专利名称：防爆预混式高温燃气流动粒子炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及防爆预混式高温燃气流动粒子炉，尤其适用于金属零件热处理、纺织组件的清洗及热熔塑料工业的模具清洗，也适用于精密锻造保护加热。
众所周知，内燃式燃气流动粒子炉是籍燃气与空气混合在炉床内燃烧放热，并以燃烧产生的热气流作为床层流态化驱动流体来工作的流态化热处理设备，是当今世界上发展较快的炉种之一。它具有升温快，热效率高，炉温均匀性好，且可用燃料代替电能等优点。这类设备工作质量的好坏、运行的安全稳定性主要取决于供气方式和布风器质量。供气方式以燃气与空气在进入炉床前是否混合，分为预混式和外混式两种，已公开的专利文献(CN87201684U)提供的内燃式高温流动粒子炉是预混式供气方式，使用孔板型布风器，燃气与空气预先在混合气室内混合，再通过布风板孔眼喷入炉罐内燃烧，这种方式布风较均匀，流化稳定、燃烧速度快，但有火焰传播到混合气室内燃烧，即“回火”的危险，易引起燃爆事故，无法长期安全运行，更难在高温工作。还有一种外混供气方式常用风帽或喷嘴分别将燃气和空气喷入炉膛中混合和燃烧，虽可防止“回火”，但却很难做到燃气与空气均匀混合和满足稳定流化要求的布风条件，工作质量不尽人意。
鉴于已有技术存在的不足之处，本发明的目的是提供一种高温燃气流动粒子炉，能在良好的流化状态下安全运行。
本发明防爆预混式高温燃气流动粒子炉，由炉膛、气室、布风板、炉口、炉外壳、炉底下脚、喷嘴、进气管组成，其特征在于炉体由钢制炉罐、耐火纤维压制的密孔型布风板及带有隔离双气室炉底组成三位一体落地式结构;双层气室的隔离板上设有数个与下气室相通的配气管，配气管前端的高阻值管状燃气喷头预埋在密孔型布风板中，燃料气通过配气管经喷头进入布风板，助燃气体从上气室直接进入布风板与燃气混合，构成了防爆型没有预混室的预混配气布风方式;使用富氧助燃气体由压缩空气添加适量氧气构成，也可用工业氮气配制;上下室的进气管均为圆环型，其环管上布有若干向下的出气孔。
本发明燃气流动粒子炉，燃料气及富氧助燃气体分别输入，在特制的纤维密孔型布风板微孔通道中预先混合均匀后喷入炉床燃烧，使炉床中的固体颗粒流态化。用耐热钢制成高阻值燃气喷头，其内径为Φ10～Φ40，内部填装耐火纤维棉，一端封死或开口，前端侧壁上设有数对Φ0.1～Φ1.5mm喷气孔，喷头预埋入布风板一定深度。炉罐内壁贴有隔热材料，使炉内工作温度可高达1350℃。耐火纤维压制的布风板中预埋高阻值燃气喷头与隔离双气室组合而成的防爆型燃气预混配气方式同样也适用于其它燃气加热装置。
本发明防爆预混式高温燃气流动粒子炉，最适用于金属零件的热处理，相应于该技术领域的已有技术，采用炉罐、布风板及带有双层气室的炉底组成的三位一体落地式主体结构，具有极高的整体稳定性及可靠的气密性，纤维布风板集预混、均匀布风、防爆三项功能于一身，既能保持预混供气方式最佳的燃烧状态，又具有密孔型布风板优异的布风流化特性，从根本上杜绝了燃气炉“回火”危险及气室燃爆事故，确保长期高温运行安全，节约燃料，是流态化热处理的理想设备，具有广泛的实用性。
图1本发明结构剖面图;
图2本发明上气室剖面图。
炉口1;吸风圈2;回料口3;保温炉衬4;炉壳5;炉罐6;布风板7;上气室8;进气管9;下气室10;进气管11;炉底12;配气管13;管状喷头14;隔热内衬15;流化床16;沉降带17;炉顶隔热层18。
下面结合附图对本发明的一个实施例做进一步说明本发明防爆预混式高温燃气流动粒子炉，采用钢制炉罐6，布风板7及带双层气室的炉底12三位一体落地式主体结构，具有极高的整体稳定性及可靠的气密性。钢制炉罐6用耐热钢焊成，内壁贴10～70mm陶瓷纤维耐火材料，炉内工作温度为500～1350℃，具有良好的耐激冷急热性能，防止了产生开裂造成罐内气流短路影响流化。设在炉罐6下部的布风板7用耐火纤维压制而成，布风板7的下方设有隔离双层气室，上气室8和下气室10。双层气室的隔离板上布有数个与下气室相通的配气管13，配气管13前端的高阻值管状燃气喷头14预埋在密孔型布风板7中。上气室8及下气室10内的进气管均为一圆环型，其环管上布有若干向下的出气孔。富氧助燃气体由环形进气管9进入上气室8，经稳压通过布风板7微孔喷入炉床，高压燃料气由环形进气管11进入下气室10稳压，经配气管13高阻值管状燃气喷头14前端小孔喷出，在通过布峰板7的微孔通道中与行进中的富氧助燃气体混合后喷入炉床燃烧，形成了防爆型没有预混室的预混配气布风方式。使用的富氧助燃气体由压缩空气添加适量氧气构成，也可用工业氮气配制，便于按需要调节加热速率、炉内气氛、控制温度，同时满足炉床稳定流化对气体流速的要求。高阻值管状喷头14内径为Φ10～Φ40，内部填装耐火纤维棉(＝0.4～1.1g/cm3)，一端封死或开口，前端侧壁上设有数对Φ0.1～Φ1.5mm喷气孔，喷头14预埋入布风板7深度为纤维板厚度的3/5～4/5，出气孔前方阻力小于管内阻力，出气孔上部微孔通道阻力小于下部阻力，因此燃气喷出后不会进入上气室8，富氧助燃气体也不会倒灌入下层燃气室10。耐火纤维压制布风板预埋高阻值燃气喷头14与隔离双气识8、10组合而成的防爆型燃气预混配气方式，同样适用于其它燃氧加热装置。炉膛上部还设有200～450mm沉降带17，利于沸腾粒子沉降，避免飞溅，减少废气粉尘含量。含尘废气由炉口1和炉顶隔热层之间的窄缝吸入吸风圈2，经除尘后排出户外，由除尘器收集的细粒子从回料口3送回炉膛，以保证炉床粒度配比，确保流化质量的稳定。炉壳5与炉罐6间填充硅酸铝纤维棉保温炉衬4，减少散热降低能耗。
权利要求
1.防爆预混式高温燃气流动粒子炉，由炉膛、气室、布风板、炉口、炉外壳、炉底下脚、沉降带、进气管组成，其特征在于a)炉体由钢制炉罐、耐火纤维压制的密孔型布风板及带有隔离双气室炉底组成三位一体落地式主体结构；b)双层气室的隔离板上设有数个与下气室相通的配气管，配气管前端的高阻值管状燃气喷头预埋在密孔型布风板中，燃料气通过配气管经喷头进入布风板，助燃气体从上气室直接进入布风板与燃气混合，构成防爆型没有预混室的预混配气布风方式；c)使用富氧助燃气体由压缩空气添加适量氧气构成，也可用工业氮气配制；d)上下气室内的进气管均为圆环形，其环管上布有若干向下的出气孔。
2.根据权利要求1所述的防爆预混式高温燃气流动粒子炉，其特征在于耐热钢制成的高阻值燃气喷头，其内径为Φ10～Φ40，内部填装耐火纤维棉，一端封死或开口，前端侧壁上设有数对Φ0.1～Φ1.5mm喷气孔，喷头预埋入布风板一定深度。
3.根据权利要求1所述的防爆预混式高温燃气流动粒子炉，其特征在于炉罐内壁贴有一定厚度的隔热材料。
4.根据权利要求1所述的防爆预混式高温燃气流动粒子炉，其特征在于耐火纤维压制布风板预埋高阻值燃气喷头与隔离双气室组合而成的防爆型燃气预混配气方式同样也适用于其它燃气加热装置。
全文摘要
防爆预混式高温燃气流动粒子炉，采用炉罐、布风板及带有双层气室的炉底组成的三位一体落地式主体结构，燃料气及富氧助燃气体分别输入，在特制的纤维密孔型布风板微孔通道中预先混合均匀再喷入炉床燃烧。纤维布风板集预混、均匀布风、防爆等三项功能于一身、既能保持预混供气方式最佳的燃烧状态，又具有密孔型布风板优异的布风流化特性，从根本上杜绝了燃气炉“回火”危险及气室燃爆事故，节约燃料，具有广泛的实用性。
文档编号F27B1/00GK1081246SQ9210764
公开日1994年1月26日 申请日期1992年7月11日 优先权日1992年7月11日
发明者毛树楷, 马菊仙, 刘振乾, 丁建军 申请人:中国矿业大学