專利名稱：有機載熱體萘熱管加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于以載熱體為熱源的供熱設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種有機載熱體萘熱管加熱爐。
目前有機載熱體加熱爐已形成系列化生產(chǎn)并廣泛用于石油、化工、輕紡、建筑等工業(yè)領(lǐng)域的常用供熱設(shè)備，其結(jié)構(gòu)主要由爐體和燃燒室組成，爐體主要由外殼、底座、蛇管等組成，蛇管為爐體的核心部件，是由無縫鋼管以串聯(lián)或并聯(lián)形式組成內(nèi)外兩圈與特殊形狀的盤管拱頂組成有機載熱體的循環(huán)系統(tǒng)，燃料在燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M入爐體，以輻射傳熱和對流傳熱的方式使?fàn)t體蛇形管內(nèi)有機載熱體獲得熱量，作為熱源供至用熱設(shè)備，爐體頂部為拱頂，可控制高溫?zé)煔獾牧飨蚝蛯椛鋫鳠崞鸬綗崃糠瓷渥饔?，燃燒室位于爐體的底部，主要由以下幾種固定爐排、抽板頂開爐排，螺旋頂升爐排，往復(fù)爐排、鏈條爐排，這種有機載熱體加熱爐在實際應(yīng)用中碰到許多實際應(yīng)用問題，例如該爐的主要核心部件蛇管，其內(nèi)部有機載熱體的流動狀態(tài)，直接影響傳熱效果的優(yōu)劣，為了獲得額定的熱負(fù)荷和有機載熱體的循環(huán)流量，因此確定蛇管的聯(lián)接型式是一個較為復(fù)雜的，制造工藝非常復(fù)雜的過程，存在升溫慢、阻力系數(shù)大，熱效率低，成本高的缺點，目前，許多國家都設(shè)有專門科研機構(gòu)從事這方面研究，以待進一步提高有機載熱體加熱爐應(yīng)用的技術(shù)水平，目前所用有機載熱體主要是指導(dǎo)熱油。
熱管具有獨特的傳熱特性，熱管技術(shù)目前已在電器設(shè)備，金屬模具的冷卻、空調(diào)換熱器等溫爐和家用電器等方面開發(fā)和利用，但其管內(nèi)工質(zhì)皆為水，使用溫度范圍限于30°～200℃，我們注意到萘(C10H8)具有一種優(yōu)良的物理特性，其沸點217.9℃，熔點82.2℃，比重1.145(固態(tài))，蒸汽密度5.72kg／cm2(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，蒸發(fā)潛熱75千卡／公斤，能否利用萘的這種特性應(yīng)用于熱管技術(shù)領(lǐng)域？我們經(jīng)過實驗證明了這一點。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)有機載熱體加熱爐存在的不足而提供一種利用熱管為重要傳熱部件的有機載熱體萘熱管加熱爐，熱效率高，成本低。
本實用新型的目的是通過以下方式實現(xiàn)的有機載熱體萘熱管加熱爐，由爐體和燃燒室組成，其技術(shù)特點是，爐體包括爐膽、外殼及煙道出口，爐膽與外殼間形成有機載熱體的空間體，外殼的下部和頂部分別設(shè)有有機載熱體的進口和出口，爐膽內(nèi)上部固定有數(shù)根立式萘熱管，并且萘熱管上部穿過爐膽位于有機載熱體的空間體內(nèi)。
所述的萘熱管是由一真空管和封入其底端的固體萘組成，按作用可以分為蒸發(fā)段、絕熱段、冷凝段，管子的下端受熱時其內(nèi)部液體蒸發(fā)，以高速向上移動，當(dāng)與溫度較低的上端管壁接觸后，冷凝成液體，液體靠重力回到蒸發(fā)段，這種循環(huán)是自動進行的，由管子下端向上端連續(xù)不斷地傳遞熱量，由于萘的蒸發(fā)潛熱大，蒸氣的流動阻力小，所以能夠在溫差較小的情況下自下端向上端傳遞大量熱量，這種裝置的萘熱管有效導(dǎo)熱系數(shù)非常大，能達(dá)到充分利用熱源的目的。管內(nèi)萘的充填量與管的容積有一定的正比例關(guān)系。萘熱管的主要特點為(1)優(yōu)良的導(dǎo)熱性。由于熱管是以潛熱的形式傳熱，所以和銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個數(shù)量的熱量。(2)等溫性；由于飽和蒸汽壓決定于溫度，所以局部溫度下降時該處即有大量蒸汽冷凝，以保持一定溫度，(3)優(yōu)良的熱響應(yīng)性；蒸汽速度以近似于該溫度下的音速進行移動，(4)可將加熱部分和放熱部分隔開，由于熱管可在低溫差下向較遠(yuǎn)的距離傳遞熱量，所以有利于在狹窄的空間向外傳遞熱量。(5)結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小。(6)使用方便，在傳遞熱量時，勿需有轉(zhuǎn)動部件的泵等。維修量少，可靠性高，無噪音。
本實用新型燃料(煤、油、氣)經(jīng)過猛烈燃燒產(chǎn)生的熱及高溫?zé)煔膺M入爐體，以輻射傳熱和對流傳熱的方式與爐體內(nèi)有機載熱體換熱。運用萘熱管為重要的傳熱部件，有機載熱體系統(tǒng)由外部循環(huán)油泵實現(xiàn)閉路強制循環(huán)。在爐體內(nèi)獲得熱量的載熱體作為熱源供至用熱設(shè)備從而使加熱爐實現(xiàn)對外供熱。
為了進一步提高爐體內(nèi)的熱利用率，增大加熱爐的熱效率，本實用新型還采取如下技術(shù)方案在爐膽內(nèi)固定有數(shù)根橫管，且與有機載熱體空間體相通，亦為有機載熱體的循環(huán)管路。橫管長期與熱和高溫?zé)煔饨佑|。爐膽頂部設(shè)計為球形拱頂以避免受壓變形并控制高溫?zé)煔獾牧飨蚝蛯椛鋫鳠崞鸬綗崃康姆瓷渥饔?，與萘熱管密封連接為一整體，起到絕熱作用。本實用新型的煙道出口設(shè)計在爐體的一側(cè)，以增加高溫?zé)煔庠跔t體內(nèi)的循環(huán)時間，相對于煙道出口的位置于爐膽內(nèi)固定有數(shù)根彎管，彎管與有機載熱體空間體相通，以達(dá)到充分利用熱的目的，彎管間設(shè)計有煙道隔板。燃燒室可以采用現(xiàn)有的方式，與爐體為可拆連接，為了進一步節(jié)能，克服環(huán)境污染，燃燒室可與爐體成一整體，其大部分裝置設(shè)計在爐體內(nèi)。
下面通過
本實用新型圖1為本實用新形的結(jié)構(gòu)示意圖，亦為一最佳實施例。
圖2為圖1的A－A的視圖。
圖3為有機載體系統(tǒng)實現(xiàn)強制循環(huán)的原理示意圖。
圖中1有機載熱體進口2下爐排3上爐排4橫管5煙道出口6彎管7萘熱管8有機載熱體出口9有機載熱體空間體10外殼11爐膽12大爐門13小爐門14出渣門15煙道隔板整個加熱爐為立式圓筒型，結(jié)構(gòu)和制作工藝都較簡單。燃燒室由上爐排3、下爐排2、大爐門12、小爐門13出渣門14構(gòu)成，上爐排固定于爐膽內(nèi)，它成空心結(jié)構(gòu)并與有機載熱體空間體9相通，亦為有機載熱體的循環(huán)通道，從而直接受熱加熱其中的有機載熱體。下爐排2固定于爐膽底部，下爐排2下面即為出渣門14。從圖1看出，大爐門12位于上爐排之上的爐體上，小爐門13位于下爐排之上的爐體上。整個結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了燃料的2次燃燒。燃料主要用煤。爐膽11與外殼10間形成規(guī)定的有機載熱體空間體9，外徑1.6m，內(nèi)徑1.4～1.5m。爐膽11內(nèi)固定有2排17根橫管4(上排8根、下排9根)和52根萘熱管7，外殼、爐膽用鍋爐鋼板制成。橫管、萘熱管用鍋爐鋼管制成。
附圖2表示出萘熱管7、彎管6、橫管4的分布情況，未將所見爐排畫出，彎管6間的煙道隔板15距爐膽頂部有較大空隙，為煙氣的通道。
外殼保溫層一般采用硅酸鋁纖維、水泥膨脹珍珠巖、稀土保溫等。
有機載熱體為導(dǎo)熱油，系統(tǒng)由循環(huán)油泵實現(xiàn)閉路強制循環(huán)，原理如圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)。
有機載熱體受燃料燃燒產(chǎn)生的熱及高溫?zé)煔獾募訜峒拜翢峁軅鬟f的大量熱量，作為熱源供至用熱設(shè)備，熱效率高，縮短了有機載熱體達(dá)到所需出口溫度的時間。能滿足300～500℃溫度范圍內(nèi)使用。
本實用新型優(yōu)點低壓高溫，利用特殊的萘熱管作為主要傳熱部件之一，整套裝置充分利用了熱，大大提高熱效率，比目前有機載熱體燃料加熱爐高1.4倍，縮短了達(dá)到有機載熱體所需出口溫度的時間，結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝容易，成本低，比同規(guī)格的現(xiàn)有有機載熱體加熱爐低30％～40％，安裝方便、占地面積少、燃燒室不用配套鼓風(fēng)機，節(jié)約能源50％適用范圍20～100×104Kcal／h，能滿足300～500℃溫度范圍內(nèi)使用，是石油、化工、輕紡、建筑等工業(yè)領(lǐng)域的常用供熱設(shè)備。
權(quán)利要求1.有機載熱體萘熱管加熱爐，由爐體和燃燒室組成，其特征在于爐體包括爐膽(11)、外殼(10)和煙道出口(5)，爐膽(11)與外殼間形成有機載熱體的空間體(9)，外殼(10)的下部和頂部分別有有機載熱體的進口(1)和出口(8)，爐膽(11)內(nèi)上部固定有數(shù)根立式萘熱管(7)，并且萘熱管(7)上部穿過爐膽位于空間體(9)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，特征在于所述萘熱管(7)是由真空管及封入其底端的固體萘而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，特征在于爐膽(11)內(nèi)固定有數(shù)根橫管(4)，且與有機載熱體空間體(9)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，特征在于所述爐膽(11)頂部為球形拱頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，特征在于所述的煙道出口(5)位于爐體的一側(cè)，相對于煙道出口(5)的位置于爐膽內(nèi)固定有數(shù)根彎管(6)，彎管(6)與有機載熱體空間體(9)相通，彎管(6)間加有煙道隔板(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1－5所述的加熱爐，特征在于呈立式圓筒型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，特征在于燃燒室包括上爐排(3)、下爐排(2)、大爐門(12)、小爐門(13)及出渣門(14)，上爐排(3)固定于爐膽內(nèi)并呈空心結(jié)構(gòu)與有機載熱體空間體(9)相通，成為有機載熱體的循環(huán)管路，下爐排(2)固定于爐膽底部，大爐門(12)位于上爐排(3)之上的爐體上，小爐門(13)位于下爐排(2)之上的爐體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，特征在于外殼(10)外帶有保溫層。
專利摘要有機載熱體萘熱管加熱爐由爐體和燃燒室組成，爐體包括爐膽，外殼及煙道出口，爐膽與外殼間形成有機載熱體的空間體，外殼的下部和頂部分別為有機載熱體的進口和出口，爐膽內(nèi)上部固定有數(shù)根立式萘熱管，并且萘熱管上部穿過爐膽位于空間體內(nèi)。本實用新型利用萘熱管，作為重要的傳熱部件之一，同時爐體內(nèi)還增設(shè)了橫管、彎管等作為有機載熱體循環(huán)管路。本實用新型大大提高了熱效率，成本低、結(jié)構(gòu)簡單，能夠滿足300～500℃溫度范圍內(nèi)使用。
文檔編號F27B1/00GK2214654SQ9424137
公開日1995年12月6日 申請日期1994年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月9日
發(fā)明者李如桓, 曹永會, 張福, 趙玉忠, 孫家琦 申請人:淄博裕華實業(yè)總公司