專利名稱：熱力后燃燒裝置機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱力后燃燒裝置機(jī)組，其成員裝置分別具有a)一具有一用于待凈化氣體的入口和一用于已凈化氣體的出口的殼體；b)一設(shè)置在殼體內(nèi)的燃燒器；c)一設(shè)置在殼體內(nèi)的燃燒室，待凈化氣體可輸入此燃燒室并且燃燒器在該燃燒室中產(chǎn)生火焰；d)一包括多個(gè)熱交換管的熱交換器，利用該熱交換器從離開(kāi)燃燒室的熱氣體中吸取熱量并將所述熱量輸送給引入燃燒室的氣體。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在市場(chǎng)上所見(jiàn)的已知熱力后燃燒裝置具有帶光滑表面的熱交換管。因此由這種熱交換管形成的熱交換器的效率基本上是固定的。其中從離開(kāi)熱力后燃燒裝置的氣體吸取的熱量大小和輸送給燃燒室前未凈化氣體的熱量大小總是固定的。但是根據(jù)連接在熱力后燃燒裝置后面的設(shè)備的不同，一定存在對(duì)凈化氣體不同的出口溫度的要求。迄今為止在具體情況下所用的熱力后燃燒裝置的熱交換器通過(guò)改變其長(zhǎng)度而在其功率上匹配。但是這意味著非常深地介入熱力后燃燒裝置的基本結(jié)構(gòu)，因此在這種已知熱力后燃燒裝置機(jī)組的不同成員裝置中有時(shí)必須采用完全不同的部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種熱力后燃燒裝置機(jī)組，其各個(gè)成員裝置可成本低廉地制造。
按照本發(fā)明這個(gè)目的這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)，即e)熱交換管(10)的外殼面至少局部地設(shè)有凸起部和/或凹陷部(18)；f)對(duì)于熱力后燃燒裝置(1)機(jī)組的不同成員裝置，凸起部或凹陷部的密度，和/或凸起部的高度或凹陷部的深度，和/或突起部和/或凹陷部區(qū)域的大小是不同的，而機(jī)組不同成員裝置的其余結(jié)構(gòu)基本上相同。
由于按本發(fā)明的熱交換管不具有光滑的外殼面，而是在其外殼面上設(shè)有凸起部和/或凹陷部，在調(diào)整所希望的熱交換效率時(shí)得到一個(gè)附加的自由度在給定熱交換管數(shù)量和給定這些熱交換管的直徑的情況下設(shè)置越多的凸起部和/或凹陷部且它們?cè)礁呋蛟缴?，有效熱交換面積便越大，從而熱交換效率也越高?，F(xiàn)在可僅通過(guò)這種方法向熱力后燃燒裝置機(jī)組的不同成員裝置按要求提供不同的熱交換效率，即在這些不同的成員裝置中不同地選擇凸起部或凹陷部的數(shù)量和/或凸起部的高度或凹陷部深度。熱交換管的長(zhǎng)度以及由此所有與這個(gè)長(zhǎng)度有關(guān)的結(jié)構(gòu)元件，特別是殼體、燃燒室、熱交換管兩端固定在其上的管底可以保持不變。用這種方法熱力后燃燒裝置的各個(gè)部件可以以較大的件數(shù)經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)，由此帶來(lái)可觀的價(jià)格下降。在一些條件下也可以通過(guò)更換不同設(shè)計(jì)的熱交換管將一現(xiàn)有熱力后燃燒裝置從一現(xiàn)有的不再希望的熱交換效率改裝到一新的熱交換效率。
如果待凈化氣體流過(guò)熱交換管而已凈化氣體在其外殼面上流過(guò)，是合適的。即這樣受污染的氣體強(qiáng)制性地留在熱交換管內(nèi)的沉積物可以定期地用刷子清理，就像煙囪清潔人員所做的那樣。在已知熱力后燃燒裝置中這種流動(dòng)是相反的清洗的離開(kāi)燃燒室的氣體被引導(dǎo)通過(guò)熱交換管內(nèi)部，而攜帶有污染物的氣體作用在熱交換管外表面上。這時(shí)清理過(guò)程要困難得多。
如果待凈化氣體流過(guò)熱交換管，那么便得到這樣的附加優(yōu)點(diǎn)，即向高溫的并因此占有較大體積的已凈化氣體提供較大的流通橫截面；節(jié)流作用相應(yīng)地較小。
殼體應(yīng)該具有一可取下的蓋子，以便特別是在清潔熱交換管時(shí)可以接近熱交換管。
殼體的縱軸垂直分布是特別有利的。在迄今為止的熱力后燃燒器中，殼體是“臥式”的，即以縱軸水平分布地放置。其原因在于，為了實(shí)現(xiàn)足夠大的熱交換功率需要較長(zhǎng)的熱交換管，這使殼體變得非常長(zhǎng)。由于在許多情況下空間高度不夠，因此需要將殼體“放倒”。但是因?yàn)闅んw在其整個(gè)縱向長(zhǎng)度上經(jīng)受不同的溫度，必須為殼體提供專門的支承件，利用所述支承件可以使殼體不同的區(qū)域相對(duì)于與地面連接的支承結(jié)構(gòu)移動(dòng)，以補(bǔ)償熱膨脹。這非常復(fù)雜。由于由設(shè)有凸起部和/或凹陷部的熱交換管實(shí)現(xiàn)的較大的熱交換面積，熱交換管可以做得短得多。這又使得即使在空間高度較小時(shí)熱力后燃燒裝置或其殼體也可以“直立放置”，即以縱軸垂直地設(shè)置。


下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作較詳細(xì)的說(shuō)明；唯一的附圖表示按本發(fā)明的熱力后燃燒裝置的一垂直軸向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖中總體用附圖標(biāo)記1表示的熱力后燃燒裝置包括一在俯視圖中為圓形的帶有一設(shè)置在側(cè)面的用于包含污染物的廢氣的入口管接頭3和一與入口管接頭3徑向相對(duì)的但是設(shè)置得略高一些的用于已凈化空氣的出口管接頭的殼體2。入口管接頭3與一下部的空氣分配腔5連通，此空氣分配腔向下由一隔熱的底部6、向上一方面由一碗形的隔熱和轉(zhuǎn)向組件7的底部8且另一方面由一包圍底部8的環(huán)形管底9限定。在環(huán)形管底9上固定多個(gè)軸線平行的熱交換管10的下端，這些熱交換管都具有離殼體2的軸線相同的徑向距離。熱交換管10的內(nèi)腔在其下端與空氣分配腔5連通。
熱交換管10的上端固定在一上部的在殼體2整個(gè)橫截面上一直延伸到一靠近軸線的通孔12的熱交換器底部11上。
殼體2包括一圓拱頂形的蓋板2a，所述蓋板密封但可拆卸地裝在殼體2的在橫截面內(nèi)呈圓形的段2b上。一燃燒器14通過(guò)蓋板2a上部的一靠近軸線的孔13插入殼體2內(nèi)，該燃燒器一直到達(dá)上部的管底11的孔12內(nèi)。通過(guò)未畫出的管道向燃燒器14供給燃料，例如煤氣。
蓋板2a和上部的管底11共同限定一與熱交換管10內(nèi)腔的上端連通的上分配腔15。
一圓柱形的燃燒室殼體16在向上開(kāi)口的隔熱和轉(zhuǎn)向組件7徑向內(nèi)部同心地延伸，此殼體在下部終止于離組件7的底部8一定距離處，并在那里開(kāi)口。
與普通的熱交換管10不同，這里所用熱交換管10未設(shè)有光滑的外殼面；而是這些熱交換管10在一下部軸向區(qū)域內(nèi)具有多個(gè)凹陷部18，通過(guò)所述凹陷部使熱交換管10的有效熱交換面積與光滑外殼面的熱交換管相比增大。因此有效熱交換面積不僅取決于熱交換管10的半徑和長(zhǎng)度，也取決于凹陷部18的分布密度和其深度以及取決于設(shè)有凹陷部18的軸向區(qū)的長(zhǎng)度。
殼體2和隔熱及轉(zhuǎn)向組件7之間的環(huán)形中間空腔25通過(guò)兩個(gè)環(huán)形腔26、27徑向擴(kuò)展。第一環(huán)形腔26位于中間空腔25的下端，并通過(guò)一通道28與出口管接頭4連通。在通道28內(nèi)有一可調(diào)的節(jié)流擋板30。第二個(gè)環(huán)形空腔27位于中間空腔25高度一半的略下方。它通過(guò)一其中有可調(diào)節(jié)的流擋板31的通道29與出口管接頭4連通。
在附圖中所示的熱力后燃燒裝置1按以下方式工作通過(guò)入口管接頭3將待凈化廢氣引入下分配腔5。從那里所述廢氣流入熱交換管10的下端，向上流過(guò)所述熱交換管直至流入上分配腔15，從那里廢氣-在一些情況下通過(guò)燃燒器14的風(fēng)扇19形成渦流-進(jìn)入位于燃燒室殼體16內(nèi)部的燃燒室20中。在那里氣體借助于燃燒器14加熱到一使污染物燃燒的溫度。
因此從燃燒室殼體16的下端流出已凈化的氣體，該氣體在燃燒室殼體16的外殼面和隔熱和轉(zhuǎn)向組件7的內(nèi)表面之間的中間空腔內(nèi)重新向上流動(dòng)，從那里經(jīng)過(guò)隔熱和轉(zhuǎn)向組件7的上邊緣徑向外到達(dá)環(huán)形中間空腔25，此環(huán)形中間空腔位于隔熱和轉(zhuǎn)向組件7的外殼面和殼體2的圓柱形段2b的內(nèi)表面之間，且熱交換管10穿過(guò)此空腔延伸。如果首先假設(shè)，上節(jié)流擋板31關(guān)閉，下節(jié)流擋板30打開(kāi)，則已凈化的氣體平行于熱交換管10向下流動(dòng)，并經(jīng)過(guò)下環(huán)形空腔26和通道28到達(dá)出口管接頭4，并從那里流到連接在后面的其中以合適的方式利用已凈化氣體的溫度的設(shè)備部分，例如干燥器。
由熱交換管10形成的熱交換器的效率顯然取決于熱交換面積，因此如前面所述的那樣，取決于熱交換管10的數(shù)量、其直徑以及凹陷部18的數(shù)量和深度。一旦確定了這些數(shù)據(jù)，便也確定了熱交換器的效率。因此經(jīng)過(guò)入口管接頭3流入的廢氣在通過(guò)熱交換管10時(shí)以完全確定的程度被加熱。相應(yīng)地經(jīng)過(guò)出口管接頭4離開(kāi)熱力后燃燒裝置1的空氣的溫度同樣下降到一確定值。
燃燒器14必須向離開(kāi)熱交換管10的廢氣輸入這么多能量，使其溫度上升到在燃燒室20內(nèi)燃燒污染物所需要的溫度。
如果在熱力后燃燒裝置后面連接一設(shè)備部件，對(duì)于此部件輸入的凈化空氣適宜于具有另一種溫度，那么可以相應(yīng)地改變由熱交換管10形成的熱交換器的效率。例如如果希望從出口管接頭4中流出的空氣的溫度高于在附圖中所示熱力后燃燒裝置1的情況下的溫度，那么必須降低熱交換器的效率。為此只用提供較小有效熱交換面積的，即特別是用具有較小凹陷部18的數(shù)量和/或深度的熱交換管代替熱交換器10就足夠了。所有其余設(shè)備部件在其尺寸上可以保持不變。
這種生產(chǎn)者可以供應(yīng)可以做得完全相同并由此可以經(jīng)濟(jì)和成本低廉地制造的熱力后燃燒裝置1的整個(gè)“機(jī)組”，其中同樣適用于要求凈化空氣具有不同出口溫度的不同應(yīng)用目的。
對(duì)于這個(gè)機(jī)組每個(gè)成員裝置可以通過(guò)由上環(huán)形空腔27、通道29和節(jié)流擋板31形成的可調(diào)整的旁路改變出口溫度。為了提高出口溫度略微開(kāi)啟上節(jié)流擋板31并相應(yīng)地關(guān)閉下節(jié)流擋板30。此外借助于節(jié)流擋板30、31可以使熱力后燃燒裝置1在一定范圍內(nèi)與不同的流量相匹配。
權(quán)利要求
1.熱力后燃燒裝置機(jī)組，其成員裝置分別具有a)一具有一用于待凈化氣體的入口和一用于已凈化氣體的出口的殼體；b)一設(shè)置在殼體內(nèi)的燃燒器；c)一設(shè)置在殼體內(nèi)的燃燒室，待凈化氣體可輸入此燃燒室并且燃燒器在該燃燒室中產(chǎn)生火焰；d)一包括多個(gè)熱交換管的熱交換器，利用該熱交換器從離開(kāi)燃燒室的熱氣體中吸取熱量并將所述熱量輸送給引入燃燒室的氣體，其特征為e)熱交換管(10)的外殼面至少局部地設(shè)有凸起部和/或凹陷部(18)；f)對(duì)于熱力后燃燒裝置(1)的機(jī)組的不同成員裝置凸起部或凹陷部(18)的密度、和/或凸起部的高度或凹陷部(18)的深度、和/或設(shè)有凸起部或凹陷部(18)的區(qū)域的大小是不同的，而機(jī)組不同成員裝置其余的結(jié)構(gòu)基本上相同。
2.按權(quán)利要求1所述的熱力后燃燒裝置機(jī)組，其特征為所述熱交換管(10)由待凈化的氣體流過(guò)，而已凈化的氣體在所述熱交換管的外殼面上流過(guò)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的熱力后燃燒裝置機(jī)組，其特征為殼體(2)具有一可拆卸的蓋板(2a)。
4.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的熱力后燃燒裝置機(jī)組，其特征為殼體(2)的縱軸垂直分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱力后燃燒裝置的機(jī)組，其成員裝置具有基本上相同的結(jié)構(gòu)，即具有一帶一待凈化氣體入口和一已凈化氣體出口的殼體。待凈化氣體通過(guò)燃燒器在一燃燒室內(nèi)去除污染物。設(shè)置一包括多個(gè)平行的熱交換管的熱交換器以節(jié)省能量。利用該熱交換器從離開(kāi)燃燒室的熱氣中吸收熱量并將其輸送給引入燃燒室的氣體。不同成員裝置的熱交換器效率不同，從而可向各成員裝置提供不同的凈化氣體出口溫度。為此熱交換管的表面上設(shè)有改變有效熱交換面積的凸起部和/或凹陷部。各不同成員裝置的區(qū)別僅在于凸起部或凹陷部的密度和/或凸起部的高度或凹陷部的深度。這樣可以低成本地制造不同的其凈化氣體的出口溫度與后面的設(shè)備的需求相匹配的熱力后燃燒裝置。
文檔編號(hào)F23L15/00GK1611834SQ20041008845
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者A·卡特菲迪斯 申請(qǐng)人:艾森曼機(jī)械制造兩合公司(無(wú)限責(zé)任股東艾森曼-基金會(huì))