獲得較均勻的氣流,氣流進(jìn)入到蓄熱體30中進(jìn)行預(yù)熱;換向后,高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱體30蓄熱之后,再經(jīng)過氣流分配器40獲得均勻的氣流,進(jìn)入煙氣管道,最終排出。
根據(jù)本實用新型實施例的蓄熱室100,通過在安裝腔21內(nèi)設(shè)置支撐梁42和多個分流格柵41,結(jié)構(gòu)更簡單,維護(hù)更方便。氣流分配器40的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,使用壽命長。煤氣、空氣通過上述的氣流分配器40可以獲得較均勻的氣流,防止發(fā)生偏流現(xiàn)象,消除局部熱應(yīng)力,提升蓄熱室100的性能。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本實用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。