折返換熱式熱風爐的制作方法

本實用新型涉及熱能利用技術領域，尤其涉及一種氣體燃燒、加熱設備。

背景技術：

熱風爐于20世紀70年代末在我國開始廣泛應用，它在許多行業已成為電熱源和傳統蒸汽動力熱源的換代產品。熱風爐為通用性熱風裝置，可以與各種物料的干燥設備配套使用，廣泛用于農業、化工、化肥、飼料、建材、醫藥、食品、冶金等領域的產品干燥，還可以用于各種設施的加熱以及庫房除濕等。

如中國專利申請第201510099728.9號揭示的一種直接式生物質燃料熱風爐，其包括：燃燒機，被構造成燃燒燃料以產生高溫煙氣；高溫凈化裝置，被構造成接收來自燃燒機的高溫煙氣并在其內的溫度高于1000℃的情況下除去高溫煙氣中包含的微粒粉塵；和混風裝置，被構造成將來自高溫凈化裝置的除塵后的高溫煙氣與外來空氣進行混合以產生用于干燥物料的熱風，其中高溫凈化裝置內設置有多個擋墻，所述多個擋墻被設置成引起來自燃燒機的高溫煙氣在高溫凈化裝置內產生旋流，并在溫度超過1000℃時發紅、發粘以捕集高溫煙氣中包含的微粒粉塵。然而，該專利申請的直接式生物質燃料熱風爐的處理過程復雜且處理成本高，得到的熱風仍難以達到所需的凈化水平。

又如中國專利申請第201410344006.0號揭示的一種心形換熱管多管式高溫熱風爐，包括爐體、設置在爐體內的燃燒室、除塵室和換熱室，爐體兩側分別設有進風口和出風口，出風口上端設有進風室，爐體與換熱室之間有夾層空間，該夾層空間為余熱回風道，余熱回風道一端與進風口連通，另一端與進風室連通，換熱室內設有多根水平貫穿換熱室的心形換熱管，心形換熱管的心形尖部朝下，兩個心形斜邊為受熱面，換熱室內垂直軸向設有多塊擋板，換熱室側面設有連通換熱管的氣室，換熱室內上半部分的換熱管與進風室連通，換熱室內下半部分的換熱管與出風口連通，換熱室上方設有煙氣進氣腔和煙氣出氣腔，煙氣進氣腔與氣室連通，煙氣進氣腔和煙氣出氣腔通過多根水平設置的熱風管連接，煙氣出氣腔上連接排氣管。然而，該專利申請的心形換熱管多管式高溫熱風爐采用加熱元件加熱得到所需熱風，處理成本高且電資源消耗大，不適合大規模應用。

再如中國專利申請第201110181124.0號揭示的一種燃液化氣式高溫熱風爐，燃燒爐上端設有余熱回風道，余熱回風道連通到燃燒爐的內層熱風腔室，再經外層熱風腔室連通到熱風出風口；燃燒爐的爐膛經熱風管連通到燃燒爐的熱風出風腔室，熱風出風腔室經風管和引風機連通到熱風緩沖腔室，熱風緩沖腔室經管道連通到余熱回風道；燃燒爐的燃燒室內，在底盤上均布有若干個液化氣燃燒頭，間隔著液化氣燃燒頭在底盤上設有自然風進風管，進風管的底端穿過底盤并開口，進風管的頂端伸進并懸設在燃燒爐的爐膛內。然而，該燃液化氣式高溫熱風爐無法根據需求不同進行調節得到不同溫度的熱風，應用范圍較窄。

因此，提供一種能夠大量加熱冷風、得到不同所需溫度熱風并充分利用熱能的設備成為業內急需解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠大量加熱冷風、得到不同所需溫度熱風并充分利用熱能的設備。

根據本實用新型的一個方面，提供一種折返換熱式熱風爐，包括沿縱向分段的燃燒室、高溫加熱室以及中溫加熱室。燃燒室包括設置于燃燒室下部的生物質燃燒池、以及設置于生物質燃燒池上方的煙氣腔，煙氣腔與生物質燃燒池連通，生物質燃燒池中生物質氣化燃燒產生的煙火進入煙氣腔。高溫加熱室包括主煙道、圍繞主煙道內壁的上周緣設置于高溫加熱室后端的二次冷風進出腔、設置于二次冷風加熱腔的后端的二次冷風進出腔、圍繞主煙道內壁的上周緣設置于高溫加熱室的前端的二次冷風折返腔、以及設置于高溫加熱室頂壁的二次冷風入口和二次熱風出口；主煙道與燃燒室的煙氣腔連通，以利用來自燃燒室的高溫煙氣加熱高溫加熱室中的二次冷風，二次冷風入口與二次冷風進出腔連通以將二次冷風吹入二次冷風進出腔，二次冷風進出腔通過二次冷風換熱管與二次冷風折返腔連通，二次冷風經由一部分二次冷風換熱管進入二次冷風折返腔匯集后再流經另一部分二次冷風換熱管返回至二次冷風進出腔，二次冷風加熱腔與二次冷風進出腔連通，二次冷風經二次冷風換熱管折返換熱后進入二次冷風加熱腔進行環繞盤旋換熱，最后經二次熱風出口輸送給用戶，主煙道與二次冷風換熱后將煙氣排出至中溫加熱室。中溫加熱室包括集煙腔、圍繞集煙腔的外壁設置的一次冷風換熱腔、圍繞集煙腔的內壁設置于中溫加熱室的前端的一次冷風折返室、鄰近中溫加熱室前端壁設置于一次冷風換熱腔的一次熱風出口、設置于中溫加熱室的后端壁的一次冷風入口、以及鄰近中溫加熱室的后端壁設置于集煙腔的煙氣排出口，一次冷風入口通過一次冷風管連接至一次冷風折返室，一次冷風折返室通過若干根一次冷風加熱管與一次冷風換熱腔連通，使得一次冷風在折返過程中與集煙腔中的煙氣進行一次換熱后進入一次冷風換熱腔中與集煙腔中的煙氣進行二次換熱，一次冷風完成二次換熱后經由一次熱風出口輸送給用戶，完成換熱后集煙腔中的煙氣經煙氣排出口排出至環境。

可選擇地，主煙道的后端封閉，高溫加熱室包括自主煙道的外壁向二次冷風加熱腔延伸的若干根第一煙氣支管。

可選擇地，第一煙氣支管穿過二次冷風加熱腔與二次冷風加熱腔的外壁和高溫加熱室的內壁之間形成的第一煙氣區連通，使得來自主煙道的煙氣在第一煙氣區匯集后經由設于第一煙氣區的煙氣出口排出至中溫加熱室。

可選擇地，中溫加熱室中的一次冷風加熱腔的外壁與中溫加熱室的內壁之間形成煙氣匯集區，來自第一煙氣區中的煙氣經由中溫加熱室前端壁上的煙氣通過口進入煙氣匯集區。

可選擇地，中溫加熱室進一步包括自煙氣匯集區向集煙腔延伸的若干根第二煙氣支管，第二煙氣支管與集煙腔連通以使煙氣匯集區中的煙氣進入集煙腔。

可選擇地，一次冷風管的直徑為一次冷風加熱管的直徑的2～5倍。優選地，若干根一次冷風加熱管可包括至少五根一次冷風加熱管，至少五根一次冷風加熱管呈環狀圍繞設置在一次冷風管的外圍。

可選擇地，二次熱風出口鄰近高溫加熱室的前端壁設置并且與二次冷風加熱腔連通。

優選地，燃燒室進一步包括設置于燃燒室頂壁的待預熱風入口、預熱風抽出口、圍繞煙氣腔的外壁設置的預熱腔以及將預熱腔中的預熱風抽出的預熱風抽管，待預熱風經由待預熱風入口進入預熱腔預熱，預熱風經預熱風抽出口從預熱腔抽吸至預熱風抽管后輸送至高溫加熱室的二次冷風入口。

可選擇地，二次冷風進出腔內部設置有將二次冷風進出腔分隔為二次冷風流入區和二次冷風流出區的擋板，二次冷風入口連通二次冷風進出腔的二次冷風流入區，二次冷風加熱腔與二次冷風進出腔的二次冷風流出區連通。

可選擇地，二次冷風進出腔通過兩組二次冷風換熱管與二次冷風折返腔連通，二次冷風經由第一組二次冷風換熱管進入二次冷風折返腔匯集后再流經第二組二次冷風換熱管返回至二次冷風進出腔的二次冷風流出區。

可選擇地，在二次冷風加熱腔中設置有第二風機，第二風機使得二次冷風加熱腔中的二次冷風圍繞腔壁呈螺旋狀旋轉流動以使二次冷風加熱腔中的二次冷風受熱均勻，并延長二次冷風的換熱時間。

可選擇地，在一次冷風加熱腔中設置有第一風機，第一風機使得一次冷風加熱腔中的一次冷風圍繞腔壁呈螺旋狀旋轉流動以使一次冷風加熱腔中的一次冷風受熱均勻，并延長一次冷風的換熱時間。

可選擇地，進一步包括設置于燃燒室的前端壁的燃燒機，燃燒機上開有與助燃風機相連的助燃氣入口，燃燒機將燃燒產生的高溫火焰噴射進入煙氣腔與來自生物質燃燒池的生物質燃氣混合燃燒。

優選地，燃燒機為汽油燃燒機，燃燒室的一端壁開有生物質燃料入口以將生物質燃料送入生物質燃燒池中氣化燃燒。可選擇地，燃燒機還可為生物質燃料、天燃氣、重油等多種燃料的燃燒機。

可選擇地，燃燒機可通過購買得到。

可選擇地，燃燒室除了采用生物質燃燒池外，還可以替換為其它燃氣、燃油的燃燒裝置。

可選擇地，第一煙氣區的煙氣出口處設有煙氣風機，煙氣風機使煙氣管道中的煙氣呈螺旋狀排出。

其中，本實用新型中使用的術語前、后、前端、后端等描述位置關系的詞語均是參照該折返換熱式熱風爐的縱向方向(燃燒室、高溫加熱室、中溫加熱室由前向后的布置關系)定義。

本實用新型的有益效果是：(1)、本實用新型中的折返換熱式熱風爐包括用于加熱二次冷風的高溫加熱室和用于加熱一次冷風的中溫加熱室，能夠得到不同溫度的熱風；(2)、燃燒室中增設了預熱腔，可以迅速高效的提高二次冷風的溫度；(3)、采用生物質燃燒產生的高溫煙氣加熱冷風，能夠節省不可再生資源；(4)、高溫加熱室設有二次冷風進出腔和二次冷風折返腔增加二次冷風的與主煙道中的折返過程，中溫加熱室中設有一次冷風折返室以增加一次冷風在集煙腔中的折返過程，延長了一次冷風、二次冷風的換熱時間使得換熱更充分；(5)、煙氣流經高溫加熱室和中溫加熱室，充分利用了高溫煙氣熱量并降低了排出至環境的煙氣溫度。

附圖說明

圖1示出了本實用新型的折返換熱式熱風爐的構造正視示意圖。

圖2示出了本實用新型的折返換熱式熱風爐沿A-A線的剖視示意圖。

圖3示出了本實用新型折返換熱式熱風爐的高溫加熱室的構造示意圖。

圖4示出了本實用新型折返換熱式熱風爐的中溫加熱室的構造示意圖。

具體實施方式

請參照圖1及圖2，根據本實用新型的一種非限制性實施方式，提供了一種折返換熱式熱風爐，包括：沿縱向分段的燃燒室100、高溫加熱室300以及中溫加熱室500。

燃燒室100包括設置于燃燒室100下部的生物質燃燒池110、設置于生物質燃燒池110上方的煙氣腔130、設置于燃燒室的前端壁的燃燒機120、設置于燃燒室100頂壁的待預熱風入口140、預熱風抽出口150、圍繞煙氣腔130的外壁設置的預熱腔160以及將預熱腔160中的預熱風抽出的預熱風抽管170，煙氣腔130與生物質燃燒池110連通，生物質燃燒池110中生物質氣化燃燒產生的煙火進入煙氣腔130，待預熱風經由待預熱風入口140進入預熱腔160預熱，預熱風經預熱風抽出口150從預熱腔160抽吸至預熱風抽管170后輸送至高溫加熱室300。燃燒機120為燃氣燃燒機，燃燒機120上開有與助燃風機(圖未示)相連的助燃氣入口122，燃燒機120將燃燒產生的高溫火焰噴射進入煙氣腔130與來自生物質燃燒池110的生物質燃氣混合燃燒。

高溫加熱室300包括主煙道310、圍繞主煙道310的外壁形成的二次冷風加熱腔330、圍繞主煙道310內壁的上周緣設置于高溫加熱室300后端的二次冷風進出腔360、圍繞主煙道310內壁的上周緣設置于高溫加熱室300的前端的二次冷風折返腔370、以及設置于高溫加熱室300的頂壁的二次冷風入口380、二次熱風出口390。

如圖3所示，主煙道310與燃燒室100的煙氣腔130連通，以利用來自燃燒室100的高溫煙氣加熱高溫加熱室300中的二次冷風。二次冷風進出腔360內部設置有將二次冷風進出腔360分隔為二次冷風流入區361和二次冷風流出區365的擋板366。二次冷風入口380連通二次冷風進出腔360的二次冷風流入區361，二次冷風加熱腔330與二次冷風進出腔360的二次冷風流出區365連通。二次冷風進出腔360通過兩組二次冷風換熱管與二次冷風折返腔370連通，二次冷風經由第一組二次冷風換熱管367進入二次冷風折返腔370匯集后再流經第二組二次冷風換熱管376返回至二次冷風進出腔360的二次冷風流出區365。二次熱風出口390鄰近高溫加熱室300的前端壁設置并且與二次冷風加熱腔330連通。二次冷風經二次冷風換熱管折返換熱后進入二次冷風加熱腔330進行環繞盤旋換熱，最后經二次熱風出口390輸送給用戶。

高溫加熱室300的主煙道310的后端封閉，高溫加熱室300還包括自主煙道310的外壁向二次冷風加熱腔330延伸的若干根第一煙氣支管311。第一煙氣支管311穿過二次冷風加熱腔330與二次冷風加熱腔330的外壁和高溫加熱室300的內壁之間形成的第一煙氣區320連通，使得來自主煙道310的煙氣在第一煙氣區320匯集后經由設于第一煙氣區320的煙氣出口325排出至中溫加熱室500。

如圖4所示，中溫加熱室500包括集煙腔510、圍繞集煙腔510的外壁設置的一次冷風換熱腔530、圍繞集煙腔510的內壁設置于中溫加熱室500的前端壁的一次冷風折返室540、鄰近中溫加熱室500前端設置于一次冷風換熱腔530的一次熱風出口560、設置于中溫加熱室500的后端壁的一次冷風入口570、以及鄰近中溫加熱室500后端壁設置于集煙腔510的煙氣排出口580。中溫加熱室500中的一次冷風加熱腔530的外壁與中溫加熱室500的內壁之間形成煙氣匯集區520，來自第一煙氣區320中的煙氣經由煙氣通過口522進入煙氣匯集區520。中溫加熱室500進一步包括自煙氣匯集區520向集煙腔510延伸的若干根第二煙氣支管525，第二煙氣支管525與集煙腔510連通以使煙氣匯集區520中的煙氣進入集煙腔510。

一次冷風入口570通過一次冷風管575連接至一次冷風折返室540，一次冷風折返室540與一次冷風換熱腔530通過若干根一次冷風加熱管550連通，一次冷風在折返過程中與集煙腔510中的煙氣進行一次換熱，使得一次冷風進入一次冷風換熱腔530與集煙腔510中的煙氣以及第二煙氣支管525中的煙氣進行二次換熱后經由一次熱風出口560輸送給用戶，完成換熱后集煙腔510中的煙氣經煙氣排出口580排出至環境。

作為一種可替代實施方式一，燃燒室100進一步包括設于側壁的廢渣出口(圖未示)以將生物質燃燒產生的廢渣排出熱風爐。

作為一種可替代實施方式二，燃燒室100可以不包括待預熱風入口140、預熱風抽出口150、預熱腔160以及預熱風抽管170。高溫加熱室300的二次冷風入口通過管線直接與二次風源連接。

作為一種可替代實施方式三，燃燒機120為燃油燃燒機。

作為一種可替代實施方式四，第一煙氣區320的煙氣出口325處設有煙氣風機(圖未示)，煙氣風機使煙氣管道中的煙氣呈螺旋狀排出以增加煙氣在煙氣管道中停留的時間。

盡管在此已詳細描述本實用新型的優選實施方式，但要理解的是本實用新型并不局限于這里詳細描述和示出的具體結構和步驟，在不偏離本發明的實質和范圍的情況下可由本領域的技術人員實現其它的變型和變體。此外，本實用新型中的溫度、流量、全壓、濃度或時間等參數可以根據具體使用條件在本實用新型所公開的范圍內適當選取。