一种具有环形换热通道的燃烧系统的制作方法

本技术涉及燃烧设备，具体涉及一种具有环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，换热器内部的通道采用流体扰流、分割流体等方式改善流体的流动方式或流动路径，流体扰流通过降低流体流动速度或延长流动路径达到提高换热效率的目的，但是流体会在换热器内部仍容易聚集形成流体团，流体团中心位置因难以与导热介质接触而无法高效换热；分割流体通常通过小口径的管束使管束内部形成细小的流体，使流体可以更加充分地与管壁接触并以管壁作为导热介质实现换热，但是该方式只能使烟气或助燃空气在管束内部流动，另一种流体只能在管束以外的空间进行流动，使得在管束以外流动的流体容易聚集形成流体团，也存在换热效率较低的缺陷。

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，薄壁管束可以将助燃空气分割为若干股细小的流体，从而提高阻燃空气的比表面积，由于烟气需要与薄壁管束外表面接触而难以通过分割形成一股细小的流体，烟气在薄壁管束外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环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、一种具有环形换热通道的燃烧系统，包括换热器、燃烧机构，所述换热器由同轴的若干根换热套管组成，相邻的两根所述换热套管之间形成一条环形的换热通道，所述换热器内部设有至少两条换热通道，所述换热通道包括至少一条空气通道与至少一条烟气通道，所述换热器的端部设有分别与空气通道、烟气通道匹配的空气入口、烟气入口；

3、所述换热器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，所述烟气通道远离烟气入口一端设有若干延伸至烟气腔的排烟管；

4、最靠近所述换热器轴心的换热套管内部形成热空气腔，所述空气通道远离空气入口一端设有若干延伸至热空气腔内部的排气管；

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，所述换热器由至少六根换热套管组成且换热器内部形成至少五条换热通道，所述换热通道包括至少两条空气通道与至少三条烟气通道，任意一条所述空气通道设于相邻的两条烟气通道之间。

7、作为本实用新型进一步的技术方案，相邻的两条所述空气通道之间设有若干使两条空气通道连通的空气桥接管，所述空气桥接管位于空气通道远离空气入口的一端。

8、作为本实用新型进一步的技术方案，相邻的两条所述烟气通道之间设有若干使两条烟气通道连通的烟气桥接管，所述烟气桥接管位于烟气通道远离烟气入口的一端，所述烟气桥接管与排烟管设置的位置匹配。

9、作为本实用新型进一步的技术方案，相邻的任意两根所述换热套管之间在换热通道内设有若干连接筋。

10、作为本实用新型进一步的技术方案，若干根所述换热套管共同组成一体成型的换热器，形成所述空气通道的两根换热套管在远离空气入口的一端相互固定连接并形成闭合端；

11、形成所述烟气通道的两根换热套管在远离烟气入口的一端相互固定连接并形成闭合端；

12、所述空气入口与烟气入口分别位于换热器相对的两端。

13、作为本实用新型进一步的技术方案，所述换热套管的管壁厚度为2~5mm，相邻的两根所述换热套管之间的间隙厚度为1~5mm。

14、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，所述排气管一端的开口朝向燃烧室。

15、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。

16、本实用新型具有的有益效果在于：

17、本实用新型公开了一种内部通过环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换热套管的管壁进行热交换，换热通道厚度较低而使烟气与助燃空气均难以通过聚集而形成流体团，使得烟气与助燃空气均可以与换热套管充分接触，换热器内部的烟气与助燃空气能够实现较高的换热效率，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。

1.一种具有环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）由同轴的若干根换热套管（11）组成，相邻的两根所述换热套管（11）之间形成一条环形的换热通道（12），所述换热器（1）内部设有至少两条换热通道（12），所述换热通道（12）包括至少一条空气通道（121）与至少一条烟气通道（122），所述换热器（1）的端部设有分别与空气通道（121）、烟气通道（122）匹配的空气入口（123）、烟气入口（124）；

2.根据权利要求1所述的具有环形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述换热器（1）由至少六根换热套管（11）组成且换热器（1）内部形成至少五条换热通道（12），所述换热通道（12）包括至少两条空气通道（121）与至少三条烟气通道（122），任意一条所述空气通道（121）设于相邻的两条烟气通道（122）之间。

3.根据权利要求2所述的具有环形换热通道的燃烧系统，其特征在于，相邻的两条所述空气通道（121）之间设有若干使两条空气通道（121）连通的空气桥接管（16），所述空气桥接管（16）位于空气通道（121）远离空气入口（123）的一端。

4.根据权利要求1所述的具有环形换热通道的燃烧系统，其特征在于，相邻的两条所述烟气通道（122）之间设有若干使两条烟气通道（122）连通的烟气桥接管（17），所述烟气桥接管（17）位于烟气通道（122）远离烟气入口（124）的一端，所述烟气桥接管（17）与排烟管（13）设置的位置匹配。

5.根据权利要求1所述的具有环形换热通道的燃烧系统，其特征在于，相邻的任意两根所述换热套管（11）之间在换热通道（12）内设有若干连接筋（18）。

6.根据权利要求1所述的具有环形换热通道的燃烧系统，其特征在于，若干根所述换热套管（11）共同组成一体成型的换热器（1），形成所述空气通道（121）的两根换热套管（11）在远离空气入口（123）的一端相互固定连接并形成闭合端（125）；

7.根据权利要求1所述的具有环形换热通道的燃烧系统，其特征在于，所述换热套管（11）的管壁厚度为2~5mm，相邻的两根所述换热套管（11）之间的间隙厚度为1~5mm。

8.根据权利要求1所述的具有环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（14）延伸，所述排气管（15）一端的开口朝向燃烧室（23）。

9.根据权利要求1所述的具有环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（14）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（124）的一端连接。