专利名称：发热型煤气生成炉装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤气生成(变成)炉，特别是涉及一种具有确保气体反应完全、组装隔热砖快速方便、可缩短冷却管路及生成气体品质稳定的发热型煤气生成(变成)炉。
一般，煤气(瓦斯)生成炉是将煤气与预定比例的空气作混合，并且经过燃烧後，藉以产生目的气体的炉箱，这种目的气体可以是还原性气体，也可以是氧化性气体，依照煤气与空气混合的比例而定，空气比例较高为氧化性，较低则为还原性，煤气生成炉在反应生成目的气体後，其气体温度是维持在高温状态，仍有部分气体会继续作反应，而有残留煤气的现象，所以通常都会在生成炉後方装设冷却装置，藉此将目的气体降温到至少300℃以下，使该目的气体可获得较安定的状态。如
图1、2、3所示，一般煤气生成炉的构造是在一生成炉10内部设有一燃烧室11，该燃烧室11是中空的圆管，其内壁周面上叠置有多块隔热砖12，该隔热砖12是呈扇形的耐火砖块，其作组叠後在中心形成圆形状的中孔13以供混合气体进入，而该燃烧室11与生成炉10内壁之间形成一冷却空间14，该冷却空间14可供冷却液体进入流通并带走该燃烧室11外管的热度，藉以降低该生成炉10外部周遭的温度，使操作人员可靠近该生成炉10进行操作，在该生成炉10後端装设的冷却装置是由数个预定长度的冷却管15彼此作衔接，冷却管15内部设有一内管151以供目的气体流入，而外部设有一外管152，该外管152与内管151之间形成一冷却室153，而该外管152两端外壁分别设有一入口端154及一出口端155，使冷却液体由该入口端154进入冷却室153内，再由出口端155流出，这种循环水流就可降低内管151内目的气体的温度。上述的冷却管构造确实具有生成目的气体并提供降低温度的功效，但是，在组装上及冷却、燃烧效率上却仍具有如后所述的缺点，该煤气生成炉10在使用一段时间後，该隔热砖12会损耗破裂而必需定期作更换，且这种扇形隔热砖12结构必需一个个环形堆叠以筑出该中孔13，这种堆叠方式在组装及拆除工作时相当费时费力，特别是深入该燃烧室11内部作堆叠时会更加麻烦、困难，此外，该生成炉10内部燃烧室11在进行混合气体燃烧时，彼此堆叠的隔热砖12都会形成直线状的间隙121，混合气体燃烧所产生的热能会经由该直线间隙121直接且快速传达至燃烧室11外管，而受到该冷却空间14内的冷却液体作循环流动将热能带出炉外，如此造成该燃烧室11内的热量快速流失，能量消耗较大，内部温度无法维持在一定的高温，而导致生成的气体反应不完全，所以这种煤气生成炉具的燃烧效率较差，而生成气体的品质也较难控制，另外，该生成炉10所生成目的气体的温度通常是维持在800℃与900℃的高温，当冷却装置欲将此一高温降至300℃以下的温度时，所需联结冷却管15的数目、长度必需很大，因此占掉相当大的厂区，造成管材及空间成本高，且单一内管输送管径都相同，与冷却液体接触时，内管只有一定的冷却面积，因此无法作出快速冷却的效果，使得整体的冷却效率较差。
本实用新型的目的在於提供一种可达到增进燃烧效率、组装方便、缩短冷却管路及生成气体品质稳定的发热型煤气生成炉。
本实用新型的发热型煤气生成炉，是在一炉箱内设有一生成炉，该生成炉前方联接有混合器管路，以提供预定比例的煤气混合气进入生成炉内的一燃烧室内，该燃烧室内填设有数块隔热砖，该燃烧室与炉体内壁之间形成一冷却空间以供冷却液体流入，生成炉上设有点火装置可点燃混合气体作燃烧，以反应生成目的气体，而在生成炉後方联接有一冷却管路，使生成的目的气体通过冷却管路降温到达安定状态，其中，各隔热砖是紧密套入燃烧室内的圆形块体，其一端面上凸设有一阶环，另一端面上相对凹设一阶座，在中央处贯设有一中孔，各隔热砖可相互叠组，使一组隔热砖的阶环可套入另一组隔热砖的阶座内，形成具有弯折路径的阻隔部；该冷却管路包含第一冷却器及第二冷却器，该第一冷却器联接在生成炉的後端，内部设与燃烧室连通的内管以供目的气体流入，而外部设一外管而与内管之间形成第一冷却室，第一冷却室可供冷却液体流入藉以进行第一阶段冷却，该第二冷却器是衔接在第一冷却器後端，其外部设有一阀管，该阀管两端套固两盘架，该两盘架上密封连接互相分开的多支小型支管(小型支管的两端)，各支管与阀管之间形成第二冷却室；藉由上述构造的组合，该等隔热砖形成弯折的阻隔部可阻隔燃烧室内气体温度直接受冷却液体降温，可确保炉内温度保持高温状态，而目的气体经过该第一冷却器进行第一阶段大口径冷却，气体温度可先降至预定温度，再通过该第二冷却器进行第二阶段小口径冷却，使气体温度急速降至安定温度以下，而可达到增进燃烧效率、组装方便、缩短冷却管路及生成气体品质稳定的功效。
下面通过最隹实施例及附图对本实用新型的发热型煤气生成炉进行详细说明，附图中
图1是以往煤气生成炉的管路示意图。
图2是以往煤气生成炉隔热砖的排列示意图。
图3是以往煤气生成炉的组合剖面图。
图4是本实用新型较佳实施例的正面组合图。
图5是本实用新型较佳实施例的侧面组合图。
图6是本实用新型上述较佳实施例隔热砖的立体示意图。
图7是本实用新型上述较佳实施例生成炉的组合剖面图。
图8是本实用新型上述较佳实施例第一冷却器的剖面示意图。
图9是本实用新型上述较佳实施例第二冷却器的剖面示意图。
图10是本实用新型上述较佳实施例第二冷却器的侧面示意图。
图11是本实用新型较佳实施例的管路示意图。
如图4、5、6、7所示，本实用新型的发热型煤气生成炉，是在一炉箱100内设有一生成炉20，该生成炉20前方联接有混合器101管路，藉以提供预定比例的煤气混合气进入该生成炉20内的一燃烧室21内，该燃烧室21内填设有数个隔热砖22，该燃烧室21与炉体内壁之间形成一冷却空间23供冷却液体流入，该生成炉20上设有点火装置102(如
图11)可点燃混合气体作燃烧，以反应生成目的气体，而在该生成炉20後方设有与燃烧室连通的一冷却管路30，使生成的目的气体通过该冷却管路30降温到达安定状态。
该等隔热砖22是紧密套入该燃烧室21内的圆形块体，其具有预定的厚度，在本实施例中，是以五块隔热砖22将该燃烧室21填满，在该隔热砖22一端面上凸设圆形的一阶环221，而另一端面上相对凹设有圆形的一阶座222，在中央处轴向贯设有一中孔223以供气体流通，一隔热砖22的阶环221可套入另一隔热砖22′的阶座222′内，使两块隔热砖22之间形成具弯折路径的阻隔部224，在本实施例中，该阻隔部224是垂直弯折呈90度，其路径是作阶级状的设置，当然，也可根据需要而将阶座与阶环作另一种型式的配合变化，使阻隔部作成斜角或弧角状的弯折路径，同样也具有阻隔热能散发外泄的功能。该冷却管路30包含第一冷却器31、一缓冲管路32及第二冷却器33，其管路是由数单管彼此衔接而成，每个单管藉由端部设置的法兰凸缘而可彼此作衔接栓固。配合图8所示，该第一冷却器31是衔接在生成炉20後端的管体群所串联构成，在本实施例中只采用二个单管组串联而成，其单管的构造是在内部设有具预定内径的一内管311，该内管311与生成炉1後方出口相接而可供目的气体流入，单管外部设有一外管312以包容内管311，该外管312外缘两侧端分别设有一入口端313及一出口端314，该外管312与内管311之间形成第一冷却室315，该入口端313可供冷却液体流入第一冷却室315内循环流动，再由该出口端314将热量排泄带出管外，藉此可对目的气体进行第一阶段冷却作业。
该缓冲管路32，请配合
图11所示，是衔接在该第一冷却器31与第二冷却器33的间的管路，其管径与内管311相同而可直接衔接在第一冷却器31後端，只供目的气体通过而无冷却作用。配合图9、10所示，该第二冷却器33是衔接在该第一冷却器31、缓冲管路32的後端处，在本实施例中只采用两个单管组串联而成，其单管的构造是在外部设有一阀管331，该阀管331外缘两侧端也分别设有一入口端332及一出口端333，在其内部两端处套固有两盘架334，该两盘架334上密封连接呈放射状型态的数支小型支管335，且该等支管335可作等间隔环形排列，各支管335与阀管331之间形成有第二冷却室336，该入口端332同样可供冷却液体进入该第二冷却室336内循环流动，再由该出口端333将热量排泄带出管外，藉此可对目的气体进行第二阶段冷却作业，在该阀管331两端栓接固设有两承接阀座337，该两承接阀座337外侧设有一承接管338可供接入或接出管路，而在内部凹空形成一容气室339，使目的气体可汇集至该容气室339再进入各支管335内。
如
图11所示，使用时，是在该混合器101管路进行过滤、混合比例及流量控制的设定，使煤气与空气的混合气体可进入变化炉20内，再经由该变化炉20上的点火装置102点燃混合气体燃烧後，就可生成目的气体，此时，目的气体的温度大约是在800℃-900℃，目的气体由该变化炉20後端进入第一冷却器31内，以该内管311的大口径进行第一阶段的冷却作业，可将目的气体的温度降至大约在600℃，目的气体紧接着通过该缓冲管路32，该缓冲管路32并无冷却的动作，可提供刚降完温後的目的气体具有缓冲的时间，而使目的气体可维持在恒温状态，最後，目的气体进入该第二冷却器33内，第二冷却器33各支管335口径较小，该等支管335与冷却液体的接触面积愈大，冷却的效率、速度也增大、加快，因此，以多数的支管335的小口径进行第二阶段的冷却作业，可将目的气体急速降至300℃以下(大约可降至150℃左右)，就可有效地将高温的目的气体冷却降温至安定状态下的温度，使气体品质具有稳定性。
综上所述，本实用新型的发热型煤气生成炉具有如後所述的优点(1)．组装拆除快速、方便本实用新型的隔热砖22是圆径与该燃烧室21管壁内径相同的圆形块体，每一隔热砖22可直接套塞入燃烧室21管壁，该隔热砖22以阶环221配合阶座222套接，每一隔热砖22的定位度都相当良好，本实用新型是以整块隔热砖22去作横向组叠，不用像以往以一个个堆砌成圆状，即使深入该燃烧室21内部也可将隔热砖22快速推入(推出)作组叠(拆解)，因此在组装及拆除上十分方便、快速，充份有效地提高工作效率。(2)．燃烧效率佳本实用新型的各隔热砖22是以阶环221与阶座222搭配堆叠，两者之间形成的阶级状的阻隔部224可确实将中孔223作密封，即使该燃烧室21内的热气渗透入间隙时，该阻隔部224弯折的路径也可有效地将热气阻隔，以减少热能传递至燃烧室21管壁的机会，相对地可减少炉内受到冷却液体的降温作用，使该隔热砖22达到保温层的功用，所以，本实用新型可有效地减少炉内热能的损失，降低能量损耗，增加燃烧效率，该燃烧室21内可维持在一定的高温状态，使生成的气体具有较稳定的品质。
(3)．降温动作快速本实用新型的冷却管路30是利用第一冷却器31进行第一阶段冷却作业，再通过该第二冷却器33进行第二阶段冷却作业，藉由这种分段冷却的方式，可将高温的目的气体迅速降温至安定状态，因此两者组合後具有极高的冷却效率，可缩短整个冷却管路的路径，而不会占用太大空间，在本实施例中是以一炉箱100就可将整个生成炉20及冷却管路30全部包容在内，在管材及空间成本上都可降低，且本实用新型冷却气体的品质十分良好，是以分段冷却方式将目的气体作降温，可分别对不同温度状态下的目的气体作最佳的冷却处理，也就是说，可调整第一冷却器或第二冷却器降温的幅度，使降温动作可依所生成目的气体的特性做出最佳的冷却速率，以保持目的气体的生成品质。
权利要求1．一种发热型煤气生成炉，包含联接在该生成炉前方的混合器管路及让煤气混合气进入生成炉内的一燃烧室，该燃烧室内设有数块隔热砖，在该生成炉後方设有与燃烧室连通的冷却管路，其特征在于各隔热砖是紧密套入燃烧室内的圆形块体，其一端面上凸设一阶环，另一端面上相对凹设一阶座，在中央处贯设有一中孔，各隔热砖阶环与阶座相互叠组套合，在各隔热砖间形成具有弯折路径的阻隔部；该冷却管路包含第一冷却器及第二冷却器，该第一冷却器联接在生成炉的後端，内部设与燃烧室连通的内管，而外部设一外管而与该内管之间形成第一冷却室，该第二冷却器衔接在第一冷却器後端，其外部设有一阀管，该阀管两端套固两盘架，该两盘架上密封连接互相分开的多支小型支管的两端，各支管与阀管之间形成第二冷却室。
2．如权利要求1所述的发热型煤气生成炉，其特征在于该阻隔部弯折的路径呈垂直90度阶级状。
3．如权利要求1所述的发热型煤气生成炉，其特征在于该第一冷却器与第二冷却器之间连接设置一缓冲管路。
4．如权利要求1所述的发热型煤气生成炉，其特征在于该第二冷却器阀管两端固接两承接阀座，该两承接阀座外侧各设一承接管，而内部凹空形成一容气室。
专利摘要一种发热型煤气生成炉,是在生成炉燃烧室内组叠有数块隔热砖,隔热砖一端凸设一阶环,另一端凹设一阶座,使隔热砖可相互组叠套入燃烧室内,而形成有弯折路径的阻隔部,生成炉后端联接有冷却管路,冷却管路包含第一冷却器及第二冷却器,第一冷却器以大口径进行第一阶段冷却,而该第二冷却器是以小口径进行第二阶段冷却,可达到增进燃烧效率、组装方便、缩短冷却管路及生成气体品质稳定的功效。
文档编号C10J3/20GK2325396SQ98209099
公开日1999年6月23日 申请日期1998年4月28日 优先权日1998年4月28日
发明者杨永吉 申请人:三永电热机械股份有限公司