專利名稱：爐氣散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種以爐氣為傳熱介質(zhì)用于干燥固體材料或制品的干燥室內(nèi)的爐氣散熱器的改進(jìn)設(shè)計(jì)。
公知公用的以爐氣為傳熱介質(zhì)用于干燥室內(nèi)的爐氣散熱器如


圖1、圖2、圖3、圖4所示?？偣夤?1)、支供氣管(2)、散熱管(9)、支排氣管(6)、總排氣管(5)是在干燥室內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)焊成一個(gè)整體再裝配上可拆卸的總供氣管清塵蓋(3)、支供氣管清塵蓋(4)，總排氣管清塵蓋(8)和支排氣管清塵蓋(7)構(gòu)成一個(gè)完整的爐氣散熱器。其工作原理是，干燥室外燃燒爐產(chǎn)生的高溫爐氣，經(jīng)除塵處理清除爐氣中的灰塵，但細(xì)小的灰塵一塵粒直徑小于50μm的隨爐氣經(jīng)供氣口(G)進(jìn)入總供氣管(1)，總供氣管(1)將爐氣分配給水平并列的支供氣管(2)，支供氣管(2)將爐氣分配給垂直并列的散熱管(9)中；干燥室內(nèi)水平循環(huán)空氣沿箭頭(F)所示方向垂直流經(jīng)散熱管(9)進(jìn)行熱交換，被加熱了的室內(nèi)空氣流向被干燥物質(zhì)，被冷卻了的爐氣流入支排氣管(6)，最后匯集于總排氣管(5)經(jīng)排氣口(P)排到干燥室外的大氣中去。爐氣帶入的灰塵由于細(xì)小塵粒的凝聚性、吸水性、同固體壁面之間的附著力等一系列復(fù)雜的理化過程使灰塵在管壁產(chǎn)生粘附——積塵現(xiàn)象。大量的管壁積塵除增加爐氣流動(dòng)阻力外，更嚴(yán)重的是降低了金屬管導(dǎo)熱性能，故總供氣管(1)，支供氣管(2)，支排氣管(6)和總排氣管(5)分別安裝了可拆卸的清塵蓋(3)、(4)、(7)和(8)清除積塵。但垂直排列的散熱管內(nèi)積塵卻無法清除。由圖可見，現(xiàn)有爐氣散熱器所存在的問題是
1、散熱管(9)內(nèi)壁不能清除積塵散熱管(9)是影響爐氣散熱器散熱能力的主要因素。每一個(gè)支供氣管向一組并列的散熱管供應(yīng)爐氣，由于流體力學(xué)的一些原因，各散熱管內(nèi)爐氣流速不同。爐氣流速慢的散熱管內(nèi)壁積塵多，積塵多則其阻力更大使?fàn)t氣流速更慢，如此惡性循環(huán)會(huì)導(dǎo)致某些散熱器會(huì)因積塵而阻塞失去散熱能力。為了解決這個(gè)問題，現(xiàn)有爐氣散熱器的設(shè)計(jì)者采取加大散熱管徑的手段來防止散熱管阻塞。一般情況下，散熱管(9)的直徑與支供氣管(2)的直徑相同，這樣作雖然可以延長某些散熱管發(fā)生阻塞的時(shí)間，但較厚的積塵也嚴(yán)重地影響了散熱管的散熱能力、為此，現(xiàn)有爐氣散熱器雖有較大的散熱面積，但散熱能力仍然較小。為提高其散熱能力，設(shè)計(jì)人員采用增加散熱管的數(shù)量和長度的方法，這樣作的結(jié)果勢(shì)必增加
圖1所示的X、Y和Z三個(gè)方向的尺寸。由于受干燥室內(nèi)容積所限增加這三個(gè)方向的尺寸十分困難。
總之，不解決散熱管(9)內(nèi)壁清塵問題是無法從根本上提高現(xiàn)有爐氣散熱器的散熱能力。
2、散熱管(9)內(nèi)爐氣流量分配不均參見圖3，由B－B剖面可見，每個(gè)支供氣管(2)是并聯(lián)在總供氣(1)上的。各個(gè)支供氣管(2)距總供氣管(1)的供氣口(G)的距離不等，由流體力學(xué)可知，流體經(jīng)路程遠(yuǎn)者阻力大，流速慢，流量小，所以支供管(2)內(nèi)爐氣流量分配不均。
同一個(gè)支供氣管(2)上并列的散熱管(9)也同前述的原因，散熱管(9)內(nèi)爐氣流量也不均勻。從總供氣管(1)到散熱管(9)兩次爐氣分配不均勻的疊加就造成現(xiàn)有爐氣散熱器中，各個(gè)散熱管(9)內(nèi)爐氣流量相差十分懸殊。散熱管(9)內(nèi)爐氣流量小的所獲得的熱量也少，表面溫度低，與換熱環(huán)境的溫差小，散熱能力也小。最終結(jié)果還是降低了現(xiàn)有爐氣散熱器的散熱能力。
總之，不解決現(xiàn)有爐氣散熱器的總體結(jié)構(gòu)是無法解決散熱管(9)內(nèi)爐氣流量分配不均的問題。
3、散熱管(9)維修困難因前兩個(gè)原因，現(xiàn)有爐氣散熱器提高散熱能力的方法是盡量加大散熱管(9)的直徑，長度和數(shù)量，使其外形總體尺寸X、Y和Z都大到干燥室內(nèi)容積所允許的極限程度。其結(jié)構(gòu)方法只能在干燥室內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)焊接成一個(gè)整體。
散熱管(9)的工作環(huán)境惡劣、濕度大、溫度高，從被干燥物質(zhì)中揮發(fā)出的有機(jī)物對(duì)散熱管(9)具有很強(qiáng)腐蝕作用，通常木材干燥室中，散熱管(9)在腐蝕嚴(yán)重部位，工作不到兩年就發(fā)生蝕洞而漏氣，降低了其散熱能力。從圖4，C－C剖面可見，要想修補(bǔ)散熱管(9)上的蝕洞或更換一根散熱管(9)十分困難，有的地方根本辦不到。只能任其存在降低爐氣散熱器之散熱能力，等到發(fā)生的蝕洞以至到爐氣散熱器實(shí)在不能用時(shí)一起拆除重安裝新的爐氣散熱器，造成很大浪費(fèi)。
本實(shí)用新型目的在于提供一種改進(jìn)型爐氣散熱器，以解決散熱管內(nèi)壁積塵清除問題；解決各散熱管內(nèi)流量分配均勻問題；進(jìn)一步目的是將本爐氣散熱器設(shè)計(jì)成以爐氣散熱器部件組合裝配式以方便制作、安裝、拆卸、更換、維修；再進(jìn)一步目的是實(shí)現(xiàn)以一束管徑小的散熱管等效代替一根管徑大的散熱管，從而保證在爐氣流量不變的基礎(chǔ)上增加散熱面積、縮小爐氣散熱器外型結(jié)構(gòu)尺寸。
達(dá)到上述目的而采用的技術(shù)方案為這種以爐氣為傳熱介質(zhì)用于干燥固體材料或制品的干燥室內(nèi)的爐氣散熱器，包括散熱管，每組散熱管兩端分別聯(lián)接在兩個(gè)集氣箱上，其中一個(gè)集氣箱被內(nèi)設(shè)隔板隔離成兩個(gè)腔，且每個(gè)腔均開有供爐氣流通的口，通過集氣箱把散熱管串聯(lián)成爐氣通道，集氣箱上還裝有可拆卸的集氣箱蓋。
本爐氣散熱器亦可由若干個(gè)爐氣散熱器部件組合裝配而構(gòu)成。
按上述技術(shù)方案制作的爐氣散熱器較之公知技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)首先，散熱管兩端聯(lián)接集氣箱，箱上均設(shè)置有可拆卸集氣箱蓋，打開箱蓋時(shí)，因操作人員能從管的一端看到另一端，故能十分方便的清除散熱管內(nèi)壁積塵；次之，通過集氣箱把散熱管串聯(lián)成爐氣通道，因集氣箱的作用而使流經(jīng)各散熱管的爐氣流量均勻；再之，集氣箱一般呈六面體，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即能方便的實(shí)現(xiàn)以 一束管徑小的散熱管等效代替一根管徑大的散熱管達(dá)到增加散熱面積的目的，又可將本爐氣散熱器制成若干個(gè)爐氣散熱器部件組合裝配成裝配式爐氣散熱器，爐氣散熱器部件尚可制成標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要而組合裝配，便于制造、運(yùn)輸、安裝、拆卸、維修更換等。
圖1為公知公用的爐氣散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為
圖1的A－A向剖面圖、圖3為
圖1的B－B向剖面圖。圖4為圖2的C－C向剖面圖。
圖5為本實(shí)用新型的裝配式爐氣散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的D－D向剖視圖。圖7為本裝配式爐氣散熱器部件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖7E－E向剖視圖。圖9為圖7的左視圖。
圖10為圖9的F－F向剖視圖。
圖11為圖9的H－H向剖視圖。
下面結(jié)合圖5－
圖11給出的本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)一步描述。參見圖5、圖6，本爐氣散熱器主要由散熱管(10)、每組散熱管兩端分別聯(lián)接在兩個(gè)呈六面體的集氣箱(J)上，對(duì)每一組散熱管而言，其中一個(gè)集氣箱(J)箱內(nèi)被隔板(11)隔離成二個(gè)腔，每個(gè)腔都開有供爐氣流通的口如圖5所示供氣口(G)、排氣口(P)，有供、排氣口的集氣箱稱之為供排氣集氣箱；而另一集氣箱只有通過散熱管(10)才能與外界相通則稱為封閉集氣箱，散熱管(10)兩端的集氣箱(J)上均對(duì)應(yīng)設(shè)置有可拆卸集氣箱蓋(12)。按上述結(jié)構(gòu)，用一個(gè)供排氣集氣箱、一組散熱管和一個(gè)封閉集氣箱焊接連為一體的零件為爐氣散熱器體，在爐氣散熱器體上再安裝可拆卸集氣箱蓋及其固定件就構(gòu)成了爐氣散熱器部件，若干個(gè)爐氣散熱器部件通過螺栓(13)可拆卸聯(lián)接為一體則構(gòu)成了如圖5、圖6所示的裝配式爐氣散熱器。各個(gè)爐氣散熱器部件的工作過程是，干燥室外的燃燒爐產(chǎn)生的高溫爐氣由集氣箱(J)的進(jìn)氣口(G)進(jìn)入供排氣集氣箱的供氣腔，經(jīng)散熱管(10)進(jìn)入封閉集氣箱(J)，再經(jīng)散熱管(10)進(jìn)入供排氣集氣箱的排氣腔，最后由排氣口(P)排出。干燥室內(nèi)水平循環(huán)流動(dòng)的空氣由垂直于散熱管(10)的方向流經(jīng)散熱管(10)進(jìn)行熱交換，被加熱的空氣流向干燥室內(nèi)待干燥物質(zhì)。在本爐氣散熱器運(yùn)行時(shí)，散熱管(10)內(nèi)壁是否有積塵，只要拆掉集氣箱蓋(12)就能從散熱管(10)的一端看到另一端，操作者可直接清除內(nèi)壁積塵。
參見圖7給出的裝配式爐氣散熱器部件具體機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。由圖7可見，一組散熱管(10)的兩端各焊接一個(gè)集氣箱(J)，集氣箱(J)呈六面體。圖7所示散熱管(10)右側(cè)的集氣箱由焊接散熱管(10)的管板(14)、與管板(14)上下邊相聯(lián)接的上、下聯(lián)接板(15)、聯(lián)接板(15)亦是用于各爐氣散熱器部件的聯(lián)接板面，以及兩塊側(cè)板(16)(見圖8)共五塊板相互焊接為一體形成箱體，加上在管板(14)的對(duì)面設(shè)置的由兩個(gè)可拆卸的板組成一個(gè)平面的集氣箱蓋(12)構(gòu)成六面體的集氣箱(J)即所謂封閉集氣箱。圖7所示散熱管(10)的左側(cè)集氣箱(J)即所謂的供排氣集氣箱，它是在封閉集氣箱的基礎(chǔ)上在箱內(nèi)還設(shè)置有隔板(11)以致使集氣箱分為兩個(gè)腔室，并且，其上，下聯(lián)接板(15)上分別開設(shè)有進(jìn)氣口(G)及排氣口(P)，供爐氣進(jìn)出之用。
可拆卸的集氣箱蓋(12)的固定方法如圖9、
圖10、
圖11 所示。在兩側(cè)板(16)上分別鉆有孔，孔中裝有蕊軸(17)，蕊軸(17)上安裝有偏心輪(18)，偏心輪(18)上設(shè)有搬孔，用搬桿插在搬孔中轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪(18)即可壓緊、或拆卸集氣箱蓋(12)。為提高集氣箱(12)與支承面間的密封性，可用耐火粘土或其他可被壓縮的耐火材料制成密封墊(19)。
根據(jù)干燥工藝的熱力計(jì)算可把若干個(gè)如圖7－
圖11給出的裝配式爐氣散熱器部件組合裝配成一體，如將各集氣箱(J)的聯(lián)接板(15)用螺栓(13)聯(lián)接就構(gòu)成了如圖5、圖6所示裝配式爐氣散熱器。裝配式爐氣散熱器的爐氣供、排是可逆的，其爐氣流向可由具體干燥室干燥工藝而確定。本實(shí)用新型所提及的裝配式爐氣散熱器部件可由國家有關(guān)部門制定標(biāo)準(zhǔn)使之成為以爐氣為傳熱介質(zhì)的干燥室所用爐氣散熱器的通用部件供專業(yè)人員在設(shè)計(jì)干燥室時(shí)選用。
值得說明的一點(diǎn)是，若用耐蝕材料，特別是以木材為干燥對(duì)象的干燥室內(nèi)氣體呈酸性時(shí)，若用鋁材一鋁管和鋁板制造爐氣散熱器不易腐蝕，亦無需維修及更換散熱器部件，則不必將爐氣散熱器制成組合裝配式，此時(shí)只需將管板、側(cè)板聯(lián)成一體再用隔板隔成各個(gè)集氣箱即可，其工作原理如圖5所示類同，不再冗述。
權(quán)利要求1.一種以爐氣為傳熱介質(zhì)用于干燥固體材料或制品的干燥室內(nèi)的爐氣散熱器，包括散熱管，其特征在于還具有集氣箱，每組散熱管兩端分別聯(lián)接在兩個(gè)集氣箱上，其中一個(gè)集氣箱被內(nèi)設(shè)隔板隔離成兩個(gè)腔，且每個(gè)腔均開有供爐氣流通的口，通過集氣箱把散熱管串聯(lián)成爐氣通道，集氣箱上還裝有可拆卸的集氣箱蓋。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的爐氣散熱器，其特征在于本爐氣散熱器可由若干個(gè)爐器散熱器部件組合裝配而構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求2規(guī)定的爐氣散熱器，其特征在于所說的爐氣散熱器部件由散熱管(10)、固結(jié)在散熱管(10)兩端的包括管板(14)、聯(lián)接板(15)、側(cè)板(16)、及隔板(11)聯(lián)體形成的集氣箱體而組成的主體零件，以及可拆卸的集氣箱蓋(12)所構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求1規(guī)定的爐氣散熱器，其特征在于所說的集氣箱蓋(12)可通過可拆卸的蕊軸(17)及偏心輪(18)壓緊固定在集氣箱上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種以爐氣為傳熱介質(zhì)用于干燥固體材料或制品的干燥室內(nèi)的爐氣散熱器，包括散熱管，其特征是散熱器兩端連接有集氣箱，集氣箱上設(shè)置有可拆卸的集氣箱蓋。其特點(diǎn)是，能方便地清除散熱管內(nèi)積塵；散熱管內(nèi)爐氣流量均勻；在滿足爐氣總流量的基礎(chǔ)上，以小管徑的管組等效代替大管徑，增加了散熱管散熱面積，提高了爐器散熱的能力，縮小了散熱器體積；采用可拆卸的爐氣散熱器部件組合裝配，能方便安裝、維修和更換。
文檔編號(hào)F28D1/02GK2103785SQ9122677
公開日1992年5月6日 申請(qǐng)日期1991年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月14日
發(fā)明者張仁遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:吉林林學(xué)院實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)