[实用新型]一种换热管和具有螺旋扁管自身预热装置的燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业加热领域，具体涉及一种换热管和具有螺旋扁管自身预热装置的燃烧器。

背景技术

自身预热式燃烧器可用于工业炉特别是热处理炉的直接或者间接加热。该类型的燃烧器利用自身排出的烟气通过紧凑型换热装置预热助燃空气，能够保证炉内温度的控制和均匀性，有利于提高产品的加热质量。

当前自身预热式燃烧器基本采用翅片式换热装置，其材料为耐热铸钢或者陶瓷。该换热装置通常由换热直管和排布在直管上的翅片构成，结构较简单，应用范围也较广，但常规翅片式换热装置，只是在管壁附近的流体预热效果较好，而管中心相距管壁外的流体距离较远，换热效果相对较差，总体换热系数不高。

另外，由于耐热铸钢厚度较大，且空气和烟气侧都只有一排翅片，翅片高度有限，因此换热系数和换热面积都难以再增大，翅片上距离直管的管壁越远的部分，换热效果越差，换热也不均匀。

因此，对于翅片式换热装置，其存在的问题是换热效率较低，排烟温度很高。

为了降低排烟温度，也有采用蜂窝蓄热体进行烟气余热回收的方法，但该方式对于热处理炉用小功率燃烧器存在体积过大，同时，这种蓄热式换热需要蓄热体交替换热，带来操作维护上的不方便，这对于要求较高的热处理炉适用性较差，延长了换热时间。

实用新型内容

本实用新型提供一种换热管和具有螺旋扁管自身预热装置的燃烧器，以解决现有的烟气与预热气体换热效率较低，排烟温度高的问题。

为此，本实用新型提出一种换热管，所述换热管为扭曲的螺旋扁管，所述螺旋扁管包括截面为扁管状的螺旋扁管主体。

所述螺旋扁管还包括与所述螺旋扁管主体连接的螺旋扁管端部，所述螺旋扁管端部的截面为圆形。

所述螺旋扁管的截面为椭圆状，所述椭圆状的短长轴之比小于等于0.25。所述螺旋扁管的扭曲比大于等于6小于等于12。

所述螺旋扁管采用压扁和热扭两步成型，或采用冷压成型机利用模具冷压一次成型。

本实用新型还提供一种具有螺旋扁管自身预热装置的燃烧器，所述燃烧器至少包括：烟气室；容纳待预热气体的换热管，设置在所述烟气室内，所述换热管为前面所述的换热管。

所述燃烧器还包括：与所述换热管连通的燃烧室以及与所述燃烧室连通的燃气管，所述换热管为助燃空气管。

所述燃烧器还包括：包围在所述燃烧室外的集气室，所述燃烧室与所述集气室之间具有环缝；所述换热管包括多排螺旋扁管，至少有一排螺旋扁管与所述集气室连通。

所述集气室为耐高温金属制成的集气室，所述燃烧室为碳化硅陶瓷制成的燃烧室。

所述燃烧器还包括：伸入所述燃烧室的点火电极。

所述烟气室由燃烧器外套筒与燃烧器内套筒形成，所述燃烧室与所述集气室设置在所述燃烧器内套筒的一端，所述燃气管为燃气喷管，所述燃气管和所述点火电极从所述燃烧器内套筒的另一端延伸至所述集气室，所述燃烧器外套筒的侧向分别设有待预热气体入口和烟气出口，所述待预热气体入口与所述换热管连接，所述烟气出口与烟气室连通。

本实用新型采用的换热管为扭曲的螺旋扁管，相对于直管和螺旋盘管(螺旋盘管表面不扭曲)，扭曲的螺旋扁管的外侧表面由于扭曲，在单位长度上增加了外表面积，即增加了换热面积；同时，由于螺旋扁管的截面为扁管状，管中心与管壁的距离相对于圆管明显减小，管中心处与管壁外的换热流体之间的距离得以减小，从而克服了直管、螺旋盘管和包含直管的翅片式换热装置换热不均，换热效果差的问题。

在翅片式换热器与螺旋扁管换热器都采用相同的换热体积或换热面积的情况下，扭曲的螺旋扁管换热器比翅片式换热器具有更好的换热系数和均匀的换热性能，换热效果更好。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的具有螺旋扁管自身预热装置的燃烧器的整体结构示意图；

图2为图1中A-A处剖面结构；

图3为根据本实用新型实施例的换热管的立体结构；

图4为根据本实用新型实施例的换热管的主视结构。

附图标号说明：

1、燃气入口    2、待预热气体入口    3、烟气出口    4、燃烧器外套筒

5、螺旋扁管    6、集气室            7、燃气喷管    8、点火电极

9、燃烧室      10、燃烧器内套筒                11、烟气室

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。