專利名稱：一種節(jié)能輻射管組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工業(yè)爐窯技術領域，特別涉及一種節(jié)能輻射管組件。
背景技術：
在冶金板帶連退生產線，熱鍍鋅、熱鍍鋁、熱鍍鋁鋅硅生產線和其它需要與燃氣隔 離加熱的場合中，通常采用輻射管加熱。燃氣(即氣體燃料)在輻射管內燃燒，通過管壁輻 射達到間接加熱產品的目的?，F有輻射管的形式可分為直單管、U型管和W形管等。輻射管的類型可分為非再 循環(huán)輻射管和再循環(huán)輻射管。除了非再循環(huán)單端輻射管外，其它非再循環(huán)輻射管的一端通 常都設置有燃燒器，另一端有煙氣排出口。現有技術利用輻射管排出的煙氣，對輸入到輻射 管內用來助燃的空氣進行一次預熱，空氣預熱后的溫度最高僅為300度左右，使得燃氣燃 燒時溫度比較低，輻射器的加熱效能比較低；而煙氣對空氣進行一次預熱，也使煙氣僅得到 一次放熱，排出去的煙氣溫度比較高。可見，現有技術使輻射管排出的煙氣溫度較高，能源利用率較低。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種節(jié)能輻射管組件，用以解決現有技術使輻射管排出的煙 氣溫度較高，能源利用率較低的問題。本發(fā)明實施例提供一種節(jié)能輻射管組件，包括輻射管，還包括一次換熱器和二次 換熱器，其中所述一次換熱器，用于接收并排出由所述二次換熱器導入的煙氣，導入空氣，利用 所述煙氣的熱量對所述空氣進行第一次預熱，并將所述第一次預熱后的空氣導出至所述二 次換熱器，其中，所述煙氣由所述輻射管排出；所述二次換熱器，用于將所述煙氣導入所述一次換熱器，接收所述第一次預熱后 的空氣，利用所述煙氣的熱量對所述第一次預熱后的空氣進行第二次預熱，并將所述第二 次預熱后的空氣導出至所述輻射管的燒嘴助燃空氣入口。所述一次換熱器包括雙層管，包括內管和外管，其中所述外管為第一空氣管，具有第一空氣入口和第一空氣出口，用于導入空氣；所述內管為第一煙氣管，具有第一煙氣入口和第一煙氣出口，用于接收并排出由 所述二次換熱器導入的所述煙氣，并利用所述煙氣的熱量對導入所述第一空氣管的空氣進 行第一次預熱；所述第一空氣管，還用于將所述第一次預熱后的空氣導出至所述二次換熱器。所述一次換熱器包括雙層管，包括內管和外管，其中所述內管為第一空氣管，具有第一空氣入口和第一空氣出口，用于導入空氣；
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所述外管為第一煙氣管，具有第一煙氣入口和第一煙氣出口，用于接收并排出由 所述二次換熱器導入的所述煙氣，并利用所述煙氣的熱量對導入所述第一空氣管的空氣進 行第一次預熱；所述第一空氣管，還用于將所述第一次預熱后的空氣導出至所述二次換熱器。所述二次換熱器包括第二煙氣管，具有第二煙氣入口和第二煙氣出口，所述第二煙氣入口連通所述輻 射管的煙氣出口，所述第二煙氣出口連通所述第一煙氣入口 ；第二空氣管，具有第二空氣入口和第二空氣出口，所述第二空氣入口連通所述第 一空氣出口，所述第二空氣出口連通所述輻射管的燒嘴助燃空氣入口，所述第二空氣管的 中間部分管道為彎管道，所述彎管道位于所述輻射管的煙氣出口端內部。所述第一空氣入口設置于所述第一空氣管的側面。所述第二空氣管在所述第二空氣出口與所述彎管道之間的部分管道為波紋管。所述的節(jié)能輻射管組件，還包括燃氣輸入管，用于將燃氣導入所述輻射管的燃氣入口 ；燒嘴，用于將所述第二次預熱后的空氣和燃氣進行混合燃燒。所述燒嘴上設置有點火器、火焰探測器和窺視孔。所述輻射管為U型輻射管或W型輻射管。本發(fā)明實施例提供的節(jié)能輻射管組件利用一次換熱器和二次換熱器，使煙氣得到 了兩次放熱，與現有技術只能使煙氣得到一次放熱相比，降低了排煙溫度，有利于環(huán)保節(jié) 能；在煙氣得到兩次放熱的同時，空氣得到了兩次預熱，與現有技術只能使空氣得到一次預 熱相比，提高了空氣預熱后的溫度，使得燃氣的燃燒溫度較高，從而提高了能源利用率和輻 射管加熱效能。


圖1A為本發(fā)明實施例節(jié)能輻射管組件的正視圖1B為圖1A中節(jié)能輻射管組件的俯視圖2A為本發(fā)明實施例節(jié)能輻射管組件的第二種正視圖2B為圖2A中節(jié)能輻射管組件的俯視圖2C為本發(fā)明實施例節(jié)能輻射管組件的第三種俯視圖2D為本發(fā)明實施例燒嘴25的結構示意圖3A為本發(fā)明實施例節(jié)能輻射管組件的第四種正視圖3B為圖3A中節(jié)能輻射管組件的俯視圖3C為本發(fā)明實施例節(jié)能輻射管組件的第五種俯視圖。
具體實施例方式為了解決現有技術存在的問題，本發(fā)明實施例提供了節(jié)能輻射管組件。如圖1A-1B所示，本發(fā)明實施例提供了一種節(jié)能輻射管組件，包括輻射管1，還包 括一次換熱器2和二次換熱器3，其中一次換熱器2，用于接收并排出由二次換熱器3導入的煙氣，導入空氣，利用煙氣的熱量對空氣進行第一次預熱，并將第一次預熱后的空氣導出至二次換熱器3，其中，煙氣 由輻射管1排出；二次換熱器3，用于將煙氣導入一次換熱器2，接收第一次預熱后的空氣，利用煙 氣的熱量對第一次預熱后的空氣進行第二次預熱，并將第二次預熱后的空氣導出至輻射管 1的燒嘴助燃空氣入口。圖1A-1B中，最長的箭頭表示空氣的流向，最短的箭頭表示煙氣的流向?？梢?，本發(fā)明實施例提供的節(jié)能輻射管組件利用一次換熱器和二次換熱器，使煙 氣得到了兩次放熱，與現有技術只能使煙氣得到一次放熱相比，降低了排煙溫度，有利于環(huán) 保節(jié)能；在煙氣得到兩次放熱的同時，空氣得到了兩次預熱，與現有技術只能使空氣得到一 次預熱相比，提高了空氣預熱后的溫度(實驗證明，在同種熱值燃料的情況下，空氣預熱后 的溫度比現有技術提高了 300度以上)，使得燃氣的燃燒溫度較高，從而提高了能源利用率 和輻射管加熱效能。其中，一次換熱器2和二次換熱器3可以是能夠實現上述功能的任何結構形式，下 面以兩個具體實施例來說明實施例一如圖2A-2B所示，本實用新型實施例提供的一種節(jié)能輻射管組件，包括輻射管21、 一次換熱器22和二次換熱器23，其中一次換熱器22包括雙層管，包括內管和外管，其中外管為第一空氣管222，具有第一空氣入口和第一空氣出口，用于導入空氣；內管為第一煙氣管221，具有第一煙氣入口和第一煙氣出口，用于接收并排出由二 次換熱器23導入的煙氣，并利用煙氣的熱量對導入第一空氣管222的空氣進行第一次預執(zhí).
y 、人 第一空氣管222，還用于將第一次預熱后的空氣導出至二次換熱器23。二次換熱器23包括第二煙氣管231和第二空氣管232，其中第二煙氣管231，具有第二煙氣入口和第二煙氣出口，第二煙氣入口連通輻射管 21的煙氣出口，第二煙氣出口連通第一煙氣入口 ；第二空氣管232，具有第二空氣入口和第二空氣出口，第二空氣入口連通第一空氣 出口，第二空氣出口連通輻射管21的燒嘴助燃空氣入口，第二空氣管232的中間部分管道 為彎管道，彎管道位于輻射管21的煙氣出口端內部。上述節(jié)能輻射管組件，還可以包括燃氣輸入管24，用于將燃氣導入輻射管21的燃氣入口 ；燒嘴25，用于將第二次預熱后的空氣和燃氣進行混合燃燒。第一空氣入口 2221可以設置于第一空氣管222的側面。輻射管21可以為U型輻射管或W型輻射管。如圖2C所示，第二空氣管232在第二空氣出口與彎管道之間的部分管道可為波紋管。如圖2D所示，燒嘴25上還可以設置有點火器251、火焰探測器252和窺視孔253。圖2B-2C中，虛線框A區(qū)域為一次熱交換區(qū)域，虛線框B區(qū)域為二次熱交換區(qū)域， 虛線框C區(qū)域為輻射管21的燃燒區(qū)。最長的箭頭表示空氣的流向，最短的箭頭表示煙氣的流向。實施例二如圖3A-3B所示，本實用新型實施例提供的另一種節(jié)能輻射管組件，包括輻射管 31、一次換熱器32和二次換熱器33，其中一次換熱器32包括雙層管，包括內管和外管，其中內管為第一空氣管322，具有第一空氣入口和第一空氣出口，用于導入空氣；外管為第一煙氣管321，具有第一煙氣入口和第一煙氣出口，用于接收并排出由二 次換熱器33導入的煙氣，并利用煙氣的熱量對導入第一空氣管322的空氣進行第一次預執(zhí).
y 、人 第一空氣管322，還用于將第一次預熱后的空氣導出至二次換熱器33。二次換熱器33包括第二煙氣管331和第二空氣管332，其中第二煙氣管331，具有第二煙氣入口和第二煙氣出口，第二煙氣入口連通輻射管 31的煙氣出口，第二煙氣出口連通第一煙氣入口 ；第二空氣管332，具有第二空氣入口和第二空氣出口，第二空氣入口連通第一空氣 出口，第二空氣出口連通輻射管31的燒嘴助燃空氣入口，第二空氣管332的中間部分管道 為彎管道，彎管道位于輻射管31的煙氣出口端內部。上述節(jié)能輻射管組件，還可以包括燃氣輸入管34，用于將燃氣導入輻射管31的燃氣入口 ；燒嘴35，用于將第二次預熱后的空氣和燃氣進行混合燃燒。第一空氣入口 3221可以設置于第一空氣管322的側面。輻射管31可以為U型輻射管或W型輻射管。如圖3C所示，第二空氣管332在第二空氣出口與彎管道之間的部分管道可為波紋管。另外，燒嘴35上還可以設置有點火器、火焰探測器和窺視孔(參考圖2D)。圖3B-3C中，虛線框A區(qū)域為一次熱交換區(qū)域，虛線框B區(qū)域為二次熱交換區(qū)域， 虛線框C區(qū)域為輻射管31的燃燒區(qū)。最長的箭頭表示空氣的流向，最短的箭頭表示煙氣的 流向。下面參考圖2B-2C(或圖3B-3C)說明上述節(jié)能輻射管組件中的兩次換熱過程(包 括煙氣的兩次放熱和空氣的兩次預熱)第一次換熱空氣從第一空氣入口進入第一空氣管。由于第一煙氣管位于第一空氣管內部(或 外部)，因此，經過第一煙氣管的煙氣的熱量透過第一煙氣管(或第一空氣管)管壁傳遞給 第一空氣管中的空氣，從而使得煙氣得到了一次放熱、空氣得到了一次預熱。第二次換熱空氣從第一空氣出口出來，進入第二空氣管，并沿著第二空氣管中箭頭所指方向 流向輻射管的燒嘴助燃空氣入口 ；將燃氣與空氣混合后利用燒嘴點火燃燒。其中，在空氣 經過第二空氣管的彎管道時，由于彎管道位于輻射管的煙氣出口端內部，因此，輻射管排出 的煙氣的熱量透過彎管道的管壁傳遞給了彎管道中的空氣，從而使得煙氣又得到了一次放 熱、空氣又得到了一次預熱。
可見，上述具體實施例提供的節(jié)能輻射管組件采用特殊的管道設計，使煙氣得到 了兩次放熱，與現有技術只能使煙氣得到一次放熱相比，降低了排煙溫度，有利于環(huán)保節(jié) 能；在煙氣得到兩次放熱的同時，空氣得到了兩次預熱，與現有技術只能使空氣得到一次預 熱相比，提高了空氣預熱后的溫度(實驗證明，在同種熱值燃料的情況下，空氣預熱后的溫 度比現有技術提高了 300度以上)，使得燃氣的燃燒溫度較高，從而提高了能源利用率和輻 射管加熱效能。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種節(jié)能輻射管組件，包括輻射管，其特征在于，還包括一次換熱器和二次換熱器，其中所述一次換熱器，用于接收并排出由所述二次換熱器導入的煙氣，導入空氣，利用所述煙氣的熱量對所述空氣進行第一次預熱，并將所述第一次預熱后的空氣導出至所述二次換熱器，其中，所述煙氣由所述輻射管排出；所述二次換熱器，用于將所述煙氣導入所述一次換熱器，接收所述第一次預熱后的空氣，利用所述煙氣的熱量對所述第一次預熱后的空氣進行第二次預熱，并將所述第二次預熱后的空氣導出至所述輻射管的燒嘴助燃空氣入口。
2.如權利要求1所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于， 所述一次換熱器包括雙層管，包括內管和外管，其中所述外管為第一空氣管，具有第一空氣入口和第一空氣出口，用于導入空氣； 所述內管為第一煙氣管，具有第一煙氣入口和第一煙氣出口，用于接收并排出由所述 二次換熱器導入的所述煙氣，并利用所述煙氣的熱量對導入所述第一空氣管的空氣進行第 一次預熱；所述第一空氣管，還用于將所述第一次預熱后的空氣導出至所述二次換熱器。
3.如權利要求1所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于， 所述一次換熱器包括雙層管，包括內管和外管，其中所述內管為第一空氣管，具有第一空氣入口和第一空氣出口，用于導入空氣； 所述外管為第一煙氣管，具有第一煙氣入口和第一煙氣出口，用于接收并排出由所述 二次換熱器導入的所述煙氣，并利用所述煙氣的熱量對導入所述第一空氣管的空氣進行第 一次預熱；所述第一空氣管，還用于將所述第一次預熱后的空氣導出至所述二次換熱器。
4.如權利要求2或3所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于，所述二次換熱器包括 第二煙氣管，具有第二煙氣入口和第二煙氣出口，所述第二煙氣入口連通所述輻射管的煙氣出口，所述第二煙氣出口連通所述第一煙氣入口 ；第二空氣管，具有第二空氣入口和第二空氣出口，所述第二空氣入口連通所述第一空 氣出口，所述第二空氣出口連通所述輻射管的燒嘴助燃空氣入口，所述第二空氣管的中間 部分管道為彎管道，所述彎管道位于所述輻射管的煙氣出口端內部。
5.如權利要求1、2或3所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于， 所述第一空氣入口設置于所述第一空氣管的側面。
6.如權利要求1、2或3所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于，所述第二空氣管在所述第二空氣出口與所述彎管道之間的部分管道為波紋管。
7.如權利要求1、2或3所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于，還包括 燃氣輸入管，用于將燃氣導入所述輻射管的燃氣入口 ；燒嘴，用于將所述第二次預熱后的空氣和燃氣進行混合燃燒。
8.如權利要求7所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于， 所述燒嘴上設置有點火器、火焰探測器和窺視孔。
9.如權利要求1、2或3所述的節(jié)能輻射管組件，其特征在于， 所述輻射管為U型輻射管或W型輻射管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種節(jié)能輻射管組件，用以解決現有技術使輻射管排出的煙氣溫度較高，能源利用率低的問題。該節(jié)能輻射管組件包括輻射管，還包括一次換熱器和二次換熱器，其中一次換熱器，用于接收并排出由二次換熱器導入的煙氣，導入空氣，利用煙氣的熱量對空氣進行第一次預熱，并將第一次預熱后的空氣導出至二次換熱器，其中，煙氣由輻射管排出；二次換熱器，用于將煙氣導入一次換熱器，接收第一次預熱后的空氣，利用煙氣的熱量對第一次預熱后的空氣進行第二次預熱，并將第二次預熱后的空氣導出至輻射管的燒嘴助燃空氣入口。該技術方案降低了排煙溫度，提高了能源利用率和輻射管加熱效能。
文檔編號F23D14/66GK101943405SQ20101028613
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權日2010年9月17日
發(fā)明者許雷 申請人:北京京杰銳思技術開發(fā)有限公司