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一种节能型化工炉及其操作工艺
申请号	CN202311525122.8	申请日	2023-11-16	公开(公告)号	CN117628478A	公开(公告)日	2024-03-01
申请人	湖北广富林生物制剂有限公司;			发明人	牛巍; 张晓臣; 李萍; 齐斐;
摘要	本发明提供了一种节能型化工炉，包括支座，支座的上端设置有燃烧炉，燃烧炉的内部设置有蒸汽发生炉，蒸汽发生炉的上端连通有蒸汽输出管，燃烧炉的外侧设置有储水隔热腔，储水隔热腔的外侧设置有隔热层，储水隔热腔向外设置有与其连通的气压平衡管，蒸汽发生炉的上端安装有水泵，水泵的入口端连通有伸入到储水隔热腔底部的抽水管，水泵的出口端连通有伸入到蒸汽发生炉内的注水管；燃烧炉的底部于蒸汽发生炉的边缘设置有多个燃烧组件，每一燃烧组件均包括燃料喷头、进气喷头及火花塞。根据本发明的化工炉，本发明还提供的一种节能型化工炉的操作工艺，能够充分利用燃料产生的热能，最终用于生成蒸汽，能够有效提高燃料的热效率，节能效果显著。
权利要求	1.一种节能型化工炉，包括支座(1)，其特征在于，所述支座(1)的上端设置有燃烧炉(2)，所述燃烧炉(2)的内部设置有蒸汽发生炉(3)，所述蒸汽发生炉(3)的上端连通有蒸汽输出管(6)，所述蒸汽输出管(6)上设置有阀门(7)，所述燃烧炉(2)的外侧设置有储水隔热腔(8)，所述储水隔热腔(8)的外侧设置有隔热层(9)，所述储水隔热腔(8)向外设置有与其连通的气压平衡管(11)，所述蒸汽发生炉(3)的上端安装有水泵(12)，所述水泵(12)的入口端连通有伸入到所述储水隔热腔(8)底部的抽水管(13)，所述水泵(12)的出口端连通有伸入到所述蒸汽发生炉(3)内的注水管(14)；所述燃烧炉(2)的底部于所述蒸汽发生炉(3)的边缘设置有多个燃烧组件，每一燃烧组件均包括燃料喷头(15)、进气喷头(16)及火花塞(17)，所述燃烧炉(2)的下端设置有连接架(18)，所述连接架(18)上设置有燃料总管(19)及进气总管(20)，每一燃料喷头(15)均向下连通有穿出所述燃烧炉(2)底部于所述燃料总管(19)连通的燃料输送管(21)，每一进气喷头(16)均向下连通有穿出所述燃烧炉(2)底部于所述进气总管(20)连通的空气输送管(22)。 2.根据权利要求1所述的一种节能型化工炉，其特征在于，所述燃烧炉(2)的上端高出所述储水隔热腔(8)的顶部，所述储水隔热腔(8)的上端设置有围绕所述燃烧炉(2)设置的冷却腔(25)，所述冷却腔(25)的上端连通有入水管(26)，所述入水管(26)上设置有阀门(7)，所述冷却腔(25)的下端连通向外弯曲穿过所述隔热层(9)与所述储水隔热腔(8)连通的导水管(27)，所述导水管(27)上设置有阀门(7)，所述冷却腔(25)内的外圈设置有凝水通道(28)，所述凝水通道(28)的上端向上连通有排气管(29)，所述燃烧炉(2)的上端连通有多根与所述凝水通道(28)连通的冷却管(30)，每一冷却管(30)均于所述冷却腔(25)内弯曲，所述冷却腔(25)的底部开设有与所述储水隔热腔(8)连通的回水孔(31)。 3.根据权利要求2所述的一种节能型化工炉，其特征在于，每一冷却管(30)与所述燃烧炉(2)连接的一端均高于与所述凝水通道(28)连通的一端。 4.根据权利要求2所述的一种节能型化工炉，其特征在于，所述蒸汽发生炉(3)的内壁及外壁均设置有若干导热翅片(4)。 5.根据权利要求2所述的一种节能型化工炉，其特征在于，所述蒸汽发生炉(3)的上端连通有气压安全阀(5)。 6.根据权利要求2所述的一种节能型化工炉，其特征在于，所述燃烧炉(2)的下端安装有鼓风机(23)，所述鼓风机(23)的出口端与所述进气总管(20)的自由端通过通风管(24)连通。 7.根据权利要求2所述的一种节能型化工炉，其特征在于，所述隔热层(9)为双层结构，所述隔热层(9)的内部设置有隔热泡沫(10)。 8.根据权利要求2‑7任意一项所述的一种节能型化工炉的操作工艺，其特征在于，包括以下操作工艺： S1、将所述入水管(26)与自来水连通，打开所述入水管(26)上的阀门(7)，向所述冷却腔(25)内通入自来水，并且打开所述导水管(27)上的阀门(7)，使水流入到所述储水隔热腔(8)内； S2、当所述储水隔热腔(8)内的水加至九成后，关闭所述导水管(27)上的阀门(7)，继续向所述冷却腔(25)内通入自来水直至加满； S3、启动水泵(12)，启动所述水泵(12)从所述储水隔热腔(8)内抽水注入到所述蒸汽发生炉(3)内，并同时打开所述入水管(26)及所述导水管(27)上的阀门(7)； S4、从所述燃料喷头(15)向所述燃烧炉(2)内喷入燃料，从所述进气喷头(16)向所述燃烧炉(2)内通入空气，并且启动所述火花塞(17)点燃燃料，产生火焰加热蒸汽发生炉(3)产生蒸汽，将所述蒸汽输出管(6)连接需要加热的设备； S5、所述燃烧炉(2)内燃烧生成的尾气从所述冷却管(30)排出，在所述冷却腔(25)内水冷后，尾气中的水蒸气凝结成水珠流入到所述凝水通道(28)，剩余的尾气最终从所述凝水通道(28)的排气管(29)排出，所述凝水通道(28)内的水最终从所述回水孔(31)流入所述储水隔热腔(8)内。 9.根据权利要求8所述的一种节能型化工炉的操作工艺，其特征在于，步骤S3中，所述冷却腔(25)的入水流速与其出水流速相同，所述储水隔热腔(8)的入水流速与其出水流速相同。 10.根据权利要求8所述的一种节能型化工炉的操作工艺，其特征在于，步骤S4中，所述燃料为煤气、液化石油气、天然气、沼气或汽油中任意一种。
说明书全文	一种节能型化工炉及其操作工艺技术领域 [0001] 本发明属于节能化工炉技术领域，涉及一种节能型化工炉及其操作工艺。背景技术 [0002] 化工炉作为化工生产中的重要设备，其基本功能是通过加热介质产生蒸汽，以满足化工生产过程中的加热需求。化工炉在化工产业中具有不可替代的地位，其作用至关重要。在化工生产过程中，加热环节是实现物质转化和分离的关键步骤。化工炉通过将燃料燃烧产生的热能传递给介质，使其产生蒸汽，为后续的化工生产提供所需的热能。在这个过程中，化工炉的运行效率直接影响到整个化工生产的能源消耗和经济效益。 [0003] 化工炉通常用于生成蒸汽，将蒸汽供给不同的设备用于化工生产中的加热。为了满足不同的加热需求，化工炉需要具备多种蒸汽生成方式。其中一种常见的方式是直接用燃料将水加热产生蒸汽。这种方式虽然简单易行，但过程中有大量的热能被浪费，导致燃料的热效率较低，节能效果较差。发明内容 [0004] 本发明的目的在于提供一种节能型化工炉及其操作工艺，能够充分利用燃料产生的热能，最终用于生成蒸汽，能够有效提高燃料的热效率，节能效果显著。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种节能型化工炉，包括支座，所述支座的上端设置有燃烧炉，所述燃烧炉的内部设置有蒸汽发生炉，所述蒸汽发生炉的上端连通有蒸汽输出管，所述蒸汽输出管上设置有阀门，所述燃烧炉的外侧设置有储水隔热腔，所述储水隔热腔的外侧设置有隔热层，所述储水隔热腔向外设置有与其连通的气压平衡管，所述蒸汽发生炉的上端安装有水泵，所述水泵的入口端连通有伸入到所述储水隔热腔底部的抽水管，所述水泵的出口端连通有伸入到所述蒸汽发生炉内的注水管； [0006] 所述燃烧炉的底部于所述蒸汽发生炉的边缘设置有多个燃烧组件，每一燃烧组件均包括燃料喷头、进气喷头及火花塞，所述燃烧炉的下端设置有连接架，所述连接架上设置有燃料总管及进气总管，每一燃料喷头均向下连通有穿出所述燃烧炉底部于所述燃料总管连通的燃料输送管，每一进气喷头均向下连通有穿出所述燃烧炉底部于所述进气总管连通的空气输送管。 [0007] 本发明进一步设置为，所述燃烧炉的上端高出所述储水隔热腔的顶部，所述储水隔热腔的上端设置有围绕所述燃烧炉设置的冷却腔，所述冷却腔的上端连通有入水管，所述入水管上设置有阀门，所述冷却腔的下端连通向外弯曲穿过所述隔热层与所述储水隔热腔连通的导水管，所述导水管上设置有阀门，所述冷却腔内的外圈设置有凝水通道，所述凝水通道的上端向上连通有排气管，所述燃烧炉的上端连通有多根与所述凝水通道连通的冷却管，每一冷却管均于所述冷却腔内弯曲，所述冷却腔的底部开设有与所述储水隔热腔连通的回水孔。 [0008] 本发明进一步设置为，每一冷却管与所述燃烧炉连接的一端均高于与所述凝水通道连通的一端。 [0009] 本发明进一步设置为，所述蒸汽发生炉的内壁及外壁均设置有若干导热翅片。 [0010] 本发明进一步设置为，所述蒸汽发生炉的上端连通有气压安全阀。 [0011] 本发明进一步设置为，所述燃烧炉的下端安装有鼓风机，所述鼓风机的出口端与所述进气总管的自由端通过通风管连通。 [0012] 本发明进一步设置为，所述隔热层为双层结构，所述隔热层的内部设置有隔热泡沫。 [0013] 通过上述技术结构，本发明还提供了一种节能型化工炉的操作工艺，包括以下操作工艺： [0014] S1、将所述入水管与自来水连通，打开所述入水管上的阀门，向所述冷却腔内通入自来水，并且打开所述导水管上的阀门，使水流入到所述储水隔热腔内； [0015] S2、当所述储水隔热腔内的水加至九成后，关闭所述导水管上的阀门，继续向所述冷却腔内通入自来水直至加满； [0016] S3、启动水泵，启动所述水泵从所述储水隔热腔内抽水注入到所述蒸汽发生炉内，并同时打开所述入水管及所述导水管上的阀门； [0017] S4、从所述燃料喷头向所述燃烧炉内喷入燃料，从所述进气喷头向所述燃烧炉内通入空气，并且启动所述火花塞点燃燃料，产生火焰加热蒸汽发生炉产生蒸汽，将所述蒸汽输出管连接需要加热的设备； [0018] S5、所述燃烧炉内燃烧生成的尾气从所述冷却管排出，在所述冷却腔内水冷后，尾气中的水蒸气凝结成水珠流入到所述凝水通道，剩余的尾气最终从所述凝水通道的排气管排出，所述凝水通道内的水最终从所述回水孔流入所述储水隔热腔内。 [0019] 进一步优选的，步骤S3中，所述冷却腔的入水流速与其出水流速相同，所述储水隔热腔的入水流速与其出水流速相同。 [0020] 进一步优选的，步骤S4中，所述燃料为煤气、液化石油气、天然气、沼气或汽油中任意一种。 [0021] 与现有技术相比，本发明具有一下有益效果： [0022] 其一、本发明的化工炉在燃烧炉的外侧设置有储水隔热腔，燃烧炉外壁产生的热量能够被储水隔热腔内的水吸收，并且再通过隔热层隔绝向外导热，能够有效降低热能损耗，同时储水隔热腔内吸热升温的水还持续输入到蒸汽发生炉内，相较冷水，储水隔热腔内过来的水能够更快加热成蒸汽，节约燃料，提升蒸汽生成效率； [0023] 其二、从燃烧炉里排出的尾气在冷凝管内经过冷却腔后，尾气残余的热量被冷却腔内的水吸收，冷却腔内的水不断流入，并且不断流出到储水隔热腔内，同时尾气中含有的水蒸气降温冷凝，最终顺着凝水通道流入储水隔热腔内，通过冷却腔及凝水通道不断向储水隔热腔内补充吸热后的水，进一步回收热能，并且回收尾气中的水，进一步节约燃料。附图说明 [0024] 图1是本发明的整体结构示意图； [0025] 图2用于展示本发明的底部结构； [0026] 图3是用于展示本发明内部结构的局部剖视图； [0027] 图4用于展示冷却腔内的冷却管。 [0028] 其中，1、支座；2、燃烧炉；3、蒸汽发生炉；4、导热翅片；5、气压安全阀；6、蒸汽输出管；7、阀门；8、储水隔热腔；9、隔热层；10、隔热泡沫；11、气压平衡管；12、水泵；13、抽水管；14、注水管；15、燃料喷头；16、进气喷头；17、火花塞；18、连接架；19、燃料总管；20、进气总管；21、燃料输送管；22、空气输送管；23、鼓风机；24、通风管；25、冷却腔；26、入水管；27、导水管；28、凝水通道；29、排气管；30、冷却管；31、回水孔。具体实施方式 [0029] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种节能型化工炉及其操作工艺作进一步详细说明。根据下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。 [0030] 实施例1，参照图1‑4，本发明提供的一种节能型化工炉，包括一个支座1，支座1的上端设置有一个燃烧炉2，燃烧炉2的内部设置有一个蒸汽发生炉3，蒸汽发生炉3的内壁及外壁均设置有若干导热翅片4，通过导热翅片4增加蒸汽发生炉3的导热性，使其能够更高效吸热，蒸汽发生炉3的上端连通有一个气压安全阀5，蒸汽发生炉3的上端连通有一根蒸汽输出管6，蒸汽输出管6上设置有一个阀门7。燃烧炉2的外侧设置有一个储水隔热腔8，储水隔热腔8的外侧设置有一圈隔热层9，隔热层9为双层结构，隔热层9的内部设置有一层隔热泡沫10，通过隔热泡沫10进一步降低热能流失。储水隔热腔8向外设置有一根与其连通的气压平衡管11，蒸汽发生炉3的上端安装有一台水泵12，水泵12的入口端连通有一根伸入到储水隔热腔8底部的抽水管13，水泵12的出口端连通有一根伸入到蒸汽发生炉3内的注水管14。 [0031] 燃烧炉2的底部于蒸汽发生炉3的边缘设置有三个燃烧组件，每一燃烧组件均包括一个燃料喷头15、一个进气喷头16及一个火花塞17，燃烧炉2的下端设置有一个连接架18，连接架18上设置有一根燃料总管19及一根进气总管20，燃料总管19可用于连接燃气管或煤气管等，每一燃料喷头15均向下连通有一根穿出燃烧炉2底部于燃料总管19连通的燃料输送管21，每一进气喷头16均向下连通有一根穿出燃烧炉2底部于进气总管20连通的空气输送管22，燃烧炉2的下端安装有一台鼓风机23，鼓风机23的出口端与进气总管20的自由端通过一根通风管24连通，通过鼓风机23进行将空气抽入到燃烧炉2内，为燃料燃烧提供充足的氧气。 [0032] 燃烧炉2的上端高出储水隔热腔8的顶部，储水隔热腔8的上端设置有一圈围绕燃烧炉2设置的冷却腔25，冷却腔25的上端连通有一根入水管26，入水管26上设置有一个阀门7，冷却腔25的下端连通一根向外弯曲穿过隔热层9与储水隔热腔8连通的导水管27，导水管 27上设置有一个阀门7，冷却腔25内的外圈设置有一圈凝水通道28，凝水通道28的上端向上连通有一条排气管29，燃烧炉2的上端连通有多根与凝水通道28连通的冷却管30，每一冷却管30均于冷却腔25内弯曲，每一冷却管30与燃烧炉2连接的一端均高于与凝水通道28连通的一端，防止冷凝管内冷凝的水回流，冷却腔25的底部开设有一个与储水隔热腔8连通的回水孔31。 [0033] 实施例2，根据实施例1的一种节能型化工炉，提供一种节能型化工炉的操作工艺，包括以下操作工艺： [0034] S1、将入水管26与自来水连通，打开入水管26上的阀门7，向冷却腔25内通入自来水，并且打开导水管27上的阀门7，使水流入到储水隔热腔8内； [0035] S2、当储水隔热腔8内的水加至九成后，关闭导水管27上的阀门7，继续向冷却腔25内通入自来水直至加满； [0036] S3、启动水泵12，启动水泵12从储水隔热腔8内抽水注入到蒸汽发生炉3内，并同时打开入水管26及导水管27上的阀门7，使冷却腔25的入水流速与其出水流速相同，储水隔热腔8的入水流速与其出水流速相同； [0037] S4、从燃料喷头15向燃烧炉2内喷入燃料，从进气喷头16向燃烧炉2内通入空气，并且启动火花塞17点燃燃料，产生火焰加热蒸汽发生炉3产生蒸汽，将蒸汽输出管6连接需要加热的设备，其中燃料为煤气、液化石油气、天然气、沼气或汽油中任意一种； [0038] S5、燃烧炉2内燃烧生成的尾气从冷却管30排出，在冷却腔25内水冷后，尾气中的水蒸气凝结成水珠流入到凝水通道28，剩余的尾气最终从凝水通道28的排气管29排出，凝水通道28内的水最终从回水孔31流入储水隔热腔8内。 [0039] 需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 [0040] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。