专利名称：余热全自回收式工业炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业窑炉，特别是带余热回收装置的工业炉。
目前工业炉多采用金属换热器对助燃空气加以预热，对燃料气体一般不预热。以长坑均热炉为例，烟气排放温度是1000℃～1200℃。采用金属幅射换热器后的平均热风温度仅350℃～400℃，余热利用率仅为30％左右。且由于热风温度低，高温工业炉只能采用混合煤气、天燃气、重油等高热值燃料。
本实用新型提出一种余热全自回收式工业炉技术方案，目的之一是将烟气余热加以充分利用，提高热风温度；另一个目的是在预热助燃空气的同时也将燃料气体加以预热，以加强炉内的传热强度，使高温工业炉可以采用低热值燃料。
本实用新型的内容包括炉体，在炉体上对置的换向式燃烧装置，与炉体相通的热交换室和与热交换室相通的送风或燃料及引风管路系统，送风或燃料及引风管路系统中串接至少一组两位五通阀，其串接方式可以是引风管路与两位五通阀两端阀孔相通连，送风或燃料管路与两位五通阀中央阀孔相通连，在引风阀孔与送风及燃料阀孔之间的两位五通阀中侧两阀孔分别与设于炉体相对两侧的热交换室相通连。也可以将送风或燃料及引风管路连通的阀孔位置互换。送风或燃料及引风管路系统中可以并联有两组两位五通阀，其连通方式相同，两组阀杆与同一驱动系统联接，可以同步切换。热交换室中填充有蓄热体，蓄热体可以是球形体，多边形体、蜂窝体或其它形状的填充料，在填充料之间有通气间隙。蓄热体填充料的当量直径以φ8～40mm为宜。蓄热体填充料是一种耐火材料，其化学成份中氧化铝(Al2O3)含量占50％～90％。
本实用新型的特点是炉体中的每个或每组换向式燃烧装置各串联一组换热室，并在供气系统上设至少一组二位五通阀。由二位五通阀切换供气和引风方向，使两个换热室交替处于蓄热和为供气预热状态。特别是设置两组二位五通阀，利用蓄热体对空气和燃料双预热，同时可以提高火焰温度，加强炉内的传热强度，从而大幅度节能。
本实用新型的实施例如附图所示
图1是本实用新型炉体及其供气系统示意图。
图2是供气系统中的二位五通阀构造示意图。
图中标号分别是1.炉膛，2.燃烧装置，3.换热室，4.蓄热体，5.供气、引风管路，6.二位五通阀，7.鼓风机，8.引风机；61.鼓风或燃料供入阀孔，62.引风阀孔，63.与换热室联通的阀孔，64.内切换向阀孔，65.阀杆，66.阀塞，67.密封圈。
结合附图对本实用新型加以具体说明本实用新型工业炉包括炉体部分和送风或燃料及引风管路系统部分。炉体的构造包括炉膛1，在炉膛壁上相对设置的两组或两个换向式燃烧装置2，与各组换向式装置2分别连通的两个换热室3，在换热室3中填充有蓄热体填充料4，换热室3接通供气、引风管路5。在管路系统中有至少一组二位五通阀6。本例提供有两组并联的二位五通阀，分别用于空气和燃料。二位五通阀的两端阀孔62是引风阀孔，连通引风机8；中央阀孔61是鼓风或燃料供入阀孔，连通鼓风机或燃料总管7；其间的两个中侧阀孔63分别与两个换热室3连通。二位五通阀6的阀体中有贯通的四个内切换向阀孔64，阀孔64可等间距设置，但至少两侧的两阀孔64之间的间距相等。有两个平行的阀塞66设置在阀杆65上，其间距恰可使两阀塞66分别在两个阀孔63各两侧的阀孔64之间往复位移并封堵阀孔64。在阀塞66上有密封圈67。阀杆65由控制系统驱动可往复移动，其行程是两侧两个阀孔64的间距。
本实用新型的使用方法是，在换热室3中填充蓄热体4。将二位五通阀6的阀杆65置于行程的一个终端，使阀塞66分别塞闭相间隔的两个阀孔64，使两个阀塞66之间的阀体内腔与鼓风或燃料管路及一个换热室串联，同时另侧阀体内腔与引风管路及另一换热室串联。炉膛燃烧后余热烟气通过一个换热室与引风管路相通，热烟气先与蓄热体进行热交换，然后低温的烟气进入引风管路，当引风管路尾端烟气温度高于设定值时，由控制系统启动阀杆65移动一个行程切换管路，使引风管路与鼓风或燃料管路互换，此时，经过预热的换热室通入空气和燃料与高温蓄热体进行热交换，使空气、燃料预热。往复这一过程实现余热全自回收。阀体换向过程由换向控制器控制，控制方式可人为设定，采用定时或定温方式均可。换热室3中的蓄热体4可以是球形体、多边形体、蜂窝体或其它形状的填充料，在填充料之间有通气间隙，其间隙应使空气通过时压力损失固定在允许范围内，据实验测定填充料的当量直径以φ8～40mm为宜，填充料应有一定的牢固性，且耐高温，以耐火材料制作为宜，其化学成份中氧化铝(Al2O3)含量占50％～90％，氧化铁(FeO)小于2％为宜。
采用本设计的长坑均热炉，空风及燃气温度经预热后可达800～1000℃，排烟系统温度降至150℃，节能率可达60％。当燃料煤气热值为7524kJ／M3(1800kcal／m3)时，火焰温度可达2500℃、比冷风火焰温度提高850℃，比热风400℃时的火焰温度提高700℃，显著提高炉内传热强度，使均热炉产量提高30％。
本实用新型工业炉可以适用均热炉、热处理炉、加热炉或其它用途的炉窑。
权利要求1.一种余热全自回收式工业炉，包括炉体，在炉体上对置的换向式燃烧装置，与炉体相通的热交换室和与热交换室相通的送风或燃料及引风管路系统，其特征在于送风或燃料及引风管路系统中串接至少一组两位五通阀，其串接方式可以是引风管路与两位五通阀两端阀孔相通连，送风或燃料管路与两位五通阀中央阀孔相通连，在引风阀孔与送风或燃料阀孔之间的两位五通阀中侧两阀孔分别与设于炉体两侧的热交换室相通连。
2.如权利要求1所述的工业炉，其特征在于在送风或燃料及引风管路系统中并联有两组两位五通阀，其连通方式相同，两组阀杆与同一驱动系统联接。
3.如权利要求1、2所述的工业炉，其特征在于热交换室中填充有蓄热体，蓄热体可以是球形体，多边形体、蜂窝体或其它形状的填充料，在填充料之间有通气间隙。
4.如权利要求3所述的工业炉，其特征在于蓄热体填充料的当量直径以φ8～40mm为宜。
5.如权利要求3所述的工业炉，其特征在于蓄热体填充料是一种耐火材料，其化学成份中氧化铝(Al2O3)含量占50％～90％。
专利摘要一种余热全自回收式工业炉，包括炉体、在炉体上对置的换向式燃烧装置，与炉体相通的热交换室和与热交换室相通的送风或燃料及引风管路系统，送风或燃料及引风管路系统中串接至少一组两位五通阀，由二位五通阀切换供气和引风方向，使两个换热室交替蓄热和为供气预热。特别是设置两组二位五通阀，利用蓄热体对空气和燃料双预热，同时可以提高火焰温度，加强炉内的传热强度。
文档编号F27B1/00GK2139256SQ9223859
公开日1993年7月28日 申请日期1992年11月5日 优先权日1992年11月5日
发明者侯长连, 杨晓音 申请人:侯长连