一种高温热风炉换热结构的制作方法

本实用新型属于高温热风炉领域，尤其涉及一种高温热风炉换热结构。

背景技术：

高温热风炉被使用在茶叶制作的杀青工序以及坚果类烘干工序，能够持续不断的提供370度以上的高温热风，以使茶叶或坚果类脱水烘干。目前的高温热风炉通常使用焦煤或燃气燃烧产生大量热，加热换热器中的新鲜冷空气，使冷空气加热至370度以上行程高温热风。然而，经过换热后产生的尾气依然有较高温度，直接排出则有较大的能源浪费，不利于环保。

技术实现要素：

为了克服现有技术中高温热风炉热能利用率低、能源浪费较为严重的不足，本实用新型提供了一种高温热风炉换热结构，对燃烧产生的尾气余热进一步利用，降低能源消耗。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高温热风炉换热结构，包括炉体，所述炉体包括燃烧室以及与燃烧室上方连通的换热室，所述燃烧室的底部设有进气管，所述换热室内设有换热管，所述换热室设有连通的烟道，所述换热管的前端布置在烟道中，所述烟道的出口设有涡轮室，所述涡轮室内设有转动的涡轮，所述涡轮室的另一侧设有压气室，所述压气室内设有与涡轮同步转动的叶轮，所述压气室的出口与燃烧室的进气管连通。燃烧室内燃烧产生的高温气体上升进入到换热室中，对换热室中的换热管加热，换热管中通入新鲜的冷空气，冷空气与高温气体进行换热。换热后的尾气进入到烟道中，与换热器的前端发生热交换，对换热器的冷空气进行预热。之后尾气进入到涡轮室中推动涡轮转动，将尾气的热能和动能转化为涡轮的动能，涡轮带动叶轮转动以提高燃烧室的进气量，有利于提高进气效率，进一步降低能耗。

作为优选，所述烟道的出口设有出气管路，所述出气管路上设有二位三通阀，所述二位三通阀的进口与出气管路连通，所述二位三通阀的第一出口与涡轮室的进口连通，所述二位三通阀的第二出口设有尾管。二位三通阀可切换进口与第一出口、第二出口的连通状态，切换出气管与涡轮室连通或者与尾管连通，从而方便调节进气量。

作为优选，所述烟道沿炉体一侧呈s形布置，所述换热管的前端均匀布置在烟道中。这样，烟道和换热管的接触面和时间进一步增加，有利于提高换热效果。

作为优选，所述压气室的出口与燃烧室的进气管之间设有进气支管，所述进气支管设有单向阀，所述单向阀使进气支管由压气室的出口向燃烧室的进气管单向导通。单向阀可实现单向的进气，避免进气支管中出现空气回流。

本实用新型的有益效果是：(1)充分利用燃烧后的尾气余热，提高热能使用率，降低能耗；(2)利用尾气余热带动涡轮转动，提高燃烧室进气量，有助于燃料充分燃烧。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中：燃烧室1，进气管1a，换热管2，前端2a，换热室3，烟道4，出气管路5，二位三通阀6，尾管7，涡轮室8，涡轮9，叶轮10，压气室11，进气支管12，单向阀13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例中，一种高温热风炉换热结构，包括炉体，炉体包括燃烧室1以及与燃烧室1上方连通的换热室3，燃烧室1的底部设有进气管1a，换热室3内设有换热管2，换热管2在换热室3中来回往复弯折，并且弯折段之间保持均匀的间距。换热室3设有连通的烟道4，烟道4沿炉体一侧呈s形布置，换热管2的前端2a布置在烟道4中，换热管2的前端2a在烟道4中来回往复弯折并且弯折段均匀布置在烟道4中。

烟道4的出口设有涡轮室8，涡轮室8内设有转动的涡轮9，涡轮室8的另一侧设有压气室11，压气室11内设有与涡轮9同步转动的叶轮10，压气室11的出口与燃烧室1的进气管1a连通。烟道4的出口设有出气管路5，出气管路5上设有二位三通阀6，二位三通阀6的进口与出气管路5连通，二位三通阀6的第一出口与涡轮室8的进口连通，二位三通阀6的第二出口设有尾管7，涡轮室8的出口可单向连通尾管7以方便管路的布置。压气室11的出口与燃烧室1的进气管1a之间设有进气支管12，进气支管12设有单向阀13，单向阀13使进气支管12由压气室11的出口向燃烧室1的进气管1a单向导通。

在实际运行过程中，燃烧室1中燃料燃烧，产生的高温气体沿箭头方向上升进入到换热室3中，对换热室3中的换热管2加热，换热管2中通入新鲜的冷空气，冷空气与高温气体进行换热。换热后的尾气从换热室3顶部进入到烟道4中，与换热器的前端2a发生热交换，对换热器的冷空气进行预热。之后尾气进入到涡轮室8中推动涡轮9转动，将尾气的热能和动能转化为涡轮9的动能，涡轮9带动叶轮10转动以提高燃烧室1的进气量。燃料刚开始燃烧时产生的气体热能较低，此时可通过二位三通阀6使出气管路5与尾管7连通，尾气不经过涡轮室8，当尾气温度上升之后再将二位三通阀6切换至出气管路5与涡轮室8连通，尾气带动涡轮9转动。

技术特征：

1.一种高温热风炉换热结构，包括炉体，所述炉体包括燃烧室(1)以及与燃烧室(1)上方连通的换热室(3)，所述燃烧室(1)的底部设有进气管(1a)，所述换热室(3)内设有换热管(2)，其特征是，所述换热室(3)设有连通的烟道(4)，所述换热管(2)的前端(2a)布置在烟道(4)中，所述烟道(4)的出口设有涡轮室(8)，所述涡轮室(8)内设有转动的涡轮(9)，所述涡轮室(8)的另一侧设有压气室(11)，所述压气室(11)内设有与涡轮(9)同步转动的叶轮(10)，所述压气室(11)的出口与燃烧室(1)的进气管(1a)连通。

2.根据权利要求1所述的一种高温热风炉换热结构，其特征是，所述烟道(4)的出口设有出气管路(5)，所述出气管路(5)上设有二位三通阀(6)，所述二位三通阀(6)的进口与出气管路(5)连通，所述二位三通阀(6)的第一出口与涡轮室(8)的进口连通，所述二位三通阀(6)的第二出口设有尾管(7)。

3.根据权利要求1所述的一种高温热风炉换热结构，其特征是，所述烟道(4)沿炉体一侧呈s形布置，所述换热管(2)的前端(2a)均匀布置在烟道(4)中。

4.根据权利要求1所述的一种高温热风炉换热结构，其特征是，所述压气室(11)的出口与燃烧室(1)的进气管(1a)之间设有进气支管(12)，所述进气支管(12)设有单向阀(13)，所述单向阀(13)使进气支管(12)由压气室(11)的出口向燃烧室(1)的进气管(1a)单向导通。

技术总结
本实用新型公开了一种高温热风炉换热结构，包括炉体，所述炉体包括燃烧室以及与燃烧室上方连通的换热室，所述燃烧室的底部设有进气管，所述换热室内设有换热管，所述换热室设有连通的烟道，所述换热管的前端布置在烟道中，所述烟道的出口设有涡轮室，所述涡轮室内设有转动的涡轮，所述涡轮室的另一侧设有压气室，所述压气室内设有与涡轮同步转动的叶轮，所述压气室的出口与燃烧室的进气管连通。燃烧室内燃烧产生的高温气体上升进入到换热室中，对换热室中的换热管加热，换热管中通入新鲜的冷空气，冷空气与高温气体进行换热。本实用新型旨在对燃烧产生的尾气余热进一步利用，降低能源消耗。

技术研发人员：李建华;徐跃;张汉建
受保护的技术使用者：武义华帅茶叶瓜子机械有限公司
技术研发日：2020.11.26
技术公布日：2021.07.23