CN205825691U - 真空燃烧炉 - Google Patents

Abstract

一种真空燃烧炉，包括炉体、炉膛、炉盖,所述炉体一端开口为进口，进口与炉盖密封连接，另一端开口为出口，出口与炉膛相通，所述真空燃烧炉内设有内筒，内筒与炉体之间设有保温层和第一浇注层，内筒与炉膛之间设有第二浇注层；所述真空燃烧炉设有底座，底座上设有甲苯加热装置、供氧装置，所述炉盖上设有甲苯进气孔、氧气进气孔、点火器插孔，甲苯加热装置、供氧装置分别通过管道与对应气孔连接，点火器孔中插有点火器。该装置具有能提高燃料燃烧效率的优点，以达到节能、环保的效果；此燃烧装置还具有保温性能、隔热性能良好的特点。

Description

真空燃烧炉

技术领域

本实用新型涉及一种工业燃烧装置，特别涉及一种真空燃烧炉。

背景技术

真空燃烧炉在重工业和化学工业领域内应用广泛，其工作原理是在炉腔这一特定空间内，利用技术手段将炉腔内部气体排出，使炉腔内压强小于一个标准大气压，从而使炉腔内空间实现真空状态。使用真空燃烧炉，还可以避免工件在热加工过程中表面的氧化、脱碳。

现在的工业生产中使用的真空燃烧炉，大都忽视了燃料完全燃烧的重要性。燃料不完全燃烧不仅是一种浪费，降低了生产材料的利用率、增加了生产陈本，还会致使废气中含有较高含量的有毒有害物质，污染环境。

现有技术中的真空燃烧炉的密封炉壳一般用碳钢或不锈钢焊成，为防止炉壳受热后变形和密封材料受热变质，炉壳一般用水冷或者气冷降温，这样的降温处理适用于小型真空炉，大型真空炉需要一种更经济实用的保温、降温措施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种真空燃烧炉，此燃烧装置具有良好的保温性能与隔热性能。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种真空燃烧炉，包括炉体、炉膛、炉盖,所述炉体一端开口为进口，进口与炉盖密封连接，另一端开口为出口，出口与炉膛相通，所述真空燃烧炉内设有内筒，内筒与炉体之间设有保温层和第一浇注层，内筒与炉膛之间设有第二浇注层；所述真空燃烧炉设有底座，底座上设有甲苯加热装置、供氧装置，所述炉盖上设有甲苯进气孔、氧气进气孔、点火器插孔，甲苯加热装置、供氧装置分别通过管道与对应气孔连接，点火器插孔中插有点火器。

通过采用上述技术方案，于真空燃烧炉装置底部支座上加工出甲苯加热装置、供氧装置的托架和安装孔，充分利用了现有的***结构，减少了整个装置的占地面积。甲苯加热装置中的液态甲苯经加热后沸腾，甲苯蒸汽经专用管道输送进炉膛，供氧装置连接另一专用管道输送氧气进炉膛，甲苯蒸汽和氧气混合后，通过燃烧反应后生产二氧化碳和水，无有毒气体产生。甲苯本身易燃，其蒸汽甚至能与空气形成***性混合物，可见其反应的剧烈，如果使用甲苯蒸汽与纯氧的混合气体作为燃气，在低于一个大气压的真空炉密闭环境内，使其燃烧反应可控地进行，就能利用该反应充分释放反应热能。所述真空炉燃烧装置从炉体到炉膛共填充了三种特殊材料，这些材料具有保温和隔热的效果，使得炉膛的超高温环境与外界隔离，既不会受外界环境的影响，也不会影响外界环境。

优选的, 所述炉盖与炉体通过螺钉配合连接，配合面处设有密封圈。

通过采用上述技术方案，将炉盖与炉体进口密封，使***处于一个完全密封的稳定环境下，保证了炉内反应的正常进行。

优选的，所述出口上垂直地插有出口管，出口管与炉体出***接处设有加强筋，出口管与炉膛前端相通。

通过采用上述技术方案，出口管上加强筋的设置防止了出口管因材料强度不够而爆裂。因为炉内与炉外气压差的缘故，而出口管处材料强度显然没有炉体材料强度高，在出口管和炉体相接处设置加强筋可以完美解决该问题。

优选的，所述出口管伸出炉体外的一端设有法兰，出口管与法兰采用硬密封配合连接。

通过采用上述技术方案，出口管和其他设备的管路通过法兰配合连接，而真空炉需要一个完全密闭的环境，所以在出口管与法兰连接处采用密封的配合方式是完全有必要的。此处采用的硬密封配合，即常温冷态压接，利用法兰配合处的锥面结构直接完成密封。硬密封的密封副的两侧均是金属材料或较硬的其他材料，这种密封方式的密封性能较软密封差，但耐高温，抗磨损，机械性能好；相对来说软密封的密封性虽然好，但容易老化、磨损，因此使用寿命短。现有技术中硬密封的密封性也能满足相应的需求。

优选的，所述炉体侧壁上设有吹扫管道，吹扫管道垂直地插进炉体直通炉膛，吹扫管道位于炉体外的端口处设有吹扫孔，吹扫孔从上到下设有电磁阀和机械阀。

通过采用上述技术方案，既可以实现对真空炉燃烧装置的实时手动控制，也可以与电路配合完成远距离控制以及复杂的自动控制动作。机械阀包括有手拉阀和手转阀，主要功能是完成气路的换向、开闭等；电磁阀在工业控制***中用来调整介质的方向、流量、速度和其它参数，电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制***的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。本实用新型使用的机械阀功能是手动开闭气路，电磁阀的功能是与电路配合实现对气路流量的自动控制。两种电磁阀的配合使吹扫工作安全有保障。

优选的，所述保温层由硅酸铝填充而成。

通过采用上述技术方案，制作出具有良好保温性能与防火性能的炉壁填充层。硅酸铝是一种铝硅酸盐，具有优导热率以及优良的化学、物理稳定性。

优选的，所述第一浇注层由莫来石浇注而成。

通过采用上述技术方案，用莫来石浇注而成的炉壁填充层，具有高耐火性。莫来石是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称，是一种优质的耐火材料。莫来石是铝硅酸盐在高温下产生的矿物，人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。莫来石具有耐高温、强度高、导热系数小、节能效果显著等特点，适用于各种炉、窑的内衬，可以直接接触火焰。

优选的，所述第二浇注层由氧化锆填充而成，此层的厚度为116毫米。

通过采用上述技术方案，制成优秀的防火、耐高温真空炉内衬。氧化锆一般指二氧化锆，化学性质不活泼，具有高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，是重要的耐高温材料，用于制耐火砖、坩锅、耐火材料及贵重金属熔炼用的锆砖、锆管等。116毫米的氧化锆浇注厚度，是结合实际生产经验和材料成本得出的结论。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：采用甲苯蒸汽和氧气混合燃料的完全燃烧提供热能，释放热量最大化，同时减少了有毒有害气体的产生，节能的同时又具有环保效果；本实用新型采用多种耐高温材料制成的多层内衬使其隔热保温效果明显。

附图说明

图1为真空燃烧炉的正视剖面图；

图2为真空燃烧炉的侧视图;

图3为图2中的A部放大图；

图4为图1中的B部放大图；

图5为图1中的C部放大图;

图6为图1中的D部放大图。

附图标记：1、炉体；2、炉膛；3、炉盖；4、进口；5、出口；6、法兰；7、内筒；8、保温层；9、第一浇注层；10、第二浇注层；11、底座；12、甲苯加热装置；13、供氧装置；14、甲苯进气孔；15、氧气进气孔；16、点火器插孔；17、点火器；18、螺钉；19、密封圈；20、出口管；21、加强筋；22、吹扫管道；23、吹扫孔；24、机械阀；25、电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种真空燃烧炉，由炉体1、炉盖3、炉膛2、内筒7、点火器17、出口管20、底座11、甲苯加热装置12、供氧装置13组成。炉体1为一个平放的不锈钢材质的罐体，炉体1两端分别开有一大一小两个开口，这连个开口与炉膛2相通，其中较大的开口设在炉体1尾部，用作进口4，用来输入燃气和原材料；较小的开口设在炉体1头部，用作出口5，排出制备的产品。如图6所示，炉体1进口4处密封有圆形炉盖3，炉盖3沿圆边布置有一圈螺钉18与炉体1螺纹连接，炉盖3与炉体1配合处还垫有密封圈19，以达到密封效果。

炉体1内设有一个圆柱形内筒7，内筒7材质为304不锈钢，内筒7与炉体1之间填充有保温层8和第一浇注层9。保温层8使用硅酸铝材料填充，第一浇注层9采用莫来石材料浇注成，这两层材料制成的炉壁内衬紧实、隔热性能好。内筒7与炉膛2之间填充有116毫米的第二浇注层10，第二浇注层10由氧化锆材料填充成，该特殊材料具有高耐火性，可直接与高温火焰接触。

如图2所示，炉体1下面有个支撑底座11，底座11材质为不锈钢。在底座11近地处焊接了一块厚度10毫米的底板，用作甲苯加热装置12的托板，在底座11上开有甲苯加热装置12管道预留孔。

如图3所示，炉盖3上设有甲苯进气孔14、氧气进气孔15、点火器插孔16，甲苯加热装置12和供氧装置13用软管分别接到炉盖3上对应孔内，点火器插孔16上插有点火器17。

如图4所示，炉体1出口5处垂直地插着一根出口管20，出口管20与外部设备的管道用法兰6硬密封，硬密封是利用金属连接件的配合面的构造（如锥面结构、迷宫结构）直接压接而成，密封性能比软密封差一些，但是真空燃烧炉是不适合使用软密封的，长时间处于高温环境中会使软密封采用的橡胶等材料变质，使其密封性能失效。相对于软密封来说，硬密封还具有抗磨损、机械性能好的特点。出口管20与炉体1垂直相接，因出口管20材质硬度达不到炉体1的水平，承受不了内外气压差产生的压力，因此在出口管20与炉体1交接处增设了加强筋21结构，有效地解决了问题。

如图5所示，在炉体1侧壁上垂直地插有吹扫管道22，吹扫管道22贯通炉体1、保温层8、第一浇注层9、内筒7、第二浇注层10，直通炉膛2。吹扫管道22位于炉体1外的一端口处设有吹扫孔23，吹扫孔23上设有一个机械阀24和一个电磁阀25，两个阀门共同控制吹扫孔23。机械阀24控制吹扫孔23的开闭，电磁阀25调节吹扫孔23的流量，电磁阀25还可以经由电路控制***远程操控吹扫孔23，需要注意的是机械阀24安装在电磁阀25的下方。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种真空燃烧炉，包括炉体（1）、炉膛（2）、炉盖（3）,所述炉体（1）一端开口为进口（4），进口（4）与炉盖（3）密封连接，另一端开口为出口（5），出口（5）与炉膛（2）相通，其特征是：所述真空燃烧炉内设有内筒（7），内筒（7）与炉体（1）之间设有保温层（8）和第一浇注层（9），内筒（7）与炉膛（2）之间设有第二浇注层（10）；所述真空燃烧炉设有底座（11），底座（11）上设有甲苯加热装置（12）、供氧装置（13），所述炉盖（3）上设有甲苯进气孔（14）、氧气进气孔（15）、点火器插孔（16），甲苯加热装置（12）、供氧装置（13）分别通过管道与对应气孔连接，点火器插孔（16）中插有点火器（17）。

2.根据权利要求1所述的真空燃烧炉，其特征是：所述炉盖（3）与炉体（1）通过螺钉（18）配合连接，配合面处设有密封圈（19）。

3.根据权利要求2所述的真空燃烧炉，其特征是：所述出口（5）上垂直地插有出口管（20），出口管（20）与炉体（1）出口（5）交接处设有加强筋（21），出口管（20）与炉膛（2）前端相通。

4.根据权利要求3所述的真空燃烧炉，其特征是：所述出口管（20）伸出炉体（1）外的一端设有法兰（6），出口管（20）与法兰（6）采用硬密封配合连接。

5.根据权利要求4所述的真空燃烧炉，其特征是：所述炉体（1）侧壁上设有吹扫管道（22），吹扫管道（22）垂直地插进炉体（1）直通炉膛（2），吹扫管道（22）位于炉体（1）外的端口处设有吹扫孔（23），吹扫孔（23）从上到下设有电磁阀（25）和机械阀（24）。

6.根据权利要求5所述的真空燃烧炉，其特征是：所述保温层（8）由硅酸铝填充而成。

7.根据权利要求5所述的真空燃烧炉，其特征是：所述第一浇注层（9）由莫来石填充而成。

8.根据权利要求5所述的真空燃烧炉，其特征是：所述第二浇注层（23）由氧化锆填充而成，此层的厚度为116毫米。