一种气体双循环辐射管加热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103255271A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103255271103255271A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310190177.8(22)申请日2013.05.21(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人冯俊小曹亚平(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C21D1/52(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种气体双循环辐射管加热装置(57)摘要本发明公开了一种气体双循环辐射管加热装置，该装置炉内部分为由第一直管、第一弯管、第二直管、第二弯管、第三直管、第三弯管和第四直管以及增设的烟气回流管在炉内形成封闭的内环气体循环管道，炉外部分为空烟转接装置、混合气输送管、烧嘴形成的外环气体循环管道。本发明弥补了辐射管在沿管长度方向上温度分布不均匀及局部温度较高的缺陷。内环气体循环使回流烟气与燃烧火焰相混合，能够降低火焰中心温度，增强辐射管表面温度分布的均匀性，延长其使用寿命，减少热力型NOx生成；由于增加了烟气回流管，炉内有效辐射换热面积增加，而外环气体循环能有效提高空气预热温度，降低空气中含氧量，实现低氧燃烧，从而在降低污染的同时增加热效率。CN103255271ACN103257ACN103255271A权利要求书1/1页1.一种气体双循环辐射管加热装置，其特征在于，该装置包括置于炉内的内环气体循环管道部分和炉外的外环气体循环管道部分，所述内环气体循环管道部分包括第一直管（2）、第一弯管（3）、第二直管（5）、第二弯管（6）、第三直管（7）、第三弯管（8）、第四直管（9）和烟气回流管（10）；所述外环气体循环管道部分包括烧嘴（1）、空烟转接装置（11），混合气输送管（12）；所述空烟转接装置（11）包括空气入口(11a)、空气渐缩出口（11c）和烟气出口（11b），所述烧嘴（1）包括喷口（1e）、燃烧室（1d）和燃气入口（1a）；其中，所述第一直管（2）、第二直管（5）、第三直管（7）和第四直管（9）为直管，且互相平行；所述第一弯管（3）、第二弯管（6）、第三弯管（8）和烟气回流管（10）为弧形；所述的第一直管（2）和第二直管（5）通过第一弯管（3）首尾相连，第二直管（5）和第三直管（7）通过第二弯管（6）首尾相连，第三直管（7）和第四直管（9）通过第三弯管（8）首尾相连，所述第四直管（9）和第一直管（2）通过烟气回流管（10）首尾相连，所述的空烟转接装置（11）通过法兰与所述第四直管（9）尾段连接，所述烧嘴（1）通过法兰与所述第一直管（2）的首段连接，所述喷口（1e）设置于所述烧嘴（1）一端，所述喷口（1e）沿管道深入到所述第一直管（2）与所述烟气回流管（10）的连接处，所述混合气输送管（12）的一端与所述空烟转接装置（11）的空气渐缩出口（11c）相连通，且所述空气渐缩出口（11c）与所述混合气输送管（12）联通处预留有环形间隙，另一端与所述烧嘴（1）相连通。2.如权利要求书1所述的气体双循环辐射管加热装置，其特征在于，该装置还包括用于调节烧嘴喷口（1e）位置的烧嘴喷口伸缩调节装置（1f），所述烧嘴喷口伸缩调节装置（1f）设置在炉外。3.如权利要求书1或2所述的气体双循环辐射管加热装置，其特征在于，所述第一直管（2）直径为D1，烟气回流管（10）直径为D2，其中，D2/D1=0.70~1.0。4.如权利要求书1或2所述的气体双循环辐射管加热装置，其特征在于，从所述喷口（1e）喷出的速度为100m/s~200m/s的高速气体。5.如权利要求书1或2所述的气体双循环辐射管加热装置，其特征在于，所述混合气输送管（12）为渐扩管，窄口一端与所述空气出口端（11c）连接，宽口一端与所述烧嘴（1）连接。2CN103255271A说明书1/4页一种气体双循环辐射管加热装置[0001]技术领域[0002]本发明属于燃气辐射管加热技术领域，特别是一种适用于保护气氛下进行热处理的气体双循环辐射管加热装置，能够用于各种对产品加热质量要求高的工业炉。背景技术[0003]金属热处理可以使被加热金属具有良好的性能，其加热过程大多需要在可控气氛下进行，目前最常见的热处理加热方式是电加热和燃气加热，燃气辐射管能够满足热处理加热的要求，与电加热相比，燃气辐射管加热具有一次能源热利用率高、单位表面积热功率大、运行费用低等优点。[0004]对于燃气辐射管加热装置来说，在火焰区，烟气温度较高，相应会形成辐射管壁面的高温区，而火焰区之后，烟气温度降低，相应形成辐射管壁面温度的低温区，因此存在沿管长方向