一种具有扇形换热通道的燃烧系统的制作方法

本技术涉及燃烧设备，具体涉及一种具有扇形换热通道的燃烧系统。

背景技术：

1、在工业热处理炉和加热炉中，大部分采用基于烧嘴进行加热的燃烧系统，为了提高燃料利用率，燃烧系统中通常会设置换热器回收烟气中携带的热量，通过这些热量预热助燃空气，为了提高换热器的换热效率，换热器内部需要设置分别用于烟气与助燃空气流动的通道，烟气与助燃空气在流动过程中通过通道壁或者导热系数较高的介质使烟气中的热量传递至助燃空气中，但是目前部分燃烧系统的换热器中用于烟气与助燃空气流动的通道设置不合理，影响了烟气与助燃空气之间换热的效率。

2、基于上述情况，公开（公告）号为cn111322889a的中国专利文献公开了一种自身预热式烧嘴管束式换热管、自身预热式烧嘴及提高自身预热式烧嘴换热效率的换热方法，自身预热式烧嘴管束式换热管包括外管和内管，内管一端伸出外管外，另一端伸入外管内，内管由内管内管口、内管管壁和内管外管口组成，内管内管口位于外管内，外管由外管管底、外管管壁和外管管口组成，内管内管口与外管管底之间设置有间隙，内管、内管与外管之间围成流体运行通道。

3、上述专利文献公开了一种通过薄壁管束作为换热元件增加换热面积的换热管及烧嘴，助燃空气在薄壁管束内部流动过程中与烟气进行热交换，薄壁管束通过内外套管的结构提高助燃空气的比表面积，但是热交换过程中助燃空气与烟气的流动方向是相同的，助燃空气的温度会逐渐升高同时烟气的温度会逐渐降低，使得烟气与助燃空气之间的热传递效率在逐渐靠近烟气排放口处过程中逐渐降低，并且烟气在空间较大的烟道内部流动的过程中容易因聚集而形成流体团，流体团难以与薄壁管束的表面充分接触，从而影响烟气中热量传递至薄壁管束中的效率，进而影响换热效率，因此，上述专利文献中的换热管及烧嘴仍有改进空间。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的技术缺陷，本实用新型提出一种具有扇形换热通道的燃烧系统，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：

2、一种具有扇形换热通道的燃烧系统，包括换热器、燃烧机构，所述换热器设有同轴且呈内外分布的内换热管与外换热管，所述内换热管内部形成热空气腔，所述外换热管与内换热管之间设有若干块导热隔板，若干块所述导热隔板以内换热管为中心呈阵列分布，相邻的两块所述导热隔板之间形成换热通道，所述换热通道内部设有若干分别与相邻的两块导热隔板固定连接的连接筋；

3、所述换热通道包括空气通道与烟气通道，所述空气通道与烟气通道围绕内换热管依次交替设置，所述空气通道相对的两端分别设有空气入口以及与热空气腔连通的排气口，所述烟气通道相对两端分别设有烟气入口与排烟口；

4、所述外换热管外侧套设有集气壳体，所述集气壳体内部形成相互独立的冷空气腔与烟气腔，所述集气壳体表面设有分别与冷空气腔、烟气腔匹配的进气口、烟气出口，所述冷空气腔与空气入口匹配，所述烟气腔与排烟口匹配；

5、所述燃烧机构设有相邻的燃气管与点火电极，所述燃气管的出口一端与点火电极的点火端共同套设有燃烧室，所述燃烧室与热空气腔连通。

6、作为本实用新型进一步的技术方案，所述导热隔板两侧表面均设有若干扰流凸起与扰流凹槽，所述扰流凸起与扰流凹槽逐一相互匹配并分别设于导热隔板两侧表面。

7、作为本实用新型进一步的技术方案，所述导热隔板从换热器的一端沿内换热管表面螺旋延伸至换热器的另一端，相邻的两块所述导热隔板之间形成沿内换热管表面螺旋延伸的换热通道。

8、作为本实用新型进一步的技术方案，所述排气口贯穿内换热管使得空气通道与热空气腔相互连通，所述空气通道靠近排气口的一端设有使形成空气通道的两块导热隔板固定连接的闭合端；

9、所述排烟口贯穿外换热管使得烟气通道与烟气腔相互连通，所述烟气通道靠近排烟口的一端设有使形成烟气通道的两块导热隔板固定连接的闭合端；

10、所述空气入口与烟气入口分别位于换热器相对的两端。

11、作为本实用新型进一步的技术方案，所述导热隔板的厚度为2~5mm，相邻的两块所述导热隔板之间的距离为1~5mm。

12、作为本实用新型进一步的技术方案，所述燃气管与点火电极均与集气壳体固定连接，所述燃气管与点火电极均沿热空气腔延伸，所述排气口设置的位置与燃烧室匹配。

13、作为本实用新型进一步的技术方案，所述换热器与燃烧机构之间设有引气管、辐射管，所述引气管的一端与热空气腔连通、另一端与燃烧室连通，所述辐射管的一端与燃烧室连通、另一端与换热器设有烟气入口的一端连接。

14、本实用新型具有的有益效果在于：

15、本实用新型公开了一种内部通过扇形的换热通道实现烟气与助燃空气高效换热的燃烧系统，燃烧机构燃烧后产生的烟气在换热器内部比较狭小的换热通道中流动，助燃空气同时在与烟气相邻的换热通道中流动，烟气与助燃空气通过导热隔板进行热交换，换热通道比较狭窄而使烟气与助燃空气均难以通过聚集而形成流体团，并且连接筋可以对换热通道内部流动的流体起到扰流作用，使得烟气与助燃空气均可以与导热隔板充分接触，能够使烟气与助燃空气充分地与导热隔板接触以提高热量传递效率，使得换热后助燃空气能够更好地提高燃烧机构的燃烧效率。

1.一种具有扇形换热通道的燃烧系统，包括换热器（1）、燃烧机构（2），其特征在于，所述换热器（1）设有同轴且呈内外分布的内换热管（11）与外换热管（12），所述内换热管（11）内部形成热空气腔（13），所述外换热管（12）与内换热管（11）之间设有若干块导热隔板（14），若干块所述导热隔板（14）以内换热管（11）为中心呈阵列分布，相邻的两块所述导热隔板（14）之间形成换热通道（15），所述换热通道（15）内部设有若干分别与相邻的两块导热隔板（14）固定连接的连接筋；

2.根据权利要求1所述的具有扇形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述导热隔板（14）两侧表面均设有若干扰流凸起（141）与扰流凹槽（142），所述扰流凸起（141）与扰流凹槽（142）逐一相互匹配并分别设于导热隔板（14）两侧表面。

3.根据权利要求1所述的具有扇形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述导热隔板（14）从换热器（1）的一端沿内换热管（11）表面螺旋延伸至换热器（1）的另一端，相邻的两块所述导热隔板（14）之间形成沿内换热管（11）表面螺旋延伸的换热通道（15）。

4.根据权利要求1所述的具有扇形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述排气口（154）贯穿内换热管（11）使得空气通道（151）与热空气腔（13）相互连通，所述空气通道（151）靠近排气口（154）的一端设有使形成空气通道（151）的两块导热隔板（14）固定连接的闭合端（16）；

5.根据权利要求1所述的具有扇形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述导热隔板（14）的厚度为2~5mm，相邻的两块所述导热隔板（14）之间的距离为1~5mm。

6.根据权利要求1所述的具有扇形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述燃气管（21）与点火电极（22）均与集气壳体（3）固定连接，所述燃气管（21）与点火电极（22）均沿热空气腔（13）延伸，所述排气口（154）设置的位置与燃烧室（23）匹配。

7.根据权利要求1所述的具有扇形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述换热器（1）与燃烧机构（2）之间设有引气管（4）、辐射管（5），所述引气管（4）的一端与热空气腔（13）连通、另一端与燃烧室（23）连通，所述辐射管（5）的一端与燃烧室（23）连通、另一端与换热器（1）设有烟气入口（155）的一端连接。