潜液燃烧炉

技术领域

本发明涉及加热技术领域，尤其涉及到非可燃液体的加热，具体是指一种潜液燃烧炉。

背景技术

对水加热是人们利用水的一个常用处理方式，目前对水的加热主要包括火焰加热和电加热，火焰加热时，通过火焰对盛水的容器进行加热，利用容器将热量传至容器内的水；电加热时，是通过放于水中的电热丝对水进行加热，两种加热方式都存在加热效率低的问题，并且电加热时用电量较大，对电线等附件要求较高，而且存在漏电危险。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种潜液燃烧炉，将火焰设置在水箱内，利用火焰从内部对水加热，大幅提高了加热效率，避免了占用大量的电能。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种潜液燃烧炉，包括设有进水口和排水口的水箱、位于水箱内的滚筒，以及驱动所述滚筒转动的驱动装置，水箱上开设有位于水箱内液面上方的排汽孔；滚筒的侧壁上开设有若干气液孔，滚筒的一端密封，另一端敞口，且滚筒的密封端固接有与滚筒同轴的主轴，主轴延伸出水箱的一端与驱动装置的输出轴传动连接；滚筒的敞口端外圆面套设有支撑筒，支撑筒与滚筒之间密封转动连接，支撑筒与水箱密封固接，密封筒延伸出水箱的一端固接有连接板，连接板上安装有与滚筒内腔相对的燃烧装置。

本方案在使用时，通过驱动装置带动滚筒旋转，利用离心力的作用，使滚筒内的水经气液孔被甩出，燃烧装置产生的火焰对滚筒内的气体进行加热，被加热后的气体同样在离心力的作用下经气液孔被甩出，从而与水箱内的水接触换热，通过设置排汽孔，保证水箱内的压力安全；被加热的气体与水接触更加充分，并且滚筒转动时，对水箱内的水形成搅动，进一步提高了加热效率；滚筒与支撑筒之间的密封设置，避免水箱内的水进入支撑筒内，支撑筒与滚筒之间可采用密封轴承实现密封转动连接。

作为优化，所述燃烧装置包括穿设在连接板上的空气进管、燃气进管和点火器，空气进管和燃气进管的出气端朝向滚筒内腔，点火器的点火端位置与空气进管的出气端、燃气进管的出气端适配。本优化方案的燃烧装置通过燃气进管通入燃气，通过空气进管通入空气，给燃烧提供所需氧气，利用点火器对燃气进行点燃，从而使火焰和高温烟气对滚筒内腔的空气加热，结构简单，使用方便。

作为优化，还包括一端与连接板固接、另一端经敞口端伸至滚筒内腔的分焰罩，分焰罩内沿燃气通入方向依次固设有散气网和混合网，分焰罩的侧壁上开设有若干位于混合网远离散气网一侧的出烟孔；燃气进管的出气端穿设至散气网与混合网之间，空气进管的出气端与燃气进管的出气端分别位于散气网的两侧。本优化方案通过设置分焰罩，增大了火焰沿轴向的长度，火焰或被加热的气体经出烟孔分散，提高了热气体分布的均匀性，从而提高了对水加热的均匀性；通过设置散气网，使得经空气进管通入的空气穿过散气网后与燃气结合，利用散气网对通过的空气进行分散，提高了与燃气结合的充分性；通过设置混合网，进一步提高燃气与空气的混合充分性，从而使燃烧更加充分。

作为优化，所述燃烧装置包括穿设在连接板上的火焰筒、燃油进管和点火器，火焰筒的前端朝向滚筒内腔，火焰筒的后端设有穿设燃气进管和空气进管的端板，火焰筒内沿燃气通入方向依次固设有散气网和混合网，燃气进管的出气端穿设至散气网与混合网之间，空气进管的出气端与燃气进管的出气端分别位于散气网的两侧；燃油进管的出油端设有燃油气化盘管，燃油气化盘管的油气出口与燃气进管的出气端对应；点火器的点火端位于火焰筒的前侧。本优化方案通过设置火焰筒，给燃气、空气和油气提供混合空间，形成燃油燃气混合燃烧器；通过设置散气网，使得经空气进管通入的空气穿过散气网后与燃气结合，利用散气网对通过的空气进行分散，提高了与燃气结合的充分性；通过设置混合网，进一步提高燃气、油气与空气的混合充分性，从而使燃烧更加充分。

作为优化，所述燃烧装置包括穿设在连接板上的火焰筒、燃油进管和点火器，火焰筒的前端朝向滚筒内腔，火焰筒的后端设有穿设燃气进管和空气进管的端板，火焰筒内沿燃气通入方向依次固设有散气网、第一混合网和第二混合网，燃气进管的出气端穿设至散气网与第一混合网之间，空气进管的出气端与燃气进管的出气端分别位于散气网的两侧；燃油进管的出油端设有燃油气化盘管，燃油气化盘管的油气出口位于第一混合网与第二混合网之间，且朝向第二混合网；点火器的点火端位于火焰筒的前侧；连接板内侧面还固接有位于火焰筒外围的密封筒，密封筒的前端固设有延伸至火焰筒筒壁的密封板，连接板、密封筒、密封板和火焰筒之间形成缓冲气腔，火焰筒的筒壁上开设有连通缓冲气腔和火焰筒内腔的辅助气孔，连接板上穿设有与缓冲气腔连通的辅助进气管。本优化方案将燃油气化盘管设置在火焰筒的前部，形成燃油燃气二级燃烧器，燃油时，空气通过辅助进气管进入缓冲气腔，并经辅助气孔进入火焰筒内部，给油气的燃烧提供所需氧气；燃气时，由空气进管提供燃烧所需氧气；通过设置散气网，使得经空气进管通入的空气穿过散气网后与燃气结合，利用散气网对通过的空气进行分散，提高了与燃气结合的充分性；通过设置第一混合网，进一步提高燃气与空气的混合充分性，通过设置第二混合网，使油气与空气充分混合，从而使燃烧更加充分。

作为优化，连接板上开设有排水孔，且排水孔的位置在竖直方向上低于滚筒内腔。本优化方案通过设置排水孔，方便将流至支撑筒内的水排出，同时还可通过排水孔是否有水排出，来判断滚筒内是否还有水，以控制点火时机。

作为优化，滚筒的外侧面固设有沿周向间隔分布的若干拨水齿，相邻拨水齿之间形成拨水槽，气液孔位于拨水齿内，且沿径向贯穿拨水齿。本优化方案通过在滚筒上设置拨水齿，提高了对水箱内被加热水的搅动效果，进一步提高了加热效率。

作为优化，排汽孔连通蒸发器的蒸汽进口，水箱的进水口连通蒸发器的热水出口。本优化方案的设置，使得从水箱流出的蒸汽被进一步利用，提高了热量利用率。

作为优化，水箱的进水口固接有延伸至水箱内的进水管，所述进水管的管壁上开设有若干分水孔。本优化方案通过设置进水管和分水孔，增大了进水的分布面积，减小了对水箱内水的冷热均匀性影响。

作为优化，所述连接板上开设有火焰观察孔，火焰观察孔内密封固设有透明板。本优化方案通过设置火焰观察孔，方便对燃烧装置的火焰进行观察，以便及时采取相应措施。

本发明的有益效果为：通过滚筒的旋转，利用离心力的作用使滚筒形成可以有火焰存在的空间，火焰和被火焰加热的气体直接与水接触，大幅提高了加热效率和热量利用率；可用于各种不可燃液体的加热蒸发， 燃料可用各种燃气燃油，通用性较高。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为本发明实施例二燃烧装置结构示意图；

图3为本发明实施例三燃烧装置结构示意图；

图4为本发明实施例四流程结构示意图；

图5为本发明实施例五流程结构示意图；

图6为滚筒截面结构示意图；

图7为实施例六流程结构示意图；

图8为实施例七结构示意图；

图9为液气孔分布示意图；

图10为实施例八结构示意图；

图中所示：

1、水箱，2、排水口，3、火焰观察孔，4、空气进管，5、燃气进管，6、散气网，7、点火器，8、排水孔， 9、混合网，10、滚筒，11、进水管，12、分焰罩，13、主轴，14、驱动装置，15、液位计，16、支撑筒，17、连接板，18、燃油进管，19、辅助进气管，20、火焰筒，21、辅助气孔，22、燃油气化盘管，23、排汽孔，24、气液孔，25、拨水齿，26、密封筒，27、止水腔，28、弹簧，29、扣盖，30、封堵装置，31、液气孔，32、第一间隔板，33、第一导流板，34、分离板，35、浓液出口。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例一

如图1所示一种潜液燃烧炉，包括水箱1、位于水箱内的滚筒10，以及驱动所述滚筒转动的驱动装置14，驱动装置采用电动机，水箱用于盛放待加热水，水箱的侧壁上开设有进水口和排水口2，进水口固接有延伸至水箱内的进水管11，进水管与滚筒平行且位于滚筒下方，进水管11的管壁上开设有若干分水孔，水箱的顶板上开设有位于水箱内液面上方的排汽孔23，排汽孔用于排放与水换热后的气体，保证水箱内压力平衡。

滚筒的侧壁上开设有若干气液孔24，在滚筒旋转时，滚筒内腔的烟气和水在离心力作用下经气液孔被甩出滚筒。滚筒的一端密封，另一端敞口，且滚筒的密封端固接有与滚筒同轴的主轴13，主轴13延伸出水箱的一端与驱动装置的输出轴传动连接。滚筒的敞口端外圆面套设有支撑筒16，支撑筒16与滚筒10之间密封转动连接，具体可采用现有技术的密封轴承实现；支撑筒16与水箱1密封固接，具体可采用满焊的方式实现；密封筒延伸出水箱的一端固接有连接板17，滚筒敞口端、连接板与支撑筒之间形成泻水腔，连接板上开设有连通泻水腔的排水孔8，且排水孔的位置在竖直方向上低于滚筒内腔，未被甩出的水经排水孔流出，同时，工作人员可以通过排水孔内是否有水流出，来判断滚筒内腔的存水情况，以控制点火时机。

连接板17上安装有与滚筒内腔相对的燃烧装置，本实施例的燃烧装置包括穿设在连接板17上的空气进管4、燃气进管5和点火器7，空气进管4用于通入空气，以提供燃烧所需氧气，燃气进管用于通入燃气，点火器用于点燃燃气，空气进管4和燃气进管5的出气端均朝向滚筒内腔，点火器的点火端位置与空气进管的出气端、燃气进管的出气端适配。

为了使火焰和高温烟气分布更均匀，本实施例的燃烧装置还包括一端与连接板固接、另一端经敞口端伸至滚筒内腔的分焰罩12，分焰罩内沿燃气通入方向依次固设有散气网6和混合网9，分焰罩的侧壁上开设有若干位于混合网远离散气网一侧的出烟孔，高温烟气经出烟孔进入滚筒内腔，然后进入水中。燃气进管的出气端穿设至散气网与混合网之间，空气进管的出气端与燃气进管的出气端分别位于散气网6的两侧，通过散气网对进入的空气进行分散，提高与燃气的混合程度，通过混合网使燃气和空气进一步混合。

如图6所示，滚筒的外侧面固设有沿周向间隔分布的若干拨水齿25，相邻拨水齿之间形成拨水槽，气液孔24位于拨水齿25内，且沿径向贯穿拨水齿。在滚筒旋转的同时，利用拨水齿对水箱内的水进行搅动，提高了加热效率。

连接板上还开设有火焰观察孔3，火焰观察孔内密封固设有透明板，通过透明板可以观察滚筒内的火焰情况，以便及时采取措施，保证加热作业的连续。

为了方便及时了解水箱内的水位，在水箱的外侧壁上安装有液位计15。

使用时，通过电动机带动滚筒旋转，利用离心力的作用，使滚筒内的水经气液孔被甩出，燃烧装置产生的火焰对滚筒内的气体进行加热，被加热后的气体同样在离心力的作用下经气液孔被甩出，从而与水箱内的水接触换热，与水换热后的气体经排汽孔排出；被加热的气体与水接触更加充分，并且滚筒转动时，对水箱内的水形成搅动，进一步提高了加热效率。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，如图2所示，燃烧装置为燃油燃气混合燃烧器，可以将油气和燃气同时作为燃料，具体的，燃烧装置包括穿设在连接板上的火焰筒20、燃油进管18和点火器，火焰筒的前端朝向滚筒内腔，火焰筒的后端固设有端板，端板上固定穿设有燃气进管和空气进管，火焰筒内沿燃气通入方向依次固设有散气网6和混合网9，燃气进管的出气端穿设至散气网与混合网之间，空气进管的出气端与燃气进管的出气端分别位于散气网的两侧。

燃油进管18的出油端设有燃油气化盘管22，燃油气化盘管位于散气网与混合网之间，燃油气化盘管的油气出口与燃气进管的出气端对应；点火器的点火端位于火焰筒的前侧。

本实施例的燃烧器将燃油气化盘管通入的油气和燃气进管通入的燃气作为燃料，通过空气进管通入空气给燃烧提供氧气，提高了可用燃料的种类。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于，如图3所示，燃烧装置包括穿设在连接板上的火焰筒、燃油进管和点火器，火焰筒的前端朝向滚筒内腔，火焰筒的后端固设有端板，端板上固定穿设有燃气进管和空气进管，火焰筒内沿燃气通入方向依次固设有散气网、第一混合网和第二混合网，燃气进管的出气端穿设至散气网与第一混合网之间，空气进管的出气端与燃气进管的出气端分别位于散气网的两侧。

燃油进管18的出油端设有燃油气化盘管22，燃油气化盘管的油气出口位于第一混合网与第二混合网之间，且朝向第二混合网；点火器的点火端位于火焰筒的前侧。

连接板内侧面还固接有位于火焰筒外围的密封筒26，密封筒的前端固设有延伸至火焰筒筒壁的密封板，连接板、密封筒、密封板和火焰筒之间形成缓冲气腔，火焰筒的筒壁上开设有连通缓冲气腔和火焰筒内腔的辅助气孔21，连接板上穿设有与缓冲气腔连通的辅助进气管19。空气通过辅助进气管进入缓冲气腔，然后经辅助气孔与油气混合，给油气的燃烧提供氧气。

实施例四

为了实现热量的充分利用，本实施例与实施例一的区别在于，如图4所示，水箱的排汽孔连通蒸发器的蒸汽进口，水箱的进水口连通蒸发器的热水出口。进水管11设置在滚筒下方，水箱的排水口设置在水箱的底部，浓缩液经底部的出水口排出。

实施例五

如图5所示，本实施例与实施例四的区别在于，进水管11设置在滚筒的上方，进水管与蒸发器的热水出口、冷凝蒸汽出水口、系统回水管路分别连通，提高了水资源利用率，避免了水资源浪费。

实施例六

如图7所示，本实施例与实施例五的区别在于，利用生物质锅炉代替燃烧装置，将生物质锅炉输出的高温烟气通入滚筒内腔，利用滚筒的旋转时的离心力将生物质锅炉输出的高温烟气甩入水箱内，进行对水的加热。本实施例的滚筒设置为两个，且两滚筒相互平行，进水管水平设置，且与两滚筒的轴线垂直，以提高进水的均匀性。

实施例七

如图8和9所示，本实施例与实施例一的区别在于，滚筒上安装有分别与各气液孔对应的若干离心止回阀，具体的，拨水齿远离滚筒的一端开设有与气液孔连通的止水腔27，止水腔远离滚筒的一端为开口端，且止水腔的开口端通过螺纹固装有扣盖29，扣盖29上开设有若干与止水腔连通的液气孔31，扣盖的内侧面安装有与气液孔轴向相对的弹簧28，弹簧和气液孔的轴向均与滚筒的径向一致，弹簧朝向气液孔的一端安装有顶至气液孔的封堵装置30，封堵装置可以为封堵球，封堵球的直径大于气液孔的直径，利用封堵球将气液孔封堵，封堵装置也可以为封堵板，封堵板的外廓尺寸大于气液孔的直径，利用封堵板将气液孔封堵。

通过本实施例的设置，封堵装置和弹簧形成离心止回阀，在滚筒不旋转时，利用弹簧的弹力将封堵装置顶至气液孔，对气液孔进行封堵，防止水箱内的水进入滚筒内腔，滚筒旋转时，在封堵装置的离心力作用下对弹簧进行压缩，使滚筒内腔的水、烟气经气液孔进入止水腔，然后经液气孔流出滚筒，进入水箱内。

实施例八

如图10所示，本实施例与实施例一的区别在于，在水箱内依次设置第一间隔板32和第二间隔板，各间隔板的高度为水箱高度的1/2~2/3，通过两个间隔板将水箱内部分为依次排布的一级蒸发腔、二级蒸发腔和三级蒸发腔，且在一级蒸发腔、二级蒸发腔和三级蒸发腔中均设有滚筒，二级蒸发腔内固设有位于第一间隔板与滚筒之间的第一导流板33，第一间隔板32与第一导流板33之间形成第一导流腔，三级蒸发腔内固设有位于第二间隔板与滚筒之间的第二导流板，第二间隔板与第二导流板之间形成第二导流腔。

进水管设置在一级蒸发腔内的滚筒下方，在三级蒸发腔的侧壁设有浓液出口35，三级蒸发腔内固设有位于浓液出口的上游侧的分离板34。

本实施例的设置，形成潜液多级蒸发炉，待加热液体经进水管进入一级蒸发腔，利用一级蒸发腔内滚筒的旋转和加热进行一级蒸发，一级蒸发后的液体经第一导流腔进入二级蒸发腔进行二级蒸发，二级蒸发后的液体经第二导流腔进入三级蒸发腔，经过三级蒸发后形成的浓缩液进浓液出口排出。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。