一种空冷式浸没燃烧蒸发器的制作方法

本实用新型涉及浸没燃烧蒸发，具体涉及一种空冷式浸没燃烧蒸发器。

背景技术：

浸没燃烧蒸发是利用高温烟气与废水直接接触，使废水快速蒸发，实现废水浓缩的工艺。浸没燃烧蒸发技术实现了高温烟气与被加热废水之间能量的直接传递，几乎没有固定的换热面，传热效率高。

浸没燃烧设备的燃料多为沼气或天然气，燃气与空气在燃烧室内混合燃烧后释放的热量，一方面由高温烟气携带至蒸发室与废水直接接触换热，使废水蒸发浓缩；另一方面，由燃烧室及其附近的设备吸收，造成燃烧室及设备温度剧增，甚至影响设备安全运行。

现有的浸没燃烧蒸发设备中，燃烧室内衬采用耐火材料进行隔热保温。由于燃烧室温度较高，使得耐火材料使用寿命短，而且由于设备长期处于有水蒸气的环境中，耐火材料会吸收水蒸气，从而增加了耐火材料损坏的风险。

因此，需要提出一种新的浸没燃烧蒸发器，以至少部分地解决上述问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种空冷式浸没燃烧蒸发器，包括：

燃烧室，所述燃烧室的侧壁上设置有空冷夹套；

设置于所述空冷夹套上的冷却风进口，助燃空气经由所述冷却风进口进入所述空冷夹套；

设置于所述空冷夹套上的冷却风出口，所述冷却风出口连通所述燃烧室的空气入口，用于将在所述空冷夹套内加热后的助燃空气导入所述燃烧室；

燃料管道，连通所述燃烧室，用于为所述燃烧室提供燃气，所述燃气与加热后的助燃空气在所述燃烧室内混合燃烧，空冷夹套内的助燃空气用于冷却燃烧室外壁；

设置于所述燃烧室下端的布气结构，所述布气结构连通蒸发室，用于将所述燃烧室内燃烧产生的高温烟气导入到所述蒸发室内的废水中，以使所述废水蒸发浓缩。

示例性地，所述空冷式浸没燃烧蒸发器还包括调节阀门，用于将助燃空气分为主路助燃空气和支路助燃空气，进入所述空冷夹套的助燃空气为所述支路助燃空气，从所述冷却风出口导出的所述加热后的助燃空气与所述主路助燃空气混合后进入所述燃烧室。

示例性地，所述空冷式浸没燃烧蒸发器还包括流量控制阀，用于控制所述支路助燃空气的风量。

示例性地，所述冷却风出口连通冷却风出口管道，所述冷却风出口管道连通空气主管道，从所述冷却风出口导出的所述加热后的助燃空气与进入所述空气主管道的主路助燃空气在所述空气主管道内混合；

所述空气主管道连通所述燃烧室，用于将混合后的助燃空气导入所述燃烧室。

示例性地，所述燃烧室下部的所述空冷夹套与所述蒸发室之间设有隔热保护套管。

示例性地，所述蒸发室中还设置有环绕所述布气结构的循环围堰。

示例性地，所述空冷式浸没燃烧蒸发器还包括风机，用于提供所述助燃空气。

根据本实用新型实施例的空冷式浸没燃烧蒸发器，助燃空气通过包围燃烧室的空冷夹套后进入燃烧室内进行燃烧，从而可以借助燃烧室内的热量提高助燃空气温度，达到稳定火焰的效果，同时通过助燃空气对燃烧室的冷却作用，可以取消常见浸没燃烧蒸发器内燃烧室内的耐火内衬，提高系统稳定性及设备的使用寿命。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为本实用新型一个实施例的空冷式浸没燃烧蒸发器的结构示意图。

附图标记：

101：冷却风进口；

102：空冷夹套；

103：冷却风出口管道；

104：空气主管道；

105：燃料管道；

106：燃烧室；

107：布气结构；

108：蒸发室；

109：循环围堰；

110：隔热保护套管。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。

在现有的浸没燃烧蒸发设备中，燃烧室内衬采用耐火材料进行隔热保温。由于燃烧室温度较高，使得耐火材料使用寿命短，而且由于设备长期处于有水蒸气的环境中，耐火材料会吸收水蒸气，增加耐火材料损坏的风险。

基于此，本实用新型的空冷式浸没燃烧蒸发器在燃烧室外壁设置空冷夹套，抽取一定比例或全部的助燃空气送入空冷夹套内以冷却燃烧室，经燃烧室加热后的助燃空气与燃气混合进入燃烧室燃烧，不仅可以控制燃烧室温度，而且通过加热燃烧空气，还能够提高系统的热效率。

下面结合附图对本实用新型实施例的空冷式浸没燃烧蒸发器做具体说明。

如图1所示，本实用新型实施例的空冷式浸没燃烧蒸发器包括：燃烧室106，所述燃烧室106的侧壁上设置有空冷夹套102；所述空冷夹套上设置有冷却风进口101，助燃空气经由所述冷却风进口101进入所述空冷夹套102；所述空冷夹套上还设置有冷却风出口，所述冷却风出口连通所述燃烧室106的空气入口，用于将在所述空冷夹套102内加热后的助燃空气导入所述燃烧室106；燃料管道105，连通所述燃烧室106，用于为所述燃烧室106提供燃气，所述燃气与加热后的助燃空气在所述燃烧室106内混合燃烧，空冷夹套102内的助燃空气用于冷却所述燃烧室106的燃烧室外壁；设置于所述燃烧室下端的布气结构107，所述布气结构107连通蒸发室108，用于将所述燃烧室106内燃烧产生的高温烟气导入到所述蒸发室108内的废水中，以使所述废水蒸发浓缩。

本实用新型实施例的空冷式浸没燃烧蒸发器可以将部分或全部的助燃空气导入空冷夹套102以进行换热。为了将部分助燃空气导入空冷夹套102，在一个实施例中，所述空冷式浸没燃烧蒸发器还包括调节阀门(未图示)，用于将助燃空气分为主路助燃空气和支路助燃空气，进入所述空冷夹套102的助燃空气为所述支路助燃空气。

示例性地，所述空冷式浸没燃烧蒸发器还包括可以风机(未图示)，用于提供所述助燃空气。所述风机包括但不限于空气罗茨风机。由空气罗茨风机引来的助燃空气由调节阀门分为主路助燃空气和支路助燃空气，主路助燃空气和支路助燃空气的风量可以由流量控制阀控制。流量控制阀可以仅用于调节支路助燃空气的风量，也可以同时调节主路和支路助燃空气的风量。通过流量调节阀，可以精确调节支路助燃空气的风量，保证燃烧室106的冷却效果及燃烧的稳定性。在一些实施例中，流量控制阀也可以将全部的助燃空气作为冷却风导入空冷夹套102。

当助燃空气分为主路助燃空气和支路助燃空气时，从冷却风出口导出的所述加热后的助燃空气与所述主路助燃空气混合后进入所述燃烧室。具体地，所述冷却风出口连通冷却风出口管道103，所述冷却风出口管道103连通空气主管道104，从所述冷却风出口导出的所述加热后的助燃空气与进入所述空气主管道104的主路助燃空气在所述空气主管道104内混合。空气主管道104连通所述燃烧室106，用于将混合后的助燃空气导入所述燃烧室106。

如上所述，燃料管道105为燃烧室106提供燃气，空气主管道104为燃烧室106提供助燃空气，燃气与助燃空气在燃烧室106内混合燃烧，产生高温烟气和热量。其中，燃烧产生的热量可以加热空冷夹套102内的助燃空气，同时对燃烧室106的侧壁进行降温，从而取消燃烧室106内耐火材料的设置。由于导入燃烧室106内的助燃空气为在空冷夹套102内加热后的助燃空气，被加热的助燃空气可以对火焰起到稳定作用，并且还可以提高热量的利用率。

燃烧室106内燃烧产生的高温烟气向下流动，经燃烧室106底部的布气结构107后被分散成弥散气泡导入蒸发室108内的废水中，气泡在上升的过程中与废水直接接触，发生传热传质，废水中的液体受热蒸发，从而使废水浓缩。

在一些实施例中，蒸发室108中还设置有环绕所述布气结构107的循环围堰109。在烟气上浮的作用下，循环围堰109内形成有规律的循环流。采用循环围堰109的设计，能够使得蒸发室108内的废水有规律的流动，减小蒸发室108内气液相界面的扰动引起的背压波动，同时增大设备自循环能力，增强传热传质效果。

在一些实施例中，燃烧室106下部的空冷夹套102与蒸发室108之间设有隔热保护套管110。隔热保护套管110能够在空冷夹套102与蒸发室108之间形成隔热作用，避免影响助燃空气的加热效果或影响蒸发室108内的废水蒸发浓缩。

基于以上描述，本实用新型实施例的空冷式浸没燃烧蒸发器至少具有以下优点：

1、利用助燃空气作为燃烧室冷却风，在保护燃烧设备的同时，提高系统的稳定性，同时可取消燃烧室内耐火材料的设置。

2、通过燃烧空气支路上的流量调节阀，可精确调节冷却风流量，保证燃烧室的冷却效果，被加热的冷却风对燃烧火焰起稳定作用。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。