專利名稱：旋轉(zhuǎn)多圓筒式空氣輸送通道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種用于將空氣導(dǎo)入燃燒爐的裝置，尤其是涉及一種總的由一組可旋轉(zhuǎn)的圓筒構(gòu)成的新型空氣輸送通道，它允許空氣以一種渦流形式進(jìn)入燃燒爐。
在傳統(tǒng)的礦物燃料燃燒鍋爐中，空氣被輸送至燃燒爐內(nèi)，在那里它不僅被用來(lái)引燃和支持諸如煤、燃油或天然氣之類的燃料燃燒，而且還用來(lái)控制在燃料燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的某些氣體污染物的量。一般，空氣是通過(guò)圍繞著各燃燒爐的一個(gè)或多個(gè)環(huán)形空氣通道處及位于燃燒爐上方或下方的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣口處的爐壁而導(dǎo)入燃燒爐的。在這種空氣輸送通道中，通常用百葉窗式擋風(fēng)片或旋轉(zhuǎn)葉片來(lái)改變進(jìn)氣的流動(dòng)形式，使空氣相對(duì)于燃燒爐壁成所需的角度或者以旋轉(zhuǎn)形式進(jìn)入燃燒爐。

圖1A示出一種現(xiàn)有的使用百葉窗式擋風(fēng)片的空氣輸送通道。圖1B示出一種現(xiàn)有的使用旋轉(zhuǎn)葉片的空氣輸送通道。在大多數(shù)情況下，百葉窗式擋風(fēng)片和旋轉(zhuǎn)葉片是可動(dòng)的，因而可實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣流動(dòng)形式的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而提高燃燒爐的工作性能。由這種現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)所提供的靈活性，在空氣輸送通道的位置因鍋爐裝置周圍的障礙物影響而受到限制的情況下尤為有利。
本發(fā)明是一種用于鍋爐及其輔助設(shè)備的新型空氣輸送通道。多個(gè)兩端開(kāi)口的圓筒松散可動(dòng)地聚集成一組。設(shè)有一對(duì)板狀圓形管片，用來(lái)在各圓筒的端部支承它們，因而將這些圓筒保持在一起成為一組。每張管片具有多個(gè)圓孔，其數(shù)量等于該組圓筒的數(shù)量，其直徑大小正好夠這些圓筒的端部松散可動(dòng)地裝入該管片。一張管片位于爐壁的一開(kāi)口中，另一張管片與該圓筒組一起位于一空氣輸送腔如一風(fēng)箱中，該空氣輸送腔在爐壁開(kāi)口的外側(cè)與該鍋爐相連。在空氣輸送腔內(nèi)的管片于其周邊上的一點(diǎn)處與一剛性桿或軸相連，該桿或軸不僅能支承該管片和圓筒組，而且能旋轉(zhuǎn)和/或平移該管片和裝于其孔中的圓筒的端部。該空氣輸送腔內(nèi)的空氣通過(guò)位于空氣輸送腔內(nèi)的圓筒端部進(jìn)入圓筒，而后經(jīng)過(guò)這些圓筒并從裝于爐壁開(kāi)口中的管片上的圓筒端部流出而進(jìn)入鍋爐。利用將位于空氣輸送腔內(nèi)的管片直線平移而將鍋爐壁開(kāi)口中的管片保持靜止，可以將圓筒組中的圓筒排成使得流經(jīng)這些圓筒的空氣以任何所需要的角度而被導(dǎo)入鍋爐。利用旋轉(zhuǎn)位于空氣輸送腔內(nèi)的管片，并保持爐壁開(kāi)口中的管片靜止或按相反于另一管片旋轉(zhuǎn)方向的方向旋轉(zhuǎn)，可以將圓筒組中的圓筒排成使得進(jìn)入鍋爐的空氣呈渦流或旋轉(zhuǎn)流的形式。利用同時(shí)直線平移和旋轉(zhuǎn)位于空氣輸送腔內(nèi)的管片，并保持鍋爐壁開(kāi)口中的管片靜止或按相反于另一管片旋轉(zhuǎn)方向的方向旋轉(zhuǎn)，可以使進(jìn)入鍋爐的空氣呈渦流和定向流相結(jié)合的形式。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種可用于礦物燃料燃燒鍋爐及輔助設(shè)備的多圓筒式空氣輸送通道，該空氣輸送通道包括多個(gè)兩端開(kāi)口并松散可動(dòng)聚集成一組的圓筒；一位于一空氣輸送腔內(nèi)的、具有多個(gè)圓孔的第一板狀管片，圓孔的數(shù)量等于圓筒組中的圓筒數(shù)量，每個(gè)圓孔的直徑足夠大以允許每個(gè)圓筒的端部可動(dòng)地裝入并支承于該管片；一位于爐壁的一個(gè)開(kāi)口中的第二板狀圓形管片，該第二管片還具有多個(gè)圓孔，其數(shù)量等于圓筒數(shù)量，其直徑足夠大以供圓筒組中每個(gè)圓筒的端部可動(dòng)地裝入并支承于該第二管片；一連接于該第一管片外周邊上的一點(diǎn)處的、作為用來(lái)直線平移和/或旋轉(zhuǎn)該管片及插于其上的圓筒端部的裝置的剛性桿或軸；一用來(lái)將該第二管片及插裝于其上的圓筒端部按相反于該第一管片旋轉(zhuǎn)方向的方向旋轉(zhuǎn)的裝置。
按本發(fā)明的另一個(gè)方面，任一張管片都可以從順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到逆時(shí)針再?gòu)哪鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)到順時(shí)針地以擺動(dòng)的方式旋轉(zhuǎn)，而另一張管片保持靜止。管片的擺動(dòng)動(dòng)作將被傳遞到裝于其上的圓筒，流經(jīng)這些圓筒的空氣也將根據(jù)傳遞到圓筒的動(dòng)作而以擺動(dòng)的形式被導(dǎo)入鍋爐。
本發(fā)明的又一個(gè)方面在于提供一種空氣輸送通道，它能產(chǎn)生現(xiàn)有傳統(tǒng)空氣輸送通道所能產(chǎn)生的氣流形式，而不需要這些空氣輸送通道所使用的內(nèi)部機(jī)械裝置(百葉窗式擋風(fēng)片和旋轉(zhuǎn)葉片)。可以認(rèn)為，利用省去這些機(jī)械裝置，可以減少在傳統(tǒng)的空氣輸送通道中會(huì)遇到的壓力降低(抽風(fēng)損失)現(xiàn)象。
本發(fā)明的再一個(gè)方面在于提供一種空氣輸送通道，其生產(chǎn)和操作成本低于現(xiàn)有傳統(tǒng)的空氣輸送通道的價(jià)格。
本發(fā)明的還有一個(gè)方面在于提供一種空氣輸送通道，它在控制進(jìn)入鍋爐的空氣的渦流和/或方向方面具有高度的靈活性，進(jìn)而可提供一種具有范圍調(diào)節(jié)能力的、比傳統(tǒng)的空氣輸送通道更為優(yōu)良的空氣輸送通道。
本發(fā)明的各種新穎性區(qū)別特征將在所附的、作為本揭示一部分的權(quán)利要求中詳細(xì)指明。為便于更好地理解本發(fā)明，及其工作優(yōu)點(diǎn)和所達(dá)到的具體目的，下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
附圖中圖1A是一使種用百葉窗式擋風(fēng)片來(lái)產(chǎn)生定向空氣流的傳統(tǒng)空氣輸送通道的側(cè)剖圖和端面圖(從A-A線看)。
圖1B是一種使用旋轉(zhuǎn)葉片來(lái)產(chǎn)生渦流空氣的傳統(tǒng)空氣輸送通道(復(fù)式)的局部側(cè)剖圖。
圖2是本發(fā)明的空氣輸送通道的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的板狀圓形管片的正面圖。
圖2表示本發(fā)明的空氣輸送通道?？諝廨斔屯ǖ?0位于一裝在燃燒爐14的爐壁16外側(cè)的空氣輸送腔或風(fēng)箱12內(nèi)。該空氣輸送通道10具有多個(gè)兩端開(kāi)口的圓筒18，它們被松散可動(dòng)地并排設(shè)置而形成一多圓筒組20。盡管圖2所示的多圓筒組20包含三個(gè)圓筒18，但應(yīng)予理解的是本發(fā)明并不限于任何具體的圓筒數(shù)。本發(fā)明除了可以如圖2所示包括有三個(gè)圓筒18，還可以包括兩個(gè)或任何數(shù)量的圓筒18。圓筒18可用任何適合在高溫下使用的材料制成，該高溫一般是由燃燒爐14中礦物燃料的燃燒所產(chǎn)生。
除了多圓筒組20，空氣輸送通道10還具有一對(duì)板狀圓形管片22和24，它們?cè)诟鲌A筒18的端部支承這些圓筒，進(jìn)而將它們保持在一起成為圓筒組20。同樣用適當(dāng)?shù)哪蜔岵牧现瞥傻墓芷?2和24具有多個(gè)孔26，孔的數(shù)量等于圓筒組20中圓筒18的數(shù)量，孔的直徑d正好夠每個(gè)圓筒的端部松散可動(dòng)地裝入。管片22位于燃燒爐14爐壁16上的開(kāi)口28中，其直徑為D，接近開(kāi)口28的直徑。管片24同圓筒組20一起設(shè)于空氣輸送腔12內(nèi)。管片24的周邊與一耐熱的剛性桿或軸30相連，該桿或軸30不僅起到支承管片24和圓筒組20的作用，而且還可傳遞一個(gè)可使管片24和插裝于其上的圓筒端部在空氣輸送腔12內(nèi)沿任意方向移動(dòng)的力。桿30可用來(lái)垂直、水平、或沿位于管片24平面或與其相平行的任一平面內(nèi)的任何方向平移管片24和圓筒18的端部。這種平移可將圓筒18排成使得其中流過(guò)的空氣以傾斜的流動(dòng)形式導(dǎo)入燃燒爐14，類似于傳統(tǒng)空氣輸送通道(圖1A)的百葉窗式擋風(fēng)片所產(chǎn)生的氣流形式。桿30還可以用來(lái)使管片24繞著縱向通過(guò)其中心的軸線旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)可以是順時(shí)針?lè)较虻模部梢允悄鏁r(shí)針?lè)较虻?，并且這種旋轉(zhuǎn)實(shí)際上是會(huì)受到限制的，原因就在于多圓筒組20本身的物理結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，圓筒組20只能旋轉(zhuǎn)到不至于令圓筒18彼此接觸而使圓筒組20鎖合或是圓筒18端部脫離管片24或22的孔26而使圓筒組20散架的程度。管片24在物理限制所允許的范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)可使圓筒18配置成這樣的形式，即流經(jīng)它們的空氣以渦流或旋轉(zhuǎn)流的形式進(jìn)入燃燒爐14內(nèi)，類似于采用傳統(tǒng)空氣輸送通道(圖2)所得到的氣流形式。
除了將管片24直線平移和旋轉(zhuǎn)，桿30還可用來(lái)以其它方式移動(dòng)管片24而產(chǎn)生其它所需要的、傳統(tǒng)空氣輸送通道所不能產(chǎn)生的氣流形式。桿30可用來(lái)使管片24產(chǎn)生直線平移與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)合運(yùn)動(dòng)將圓筒18配置成這種形式，即流經(jīng)它們的空氣在進(jìn)入燃燒爐14時(shí)的流動(dòng)形式同時(shí)具有一傾斜(定向的)分量和一旋轉(zhuǎn)或渦流分量。合成的氣流形式具有目前任何使用百葉窗式擋風(fēng)片或旋轉(zhuǎn)葉片的傳統(tǒng)空氣輸送通道所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。上述傳統(tǒng)空氣輸送通道能產(chǎn)生定向或旋轉(zhuǎn)氣流，但是這種空氣輸送通道不能同時(shí)提供這兩種氣流形式的特性。桿30還可以另一種方式來(lái)使用，使得管片24從順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到逆時(shí)針?lè)较蛟購(gòu)哪鏁r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到順時(shí)針?lè)较虻匾砸环N擺動(dòng)的方式旋轉(zhuǎn)。而后，管片24的擺動(dòng)動(dòng)作傳遞到裝于其上的圓筒18，因而流經(jīng)它們的空氣導(dǎo)入燃燒爐14的形式也是按傳遞給圓筒18的動(dòng)作而擺動(dòng)。
大多數(shù)情況，以上對(duì)管片24各種不同運(yùn)動(dòng)類型的描述都是假設(shè)管片22被固定于開(kāi)口28內(nèi)。然而，這一假設(shè)也并不總是這樣。本發(fā)明的某些實(shí)施例可能需要管片22在一個(gè)方向上的有限旋轉(zhuǎn)，該方向與傳遞到管片24上的旋轉(zhuǎn)方向相反。一種這樣的實(shí)施例涉及到這種情況，即管片24不發(fā)生直線平移，但發(fā)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。第二種這樣的實(shí)施例具有這種情況，即管片24同時(shí)發(fā)生直線平移和順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。管片22沿與管片24旋轉(zhuǎn)方向相反的方向的旋轉(zhuǎn)，在管片24不發(fā)生直線平移的情況下將形成渦流或旋轉(zhuǎn)氣流形式，而在管片24發(fā)生直線平移的情況下將形成定向/渦流相結(jié)合的氣流形式。
本發(fā)明還有另一種實(shí)施例，其中管片24不發(fā)生任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而管片22從順時(shí)針?lè)较虻侥鏁r(shí)針?lè)较虻財(cái)[動(dòng)，或從逆時(shí)針?lè)较虻巾槙r(shí)針?lè)较虻財(cái)[動(dòng)。在這樣的配置下，管片24可以或也可以不發(fā)生直線平移。在任一種情況下，都會(huì)形成擺動(dòng)氣流形式。然而，在管片24發(fā)生平移的情況下，氣流形式將同時(shí)具有擺動(dòng)和定向的特性。
對(duì)于本發(fā)明的那些實(shí)施例來(lái)說(shuō)，其中這種或是那種形式的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被傳遞到管片22上，這樣的運(yùn)動(dòng)將由一個(gè)通過(guò)一類似于桿30的裝置傳遞的力來(lái)產(chǎn)生。這種裝置的一端將被剛連于管片22，其另一端將與一用來(lái)產(chǎn)生移動(dòng)管片22所需要的力的裝置相連。
盡管以上詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，以說(shuō)明本發(fā)明原理的應(yīng)用，但應(yīng)予理解的是，在不脫離該原理的情況下，本發(fā)明是可以用其它的方式來(lái)實(shí)施的。
權(quán)利要求
1.一種用于將空氣導(dǎo)入礦物燃料燃燒鍋爐的多圓筒空氣輸送通道，該空氣輸送通道包括多個(gè)兩端開(kāi)口、松散可動(dòng)地并排配置而形成一多圓筒組的圓筒；一位于一空氣輸送腔內(nèi)的、具有多個(gè)圓孔的第一板狀管片，圓孔的數(shù)量等于圓筒組中的圓筒數(shù)量，每個(gè)圓孔的直徑大小正好夠每個(gè)圓筒的端部松散可動(dòng)地裝入并支承于該管片；一位于鍋爐壁的一個(gè)開(kāi)口中的第二板狀圓形管片，該第二管片還具有多個(gè)圓孔，其數(shù)量等于圓筒數(shù)量，直徑足夠大以允許圓筒組中每個(gè)圓筒的端部松散可動(dòng)地裝入并支承于該第二管片；一用于對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置；一用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到第二管片的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置是一剛性桿，它的一端連接于第一管片外周邊上的一點(diǎn)處。
3.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移第一管片和裝于其上的圓筒端部，而第二管片在鍋爐壁的開(kāi)口中保持不動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置使該第一管片繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，而第二管片在鍋爐壁的開(kāi)口中保持不動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移該第一管片和使該第一管片繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，而第二管片在爐壁的開(kāi)口中保持不動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置使第一管片以擺動(dòng)的方式繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而第二管片在鍋爐壁的開(kāi)口中保持不動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移該第一管片和使該第一管片以擺動(dòng)的方式繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而第二管片在鍋爐壁的開(kāi)口中保持不動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置使第一管片繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，用來(lái)向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置使第二管片繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，第二管片的旋轉(zhuǎn)方向與第一管片的旋轉(zhuǎn)方向相反。
9.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置在該第一管片所在的平面內(nèi)直線平移該第一管片和使該第一管片繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，用來(lái)向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置使第二管片繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線不完全地旋轉(zhuǎn)，第二管片的旋轉(zhuǎn)方向與第一管片的旋轉(zhuǎn)方向相反。
10.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置使第二管片以擺動(dòng)的方式繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而用來(lái)對(duì)第一管片支持和傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置既不使該第一管片平移也不使它不完全地旋轉(zhuǎn)。
11.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，用來(lái)向第二管片傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置使第二管片以擺動(dòng)的方式繞著垂直于它并通過(guò)其表面的中心的軸線旋轉(zhuǎn)，而第一管片在其所在的平面內(nèi)直線平移。
12.如權(quán)利要求1所述的空氣輸送通道，其特征在于，該第一板狀管片為圓形。
全文摘要
一種用于將空氣導(dǎo)入礦物燃料燃燒鍋爐及輔助設(shè)備的多圓筒式空氣輸送通道。該空氣輸送通道總的包括一可直線平移和旋轉(zhuǎn)的、端部開(kāi)口的圓筒組，它允許空氣以定向的和/或渦流的形式吸入，而無(wú)需使用傳統(tǒng)空氣輸送通道中使用的百葉窗式擋風(fēng)片和旋轉(zhuǎn)葉片。
文檔編號(hào)F23L9/00GK1165268SQ97110238
公開(kāi)日1997年11月19日 申請(qǐng)日期1997年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月3日
發(fā)明者特德V·小馬爾 申請(qǐng)人:巴布考克及威爾考克斯公司