天然气加热炉及其排烟系统

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天然气加热炉及其排烟系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及高温热处理加热炉，尤其是一种炉膛侧面和上面都设有燃烧嘴的天然气加热炉，以及该天然气加热炉的排烟系统。\n背景技术\n[0002] 现有用于热处理的高温加热炉按加热方式区分一般包括电阻加热炉和天然气加热炉，按结构区分有箱式加热炉和台车加热炉。天然气加热炉的炉膛侧面设有燃烧嘴，炉膛的里面设有烟气出口，炉膛通过烟气出口与排烟系统连接。\n[0003] 目前，现有的天然气加热炉由于只在炉膛侧面设有燃烧嘴，使得炉膛内的不同区域出现较大的温度差，不利于工件的热处理加工。另一方面，由于炉膛内的温差大，不得不采用延长燃烧时间的方式进行平衡，导致燃料消耗较多，燃烧时间较长等缺陷。\n[0004] 现有天然气加热炉的排烟系统一般包括垂直安装于地基上的直管式烟囱、烟道蝶阀和蝶阀控制器，蝶阀控制器根据炉膛内的压力控制烟道蝶阀的打开或关闭。目前，现有的天然气加热炉通常存在以下缺陷：1、烟道蝶阀打开后，排烟系统的直管式烟囱会出现较强的拔风现象，导致炉膛内的温度和压力下降过大，炉内的热量被烟囱大量排出，炉膛内的温度和压力不均衡；2、炉膛内的温度和压力不易精确控制；3、天然气燃料消耗较多；4、热处理工件的质量较差。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是提供一种炉膛内的温度和压力较为均衡，炉膛侧面和上面都设有燃烧嘴的天然气加热炉；以及能够精确控制炉膛内的温度和压力的天然气加热炉排烟系统。\n[0006] 本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：\n[0007] 天然气加热炉及其排烟系统，包括炉体、炉门和燃烧装置，炉体由其侧面的炉壳和顶面的炉盖构成，炉体内表面设有耐高温炉衬，炉体内腔构成炉膛，炉体上设有燃烧装置，所述炉体的一侧面设有炉门，炉门与炉体通过活动连接装置形成可以开合的密封连接，炉体与炉门的接触面设有炉面板，所述燃烧装置包括若干燃烧嘴和燃气调节阀，燃烧嘴分别设置在所述炉体炉膛的侧面和上面，所述燃烧嘴与燃气管道相连通；\n[0008] 所述加热炉的炉膛通过烟气出口与排烟系统相连通，所述排烟系统包括方箱、烟道蝶阀、热回收器、排烟调节器、补偿器、热风管道、烟气管道、烟气管罩和排烟管，所述炉膛通过烟气出口依次与方箱、热回收器、补偿器、烟道蝶阀和排烟调节器连通，所述热风管道与热回收器连通，所述排烟调节器的上方设有烟气管罩，烟气管罩与排烟调节器之间隔开一段距离；所述烟气管罩通过烟气管道、弯管与排烟管连通，排烟管通过支架固定安装于底座上。\n[0009] 作为本发明的优选技术方案，所述弯管包括弯头一、烟道锥形管和弯头二，所述烟气管道经弯头一与烟道锥形管的大直径端连接，烟道锥形管的小直径端经弯头二与所述排烟管连接。\n[0010] 作为本发明的优选技术方案，所述烟气管罩设为圆锥形，烟气管罩下端的直径大于所述排烟调节器的直径；所述烟道锥形管的轴线与水平线之间的夹角小于45度。\n[0011] 作为本发明的优选技术方案，所述补偿器通过固定架与底座连接和固定。\n[0012] 作为本发明的优选技术方案，所述热风管道经助燃风机与所述燃气管道连接。\n[0013] 作为本发明的优选技术方案，所述炉门通过升降机构与炉体形成垂直方向的开合式活动连接。\n[0014] 作为本发明的优选技术方案，所述加热炉还设有可以进出炉膛的台车，台车上面设有料墩，台车下面设有滚轮和轨道，所述台车与台车驱动机构连接，台车驱动机构可以驱动台车进出炉膛。\n[0015] 作为本发明的优选技术方案，所述台车侧面与炉膛侧壁之间设有机械密封机构，机械密封机构包括液压装置、杠杆和设有耐高温密封填料的插刀，液压装置通过杠杆驱动插刀与所述台车侧面实现可以分离的活动密封连接。\n[0016] 作为本发明的优选技术方案，所述炉体的炉膛内设有与控制装置连接的热电偶和压力传感器，所述控制装置与蝶阀控制器连接，蝶阀控制器可以驱动烟道蝶阀开合。\n[0017] 作为本发明的优选技术方案，所述炉体炉膛两侧面的相对位置分别设有多个天然气燃烧嘴，炉膛上面的中间位置设有多个天然气燃烧嘴；所述炉膛两侧面的燃烧嘴是直焰脉冲烧嘴，所述炉膛上面的燃烧嘴是平焰烧嘴。\n[0018] 本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明的炉膛侧面和上面都设有天然气燃烧嘴，从而使炉内升温较快，并且炉膛内的温度更加均匀、更易控制。\n[0019] 本发明的排烟系统采用分离式烟气管罩、弯头和直径逐渐减小的锥形管，有效减小烟囱的拔风现象，减少炉内热量的散失，从而能够通过控制蝶阀的开关精确控制炉膛内的温度和压力，使炉膛内的温度和压力较为均衡。本发明天然气燃料消耗较少，热处理工件的质量较好。\n附图说明\n[0020] 下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：\n[0021] 图1是本发明的主视结构示意图；\n[0022] 图2是图1的俯视结构示意图；\n[0023] 图3是本发明炉门部位的局部结构示意图；\n[0024] 图4是本发明炉体的局部剖视结构示意图；\n[0025] 图5是本发明排烟系统的结构示意图；\n[0026] 图6是本发明排烟系统的局部结构示意图；\n[0027] 图7是图6中A-A剖视结构示意图。\n[0028] 图中：1、炉门，2、升降机构，3、炉壳，4、燃烧嘴，5、炉衬，6、排烟系统，7、料墩，8、炉盖，9、风机，10、热电偶，11、台车，12、密封机构，13、面板，14、台车驱动机构，15、烟气出口，\n21、方箱，22、烟道蝶阀，23、热回收器，24、补偿器固定架，25、排烟调节器，26、补偿器，27、热风管道，28、烟气管道，281、烟气管罩，282、烟道锥形管，283、弯头一，284、弯头二，29、排烟管，30、排烟管支架。\n具体实施方式\n[0029] 如图1至图7所示，天然气加热炉及其排烟系统，包括炉体、炉门1和燃烧装置，炉体由其侧面的炉壳3和顶面的炉盖8构成，炉体内表面设有耐高温炉衬5，炉体内腔构成炉膛，炉体上设有燃烧装置。所述炉体的一侧面设有炉门1，炉门1与炉体通过活动连接装置形成可以开合的密封连接，炉体与炉门1的接触面设有炉面板13。本实施例所述燃烧装置包括若干天然气燃烧嘴4和燃气调节阀，燃烧嘴4分别设置在所述炉体炉膛的侧面和上面，燃烧嘴4通过燃气调节阀与燃气管道相连通。\n[0030] 本实施例中，所述加热炉的炉膛通过烟气出口15与排烟系统6相连通，所述排烟系统6包括方箱21、烟道蝶阀22、热回收器23、排烟调节器25、补偿器26、热风管道27、烟气管道28、烟气管罩281和排烟管29。所述炉膛通过烟气出口15依次与方箱21、热回收器\n23、补偿器26、烟道蝶阀22和排烟调节器25连通，所述热风管道27与热回收器23连通，所述排烟调节器25的上方设有烟气管罩281，烟气管罩281与排烟调节器25之间隔开一段距离。烟气管罩281通过烟气管道28、弯管与排烟管29连通，排烟管29通过支架30固定安装于底座上。\n[0031] 本实施例所述弯管包括弯头一283、烟道锥形管282和弯头二284，所述烟气管道\n28经弯头一283与烟道锥形管282的大直径端连接，烟道锥形管282的小直径端经弯头二\n284与所述排烟管29连接。所述烟气管罩281设为圆锥形，烟气管罩281下端的直径大于所述排烟调节器25的直径，所述烟道锥形管282的轴线与水平线之间的夹角小于45度，本发明取烟道锥形管282的轴线与水平线之间的夹角小于15度作为较佳的实施例。\n[0032] 本发明补偿器26通过固定架24与底座连接和固定。所述热风管道27经助燃风机9与所述燃烧嘴连接，以充分利用余热，节省能源、减小天然气的消耗。本实施例炉门1通过升降机构2与炉体形成垂直方向的开合式活动连接。加热炉还设有可以进出炉膛的台车11，台车11上面设有料墩7，台车11下面设有滚轮和轨道，台车11与台车驱动机构14连接，台车驱动机构14可以驱动台车11进出炉膛。\n[0033] 所述台车11侧面与炉膛侧壁之间设有机械密封机构12，机械密封机构12包括液压装置、杠杆和设有耐高温密封填料的插刀，液压装置通过杠杆驱动插刀与所述台车11侧面实现可以分离的活动密封连接。所述炉体的炉膛内设有与控制装置连接的热电偶10和压力传感器，所述控制装置与蝶阀控制器连接，蝶阀控制器可以驱动烟道蝶阀22开合。本发明炉体炉膛两侧面的相对位置分别设有多个天然气燃烧嘴4，炉膛上面的中间位置设有多个天然气燃烧嘴4；所述炉膛两侧面的燃烧嘴4是直焰脉冲烧嘴，炉膛上面的燃烧嘴4是平焰烧嘴。本发明炉膛内燃烧嘴的布置更加合理，从而使炉内升温较快，并且炉膛内的温度更加均匀、更易控制。