專利名稱：噴流換熱u型煤氣輻射管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
煤氣輻射管是一種燃燒裝置，用于鋼鐵、機械行業(yè)的保護氣氛熱處理爐和搪瓷、陶瓷行業(yè)的加熱爐上，用于隔焰加熱的燃燒裝置。
從國內(nèi)外資料看，煤氣輻射管的發(fā)展經(jīng)歷了由直型到異型，由余熱不利用到排煙余熱利用來預(yù)熱空氣，以及內(nèi)外部結(jié)構(gòu)不斷改善的曲折歷程。國內(nèi)自八十年代出現(xiàn)煤氣輻射管以來，至今使用的基本上都是套筒型輻射管，這種輻射管是由一端封閉的外管和同心構(gòu)成的內(nèi)管組成。在內(nèi)管的一端安裝燒嘴，煤氣和空氣以一定的比例供入燒嘴中在內(nèi)管內(nèi)部燃燒，燃燒煙氣從外管和內(nèi)管之間的環(huán)狀空間返回，經(jīng)過安裝在出口處的金屬換熱器以降低煙氣溫度，予熱助燃空氣，熱效率在60％左右。另外這種輻射管的溫度分布比較均勻，沿輻射管長度方向溫差一般為50-100℃，主要缺點是壽命較低。
套筒輻射管使用壽命較低，主要原因在于其內(nèi)管較易損壞。由于煤氣的燃燒基本在內(nèi)管內(nèi)完成，煙氣在內(nèi)、外管之間的環(huán)狀空間流動，內(nèi)管和外管之間存在較大的溫差，一般在100℃以上，內(nèi)管不僅管壁溫度高，而且散熱條件差，會首先變形甚至燒穿，一旦內(nèi)管燒壞，燃燒狀況立即改變，外管也因此會很快變形而燒穿損壞，從內(nèi)管材質(zhì)選用上尚無辦法徹底解決，只能在輻射管結(jié)構(gòu)上想辦法。
本實用新型的目的就是采用一種新結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)本身沒有內(nèi)管，而且輻射面積大，溫度分布均勻，熱效率高，使用壽命長，可以有效地解決套筒輻射管所存在的問題。
實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖主視圖和它的A-A剖面(


圖1)給出。
以下結(jié)合附
圖1說明其詳細結(jié)構(gòu)和工作情況。
噴流換熱U型煤氣輻射管主要由以下三大部分組成。
1、輻射系統(tǒng)該系統(tǒng)由彎管1、直管2組成，直管2為兩根完全一樣的耐熱鋼離心鑄管，彎管為耐熱鋼精密鑄件，三者焊成U型的管身成為輻射體。另外直管2另一端分別同安裝板12相焊。這種結(jié)構(gòu)與套筒輻射管相比，輻射面積大大增加，在表面熱負荷取值相同的前提下，供熱能力增加一倍。由于這種U型輻射管較套筒輻射管省去了內(nèi)管，而套筒型輻射管破壞的主要原因是內(nèi)管燒損。因此，噴流換熱U型煤氣輻射管較套筒型煤氣輻射管使用壽命可提高1.5倍左右，故其有輻射能力大，使用壽命長的特點。
2、燃燒系統(tǒng)該系統(tǒng)由點火針3，噴嘴4，煤氣管5，熱風(fēng)管6組成。噴嘴4為耐熱鋼加工制成，煤氣管5為耐熱鋼管，點火針3為耐熱鋼絲，熱風(fēng)管6為無縫鋼管焊接件。該件尾端與煤氣管5相焊，首端與法蘭13相焊，側(cè)端則與法蘭15相焊。煤氣管5首端與噴嘴4螺紋相接，點火針3首端從噴嘴4的煤氣中央噴孔穿出，尾端從煤氣管5的尾部穿出，燃燒系統(tǒng)與輻射系統(tǒng)之間由法蘭13與安裝板12螺栓聯(lián)接。
為了解決沿管長方向溫度均勻分布的問題，合理設(shè)計了燃燒系統(tǒng)，煤氣從噴嘴4中間孔噴出，并輔加錐面上的側(cè)部噴孔，空氣從外環(huán)引入，點火針3尾部接上高壓電，在其頭部頂尖處與噴嘴4煤氣中央噴孔內(nèi)壁起弧放電點燃煤氣，煤氣由煤氣管5通入經(jīng)噴嘴4分別向正前方和側(cè)前方噴出，與經(jīng)熱風(fēng)管6過來的空氣相遇，煤氣，空氣邊混合邊燃燒，形成較長的火焰，并且分布合理。
3、換熱系統(tǒng)該系統(tǒng)由排煙管7、噴流管8、換熱管9組成，噴流管8是耐熱鋼管，其前部插入到換熱管9中，后部插入到排煙管7中并穿出之后與法蘭14相焊，換熱管9也是耐熱鋼管，尾部焊有法蘭16與排煙管7螺栓聯(lián)接。排煙管7為鑄鋼件，尾端與噴流管8焊上的法蘭14相聯(lián)接，后部內(nèi)腔與換熱管9焊上的法蘭16相聯(lián)接，前端與輻射系統(tǒng)安裝板12螺栓聯(lián)接，側(cè)部又與燃燒系統(tǒng)法蘭15相聯(lián)接。
U型煤氣輻射管的換熱系統(tǒng)，采用噴流換熱。在噴流管8上面鉆有若干小孔11，以增大空氣噴出速度提高換熱系數(shù)，而且在換熱管9上面還焊有若干筋片10，以增大換熱面積，既提高了換熱效率，又筒化了換熱器的結(jié)構(gòu)，另外排煙管7采用夾層結(jié)構(gòu)，煙氣在管子中間運動，空氣在環(huán)縫內(nèi)做順向運動以二次換熱，從而進一步降低煙氣溫度，提高空氣預(yù)熱溫度，提高U型煤氣輻射管的熱效率。
綜上所述，本裝置由彎管1兩個直管2焊成U形管，U形管另一端與安裝板12相焊構(gòu)成輻射系統(tǒng)；熱風(fēng)管6尾端與煤氣管5相焊，首端焊有法蘭13，側(cè)端焊有法蘭15，煤氣管5首端與噴嘴4螺紋聯(lián)接，內(nèi)部裝有一端從噴口穿出，另一端從煤氣管5尾部穿出的點火針3構(gòu)成燃燒系統(tǒng)；噴流管8前部插入到尾部焊有法蘭16，通過法蘭16與排煙管7螺栓聯(lián)接的換熱管9中，后部插入到排煙管7中并穿出之后與法蘭14相焊，排煙管7前端與安裝板12法蘭聯(lián)接，尾端與法蘭14相聯(lián)接構(gòu)成換熱系統(tǒng)；燃燒系統(tǒng)，換熱系統(tǒng)分別插入到輻射系統(tǒng)的直管2中，通過法蘭13，排煙管7上的法蘭與輻射系統(tǒng)安裝板12螺栓聯(lián)接，燃燒系統(tǒng)與換熱系統(tǒng)通過熱風(fēng)管6上的法蘭15與排煙管側(cè)部法蘭螺栓聯(lián)接組成。
噴流換熱U型煤氣輻射管是這樣運行的，煤氣由煤氣入口進到煤氣管5中運動到噴嘴4處由煤氣噴孔噴出，空氣由空氣入口進到噴流管8中由小孔10噴到換熱管9中一次換熱，再運動到排煙管7中二次換熱，然后經(jīng)熱風(fēng)管6最后也到達噴嘴4處由空氣噴口噴出。點火針3尾部通上高壓電之后，頭部放電引燃煤氣，煤氣與空氣邊混合邊燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣由直管2運動到彎管1再到空氣側(cè)直管2中，然后通過換熱管9外側(cè)與直管2之間的環(huán)縫，流過筋片10進行一次換熱，再運動到排煙管7中在其內(nèi)壁內(nèi)二次換熱后由排煙口排出。
噴流換熱U型煤氣輻射管熱效率可達到70％以上，有效輻射表面最大溫差小于100℃，使用壽命較套筒型輻射管提高1.5倍。
權(quán)利要求1.一種噴流換熱U型煤氣輻射管，其特征在于彎管1，兩個直管2焊成U形管，U形管另一端與安裝板12相焊構(gòu)成輻射系統(tǒng)；熱風(fēng)管6尾端與煤氣管5相焊，首端焊有法蘭13，側(cè)端焊有法蘭15，煤氣管5首端與噴嘴4螺紋聯(lián)接，內(nèi)部裝有一端從噴口穿出，另一端從煤氣管5尾部穿出的點火針3構(gòu)成燃燒系統(tǒng)；噴流管8前部插入到尾部焊有法蘭16，通過法蘭16與排煙管7螺栓聯(lián)接的換熱管9中，后部插入到排煙管7中并穿出之后與法蘭14相焊，排煙管7前端與安裝板12法蘭聯(lián)接，尾端與法蘭14相聯(lián)接成換熱系統(tǒng)；燃燒系統(tǒng)，換熱系統(tǒng)分別插入到輻射系統(tǒng)的直管2中，通過法蘭13，排煙管7上的法蘭與輻射系統(tǒng)安裝板12螺栓聯(lián)接，燃燒系統(tǒng)與換熱系統(tǒng)通過熱風(fēng)管6上的法蘭15與排煙管側(cè)部法蘭螺栓聯(lián)接組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣輻射管，其特征是噴嘴5錐面上輔加側(cè)部噴孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣輻射管，其特征是排煙管7采用夾層結(jié)構(gòu)，噴流管8上鉆有小孔11，換熱管9上焊有筋片10。
專利摘要噴流換熱U型煤氣輻射管是一種燃燒裝置,用于隔焰加熱,可用于鋼鐵、機械行業(yè)的保護氣氛熱處理爐和搪瓷,陶瓷行業(yè)的加熱爐上。該裝置是由燃燒系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)分別插入到輻射系統(tǒng)的直管2中,通過法蘭13,排煙管7上的法蘭與輻射系統(tǒng)安裝板12相接,燃燒系統(tǒng)與換熱系統(tǒng)通過熱風(fēng)管6上的法蘭15與排煙管側(cè)部法蘭聯(lián)接構(gòu)成。該裝置熱效率可達到70%以上,有效輻射表面最大溫差小于100℃,使用壽命較套筒型輻射管提高1.5倍。
文檔編號C21D9/00GK2294959SQ9621879
公開日1998年10月21日 申請日期1996年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月20日
發(fā)明者高翔, 楊澤耒, 王靜梅 申請人:機械工業(yè)部第五設(shè)計研究院