[發明專利]一種風量和溫度可穩定調節的熱風發生系統及方法

有效

• 申請號: 201310521468.0
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103574891A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 朱廷鈺;趙瑞壯;徐文青;汪軍盛
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;北京正實同創環境工程科技有限公司
• 主分類號: F24H3/02
• 分類號: F24H3/02;F24H9/18;F24H9/20;F24H9/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本發明涉及一種熱風發生系統，尤其涉及一種風量和溫度可穩定調節的熱風發生系統，以天然氣、液化氣、焦爐氣等多種燃料提供熱源進行直接或間接加熱產生熱風，應用于工業烘焙、城市暖風、科學研究等多個領域。

背景技術

傳統熱風發生系統多以電能和蒸汽作為熱源，通過換熱器加熱冷風，達到所需熱風溫度。該工藝電能和蒸汽的消耗量非常大，成本過高。在眾多行業中，采用天然氣等清潔能源作為熱源產生熱風技術將逐步取代傳統熱風發生系統。

早期應用的熱風系統大多采用蓄熱式原理，這種熱風爐存在占地大、熱風溫度不穩定、蓄熱體壽命短、成本高等缺點，在許多行業已經不采用該類型熱風爐。

現有技術中，熱風發生系統結構形式很多，從換熱形式來分類可分為間接換熱和直接換熱兩種結構。

CN201724387U公開了一種燃氣熱交換熱風系統，燃燒爐產生的高溫煙氣通過兩個列管式換熱器加熱風機提供的冷空氣，從而產生熱風。但該技術的缺點在于需要配置換熱器，投資成本較高。因此在實際應用中，對熱風成分要求不是極為嚴格的情況下，采用直接換熱結構熱風發生系統。

CN202675600U公開了一種溫度可調的熱風系統，通過調節冷暖空氣的比例來控制出風口的熱風溫度。但該技術的缺點在于冷風風機運行壓力會對燃燒器運行造成干擾影響，致使燃燒不穩定，可靠性降低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有熱風發生系統存在的問題，提供一種風量和溫度可穩定調節的熱風發生系統。通過調節風機的風量調節閥和整個系統出口的熱風溫度來控制熱風發生量和溫度，可調節性強，燃燒過程穩定，能夠滿足不同環境或工況下的使用條件。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的目的之一在于提供一種風量和溫度可穩定調節的熱風發生系統，所述系統包括依次連接的氣流分配室、熱風發生室和緩沖室。

還包括位于系統起端或末端的風機，所述風機上設有風量調節閥。

所述氣流分配室內設有燃燒機，其機頭伸入熱風發生室，機頭周圍設置喇叭形火焰擋筒；氣流分配室的立面板上設有控制系統；

所述氣流分配室與熱風發生室之間設置冷風導流板；

所述緩沖室末端設有熱風出口，所述熱風出口上設有熱電偶及熱風流量計。

在本發明中，要保證風機上風量調節閥的控制精度，燃燒機消耗的風量由工藝操作要求和消耗的燃氣量決定，工況穩定時為定值，通過觀察系統末端熱風流量計反饋的風量來調節風量調節閥，實現熱風產生量的控制。

在本發明中，通過熱風出口的熱電偶和氣流分配室立面板上的控制系統實現熱風溫度的穩定調節。

所述熱風發生室和緩沖室通過火焰擋板及通風孔分隔。熱風發生室和緩沖室之間設計的火焰擋板，使燃燒火焰在外部壓力突然變化時得以緩沖，保證了實際應用過程中工況波動較大時系統運行的穩定性。熱風發生室熱風溫度波動較大，通過通風孔進入緩沖室內進一步混合均勻，從而得到風量和溫度穩定的熱風。

所述緩沖室設有防爆口。所述熱風發生室和緩沖室底部均設有清灰口。

所述燃燒機配置安全電磁閥及燃氣量調節閥，保證操作的安全性和簡易性。

所述冷風導流板環葉面傾斜，大徑一側朝向熱風發生室；優選地，所述傾斜的角度為10°～30°。冷風導流板的安裝方向，保證了冷風進入熱風發生室的穩定性及熱冷風混合的均勻性。

所述喇叭形火焰擋筒和火焰擋板接觸火焰一側涂裝硅酸鋁耐火層，以保證燃燒和產生熱風成分的穩定性。

所述熱風發生室和緩沖室的殼體內壁涂裝耐火隔熱層，可以有效避免熱損失，加強保溫效果，延長系統的使用壽命。但在實際應用過程中，為強化保溫效果，外壁還需要設置巖棉或玻璃纖維保溫層。耐火層長時間使用會龜裂變形，容易掉落，在進行耐火層涂裝時需預先在鋼板上設計焊接鋼鉤網，“抓牢”耐火層，延長設備的使用壽命。

本發明的應用工況可適用于正壓和負壓系統，只需根據工藝要求將風機布置位置變換即可。所述風機位于熱風發生系統的末端時采用引風機類型。

本發明的目的之二在于提供一種風量和溫度可穩定調節的熱風發生方法，風機提供整體系統風量進入氣流分配室，燃燒機從氣流分配室自吸一定量的冷風，剩余的冷風通過冷風導流板進入熱風發生室，與燃燒產生的高溫熱風初步混合，再經過通風孔進入緩沖室內進一步均勻混合，產生所需的較低溫度的熱風，進入后續工序；

產生的熱風量和熱風溫度通過在線儀表熱風流量計和熱電偶反饋到配套的控制系統，通過控制系統實現風量和溫度的調節控制。