CN106482102A - 一种提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体 - Google Patents

Abstract

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体。本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，包括：上部蓄热体、下部蓄热体和吊架卡环，其中，所述上部蓄热体和下部蓄热体的中部沿辐射管的轴向分别开设有与辐射管形状相对应槽，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽构成容置所述辐射管的内部空间，所述上部蓄热体和下部蓄热体以对开式的方式包裹所述辐射管。本发明通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

Description

一种提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体涉及了一种蓄热体。

背景技术

辐射管式燃烧器具有隔焰加热的特点，因为对炉膛能的气氛不会造成影响，辐射加热，提高加热的均匀性，若辐射管与蓄热式烧嘴配合还可组成的蓄热式辐射管燃烧器对控制CO₂、NO_x和其他污染物的排放和节能都具有明显的优势。目前主要使用的辐射管有U型和W型辐射管，广泛应用于化工、冶金、建材等领域。由于烟气在辐射管中的流动过程中热量不断传递给辐射管，这就致使越靠近辐射管端部，辐射管温度越低。造成辐射管的加热能力不均匀。现有技术中，阎承沛的《蓄热式(HTAC)燃气辐射管燃烧器研制开发》论文，涉及一种常规的U型辐射管：该辐射管燃烧器包括辐射管、烧嘴、换向阀，其中U形弯管外部铸有一个吊挂用短管；该辐射管的固定方法为，辐射管的进出口端通过法兰固定在烧嘴上，由于辐射管具有一定的长度，在弯管端通过固定在炉顶的吊架吊挂住在与弯管铸为一体的短管上；从而，能够达到尽量不占用辐射管的有效辐射表面积，并且能够使辐射管在炉膛中稳固的有益效果。但是，在实际的生产实践中，辐射管在长度方向上可达两米（算上弯管段，全长四米多），甚至更长；辐射管的工作原理是通过烧嘴排出的高温烟气在辐射管内部流动，以对流的方式将热量从烟气中传递给辐射管内壁，这意味着烟气流动过程中是一个不断降低自身热量的过程，即在辐射管长度方向上存在温度梯度；辐射管的温度分布趋势为烧嘴附近最高，弯管处最低，因此存在一定的温度不均匀性。因此，如何设计一种使辐射管内热量均匀的蓄热体，成为目前急需解决的难题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体。本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，其特征在于，包括：上部蓄热体、下部蓄热体和吊架卡环，其中，所述上部蓄热体和下部蓄热体的中部沿辐射管的轴向分别开设有与辐射管形状相对应槽，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽构成容置所述辐射管的内部空间，所述上部蓄热体和下部蓄热体以对开式的方式包裹所述辐射管；所述上部蓄热体和下部蓄热体的外壁上，沿辐射管径向开设有两道用于吊挂的槽口，所述吊架卡环设置在所述槽口中，所述上部蓄热体和下部蓄热体通过所述吊架卡环锁紧，将所述上部蓄热体和下部蓄热体夹在辐射管弯管的中部，使得所述吊挂蓄热体作为次级热源，补偿辐射管长度方向上温度的不均匀性。

发明人发现，本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

进一步的，所述上部蓄热体和下部蓄热体包裹在所述辐射管的温度最低区域。

进一步的，所述蓄热体的长度不宜过长，从而使得以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源。

进一步的，所述蓄热体的厚度为45mm。

进一步的，所述辐射管外径为245mm，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽为相同的半圆形，且深度为125mm。

进一步的，当温度为750℃-900℃时，上部蓄热体、下部蓄热体具有一定的强度。

同时，本发明还提供了一种如前面任一项所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）先将所述辐射管的法兰端与烧嘴通过法兰连接；

2）将上部蓄热体、下部蓄热体以对开式的方式包裹在辐射管弯管中部；

3）通过吊架卡环顺着蓄热体的槽口，锁住蓄热体，将辐射管固定。

本发明产生的有益效果如下：

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体。本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

附图说明

图1为本发明提供的上部蓄热体和下部蓄热体的结构示意图。

图2为本发明提供的上部蓄热体和下部蓄热体的槽部横截面示意图。

其中，1、辐射管，2、上部蓄热体或下部蓄热体，3、槽口，4、槽部。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，包括：上部蓄热体2、下部蓄热体2和吊架卡环，其中，所述上部蓄热体2和下部蓄热体2的中部沿辐射管1的轴向分别开设有与辐射管1形状相对应槽4，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽4构成容置所述辐射管的内部空间，所述上部蓄热体和下部蓄热体以对开式的方式包裹所述辐射管1；所述上部蓄热体和下部蓄热体的外壁上，沿辐射管径向开设有两道用于吊挂的槽口3，所述吊架卡环设置在所述槽口3中，所述上部蓄热体和下部蓄热体通过所述吊架卡环锁紧，将所述上部蓄热体和下部蓄热体夹在辐射管弯管的中部，使得所述吊挂蓄热体作为次级热源，补偿辐射管长度方向上温度的不均匀性。

发明人发现，本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，包括上部蓄热体和下部蓄热体。所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的长度、厚度和材质不受具体限制。根据本发明具体的一些实施例，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体为上下相对连接的两部分蓄热体，因此，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的长度和厚度分别保持一致；所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的长度不宜过长，从而使得以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，同时，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的厚度应经过蓄热强度计算后选定；进一步的，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的厚度为45mm。所述上部蓄热体和所述下部蓄热体均为当温度为750℃-900℃时具有一定强度的材质。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，包括上部蓄热体和下部蓄热体。所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的形状不受具体限制。根据本发明具体的一些实施例，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体为上下相对连接的两部分蓄热体，因此，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的具体形状沿两者的结合面呈镜面对称设置；所述上部蓄热体和下部蓄热体的中部沿辐射管的轴向分别开设有与辐射管形状相对应槽，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽构成容置所述辐射管的内部空间，所述上部蓄热体和下部蓄热体以对开式的方式包裹所述辐射管；优选的，图2为本发明提供的上部蓄热体和下部蓄热体的槽部横截面示意图，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽4为相同的半圆形，即所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽4的深度相同。所述上部蓄热体和下部蓄热体的外壁上，沿辐射管径向开设有两道用于吊挂的槽口，所述吊架卡环设置在所述槽口3中，所述上部蓄热体和下部蓄热体通过所述吊架卡环锁紧，将所述上部蓄热体和下部蓄热体夹在辐射管弯管的中部，使得所述吊挂蓄热体作为次级热源，补偿辐射管长度方向上温度的不均匀性。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，包括吊架卡环，用于将所述上部蓄热体和下部蓄热体进行锁紧连接。根据本发明具体的一些实施例，所述吊架卡环设置在所述槽口中，所述上部蓄热体和下部蓄热体通过所述吊架卡环锁紧，将所述上部蓄热体和下部蓄热体夹在辐射管弯管的中部，使得所述吊挂蓄热体作为次级热源，补偿辐射管长度方向上温度的不均匀性。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，所适用的辐射管的外径不受具体限制。根据本发明具体的一些实施例，所述辐射管外径为245mm，并且，所述上部蓄热体和下部蓄热体包裹在所述辐射管的温度最低区域。同时，所述上部蓄热体和下部蓄热体按照铸管形状开槽，并且在两者的中部两侧沿径向有两道槽口，以便吊挂；优选的，如图2所示，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽为相同的半圆形，且深度为125mm。由此，本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体的工作原理是：在燃烧器运行初期，根据辐射管内部存在温差的特性，由辐射管内烟气向温度更低的蓄热体传热，当蓄热体温度升高时，蓄热体作为次级热源，对辐射管放热，通过牺牲辐射管较小的辐射辐射面积为代价，以达到温度的均匀分布目的。

同时，本发明还提供了一种如前面任一项所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体的安装方法，包括以下步骤：

1）先将所述辐射管的法兰端与烧嘴通过法兰连接。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，所适用的辐射管的外径不受具体限制。根据本发明具体的一些实施例，所述辐射管外径为245mm，并且，所述上部蓄热体和下部蓄热体包裹在所述辐射管的温度最低区域。同时，所述上部蓄热体和下部蓄热体按照铸管形状开槽，并且在两者的中部两侧沿径向有两道槽口，以便吊挂；优选的，如图2所示，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽为相同的半圆形，且深度为125mm。由此，本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

2）将上部蓄热体、下部蓄热体以对开式的方式包裹在辐射管弯管中部。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，包括上部蓄热体和下部蓄热体。所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的长度、厚度和材质不受具体限制。根据本发明具体的一些实施例，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体为上下相对连接的两部分蓄热体，因此，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的长度和厚度分别保持一致；所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的长度不宜过长，从而使得以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，同时，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的厚度应经过蓄热强度计算后选定；进一步的，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的厚度为45mm。所述上部蓄热体和所述下部蓄热体均为当温度为750℃-900℃时具有一定强度的材质。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，包括上部蓄热体和下部蓄热体。所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的形状不受具体限制。根据本发明具体的一些实施例，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体为上下相对连接的两部分蓄热体，因此，所述上部蓄热体和所述下部蓄热体的具体形状沿两者的结合面呈镜面对称设置；所述上部蓄热体和下部蓄热体的中部沿辐射管的轴向分别开设有与辐射管形状相对应槽，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽构成容置所述辐射管的内部空间，所述上部蓄热体和下部蓄热体以对开式的方式包裹所述辐射管；优选的，如图1和2所示，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽为相同的半圆形，即所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽的深度相同。所述上部蓄热体和下部蓄热体的外壁上，沿辐射管径向开设有两道用于吊挂的槽口，所述吊架卡环设置在所述槽口中，所述上部蓄热体和下部蓄热体通过所述吊架卡环锁紧，将所述上部蓄热体和下部蓄热体夹在辐射管弯管的中部，使得所述吊挂蓄热体作为次级热源，补偿辐射管长度方向上温度的不均匀性。

3）通过吊架卡环顺着蓄热体的槽口，锁住蓄热体，将辐射管固定。

根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，如图1所示，包括吊架卡环，用于将所述上部蓄热体和下部蓄热体进行锁紧连接。根据本发明具体的一些实施例，所述吊架卡环设置在所述槽口中，所述上部蓄热体和下部蓄热体通过所述吊架卡环锁紧，将所述上部蓄热体和下部蓄热体夹在辐射管弯管的中部，使得所述吊挂蓄热体作为次级热源，补偿辐射管长度方向上温度的不均匀性。

发明人发现，本发明提供的提高辐射管温度均匀性吊挂蓄热体，通过在辐射管的温度最低区域外裹一对对开式蓄热体，以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源，从而弥补辐射管长度方向上温度的不均匀性，使辐射管在长度方向上温度均匀。

实施例1

本发明以140 KW外置式蓄热式辐射管燃烧器所需的蓄热体为例，所述蓄热式辐射管的外径D=245mm，由于考虑到蓄热体制作误差和热膨胀，蓄热体开槽深度R=125 ，如图2所示。蓄热体的形状如图1所示，蓄热体厚度为45mm。

安装时，先将辐射管法兰端与烧嘴通过法兰连接，将上下蓄热体组对夹在辐射管弯管中部如图1所示。然后通过吊架卡环顺着蓄热体的预留槽口，锁住蓄热体，将辐射管固定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (7)

1.一种提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，其特征在于，包括：上部蓄热体、下部蓄热体和吊架卡环，其中，所述上部蓄热体和下部蓄热体的中部沿辐射管的轴向分别开设有与辐射管形状相对应槽，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽构成容置所述辐射管的内部空间，所述上部蓄热体和下部蓄热体以对开式的方式包裹所述辐射管；所述上部蓄热体和下部蓄热体的外壁上，沿辐射管径向开设有两道用于吊挂的槽口，所述吊架卡环设置在所述槽口中，所述上部蓄热体和下部蓄热体通过所述吊架卡环锁紧，将所述上部蓄热体和下部蓄热体夹在辐射管弯管的中部，使得所述吊挂蓄热体作为次级热源，补偿辐射管长度方向上温度的不均匀性。

2.如权利要求1所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，其特征在于，所述上部蓄热体和下部蓄热体包裹在所述辐射管的温度最低区域。

3.如权利要求1所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，其特征在于，所述蓄热体的长度不宜过长，从而使得以牺牲一小段辐射面积为代价，增加一个次级热源。

4.如权利要求3所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，其特征在于，所述蓄热体的厚度为45mm。

5.如权利要求1所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，其特征在于，所述辐射管外径为245mm，所述上部蓄热体和下部蓄热体的槽为相同的半圆形，且深度为125mm。

6.如权利要求1所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体，其特征在于，当温度为750℃-900℃时，上部蓄热体、下部蓄热体具有一定的强度。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的提高辐射管温度均匀性的吊挂蓄热体的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）先将所述辐射管的法兰端与烧嘴通过法兰连接；

2）将上部蓄热体、下部蓄热体以对开式的方式包裹在辐射管弯管中部；

3）通过吊架卡环顺着蓄热体的槽口，锁住蓄热体，将辐射管固定。