具有防积水、热循环高复用功能的加热炉冷凝液清理装置

技术领域

本发明涉及冷凝水清理相关领域，具体是涉及具有防积水、热循环高复用功能的加热炉冷凝液清理装置。

背景技术

再生气加热炉广泛应用于轻烃处理行业，华海公司再生气加热炉结构主要包括燃烧器、防爆门、炉管、烟囱等结构，炉管成圆环形排列在炉膛内。再生气加热炉主要是通过燃烧再生气产生的热量对炉管进行加热，从而向外部提供热量。大部分再生气加热炉采用直上式换热，即加热炉燃烧产生的热量与盘管换热后，烟气从顶部烟囱排出，这样会造成再生气加热炉热循环不充分，热量损耗严重，影响炉子的热效率。且大部分燃烧产生的水会随烟气排出，但仍有少部分燃烧产生的水在上升的过程中冷凝后下降到炉子底部，造成底部积水，炉子底部采用高温岩棉衬底，高温岩棉极易吸附水分，造成底部水分排出不及时，加速了炉底的腐蚀，造成炉子内部元件故障，影响装置停工。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供具有防积水、热循环高复用功能的加热炉冷凝液清理装置。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：具有防积水、热循环高复用功能的加热炉冷凝液清理装置，包括：

加热炉主体，包括水平的安装圆盘、与安装圆盘同轴线设置的倒置的位于安装圆盘上方的支撑圆筒、固定在支撑圆筒内壁上的螺旋换热管、套设在支撑圆筒外侧的与螺旋换热管连通的环形水箱和固定设置在环形水箱上端的焊接有出气端口的顶盖，支撑圆筒的上端通过若干个第一连接架与环形水箱的上端固定连接，安装圆盘上固定设置有位于支撑圆筒内的同轴线的燃烧炉盘，燃烧炉盘的外侧固定套设有增强气压的倒置的增压圆筒，增压圆筒的上端凹陷有若干个出气孔，所述加热炉主体外侧固定套设有外壳；

冷凝液清理组件，包括套设在增压圆筒外侧的与安装圆盘轴接的支撑管、固定在支撑管的上端以从出气孔穿出的气流为动力的涡扇、若干组与支撑管外壁固定连接的负压吸取装置、与若干组负压吸收装置连通的螺旋送水装置和固定在安装圆盘上用于启动负压吸盘装置的斜楔块，螺旋送水装置包括通过连接支架与涡扇同轴线固定连接且与顶盖轴接的蒸发管和位于蒸发管内且与蒸发管轴接的螺旋送水杆，蒸发管的下端与涡扇固定连接，蒸发管的上端向上穿出外壳，螺旋送水杆的上端穿出蒸发管与外壳固定连接，负压吸取装置包括与安装圆盘接触的弧形刮板和与斜楔块接触后产生负压进行吸水的吸水机构，吸水机构的下端与安装圆盘接触，弧形刮板靠近支撑管的端部与吸水机构固定连接，且吸水机构与弧形刮板的连接处为吸水端。

进一步的，所述环形水箱的水平截面呈环片状，环形水箱的上端焊接有与螺旋换热管下端连通的第一出水口，所述环形水箱的下端固定设置有向下穿出外壳的进水口，所述螺旋换热管的上端固定有连接向上穿出顶盖和外壳的出水管，所述环形水箱靠近螺旋换热管的侧壁上固定焊接有快速导热的第一螺旋片，且第一螺旋片靠近螺旋换热管的一侧向下倾斜，所述环形水箱的内部侧壁上固定焊接有快速导热的第二螺旋片，所述第二螺旋片和第一螺旋片位于同一侧壁的两侧。

进一步的，所述吸水机构包括水平的聚水管，聚水管通过安装架与支撑管固定连接，聚水管与安装圆盘接触，聚水管远离支撑管的端部固定旋接有第一端盖，聚水管的另一端固定旋接有第二端盖，第一端盖上凹陷有同轴线的吸水端口，所述聚水管的内侧活动设置有抵触在吸水端口上的钢珠，所述第二端盖上滑动插入有送水管且送水管的端部插入聚水管内，所述聚水管内设置有弹簧，弹簧的两端分别与钢珠和送水管的端部抵触，所述送水管的端部焊接有同轴线的套设在弹簧端部上的圆筒部，送水管的另一端上固定连接有空心球头，且圆筒部的外径大于送水管的外径，所述送水管靠近圆筒部的端部上凹陷有若干个沿圆周方向均匀分布的进水通槽，所述空心球头上焊接有与送水管连通的第二出水端口，第二出水端口通过连接管与蒸发管的下端连通，所述空心球头被支撑管带动旋转至与斜楔块接触时会向远离支撑管的方向移动；

所述送水管固定套设有限位环，所述第二端盖上焊接有抵触在限位环上的限位管套部，限位环位于进水通槽远离圆筒部的一侧，所述送水管上滑动套设有活塞，所述活塞的外侧与聚水管的内壁接触，活塞位于圆筒部和限位环之间，所述活塞滑动至与限位环抵触时露出被活塞遮挡的进水通槽，所述弧形刮板的端部与第一端盖固定连接，且吸水端口位于弧形刮板的内侧。

进一步的，所述吸水端口为两端直径大于中部直径的双圆锥状。

进一步的，所述蒸发管的下端通过第二连接架与涡扇固定连接，且蒸发管的上端固定设置有导水装置，所述导水装置包括与蒸发管上端固定连接的与蒸发管同轴线设置的防溅圆筒，所述螺旋送水杆向上穿过防溅圆筒，所述防溅圆筒的上端固定连接有与螺旋送水杆轴接的密封盖，所述防溅圆筒的侧壁上凹陷有若干个出水通槽，所述螺旋送水杆的上端通过第三连接架与外壳固定连接，所述外壳上固定连接有套设在防溅圆筒外侧的集水器，集水器上焊接有出水端口。

进一步的，所述集水器由两个对称的半圆筒固定连接组成，所述出水端口位于其中一个半圆筒上，所述半圆筒由半圆管、与半圆管上端固定连接的上环片和与半圆管下端固定连接的下环片组成，上环片、下环片、半圆管均与防溅圆筒同轴线设置，所述下环片与外壳固定连接，且下环片的侧固定焊接有同轴线的竖直向上的限位凸缘，且限位凸缘的上端与防溅圆筒的下端接触，出水端口的下端与下环片齐平。

进一步的，所述燃烧炉盘的下端连通有向下穿出外壳的输气管，输气管的端部固定连接有气体混合器，所述安装圆盘上还固定设置有位于增压圆筒内的脉冲点火器。

进一步的，所述气体混合器包括呈竖直倒置状态的圆筒、固定在圆筒开口端上的端盖和与端盖轴接位于圆筒内的从动风扇，圆筒的上端与输气管固定连接，所述圆筒的侧壁焊接有两个水平的连接端口，两个连接端口的长度方向均与圆筒的外圆相切。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：其一，高温气流与螺旋换热管换热后再与环形水箱进行热交换，并且第一螺旋片和第二螺旋片均能够提高气体中热量的吸收效率，减少了热量的损失，环形水箱内进行预加热的水再输送至螺旋换热管进行升温，能缩短水升温所需的时间；

其二，利用再生气体燃烧产生的上升气流为动力，负压吸取装置旋转将安装圆盘底部的冷凝水聚集，并且负压吸取装置与斜楔块配合将聚集的冷凝水输送至蒸发管内，保证安装圆盘上无冷凝积水；

其三，气体混合器能够将再生气体和空气进行充分混合，使得再生气体充分燃烧，提高能量的转化率。

附图说明

图1是实施例的立体结构示意图；

图2是实施例的剖视图；

图3是实施例的局部立体结构示意图一；

图4是实施例的局部立体结构示意图二；

图5是实施例的局部立体结构示意图三；

图6是实施例的局部立体结构示意图四；

图7是实施例的局部立体结构示意图五；

图8是实施例的环形水箱的剖视图；

图9是实施例的负压吸取装置的立体结构示意图；

图10是实施例的吸水机构的局部立体 示意图；

图11是实施例的吸水机构的剖视图一；

图12是实施例的吸水机构的剖视图二；

图13是实施例的吸水机构的剖视图三；

图14是实施例的图2中A处的立体结构示意图；

图15是实施例的半圆筒的立体结构示意图；

图16是实施例的气体混合器的分解示意图。

图中标号为：1、安装圆盘；2、支撑圆筒；3、螺旋换热管；4、环形水箱；5、出气端口；6、顶盖；7、燃烧炉盘；8、增压圆筒；9、出气孔；10、外壳；11、支撑管；12、涡扇；13、斜楔块；14、蒸发管；15、螺旋送水杆；16、弧形刮板；17、吸水机构；18、第一出水口；19、进水口；20、出水管；21、第一螺旋片；22、第二螺旋片；23、聚水管；24、第一端盖；25、第二端盖；26、吸水端口；27、钢珠；28、送水管；29、弹簧；30、圆筒部；31、空心球头；32、进水通槽；33、第二出水端口；34、限位环；35、限位管套部；36、活塞；37、半圆管；38、上环片；39、下环片；40、限位凸缘；41、气体混合器；42、输气管；43、圆筒；44、端盖；45、从动风扇；46、连接端口；47、集水器；48、出水端口；49、出水通槽；50、脉冲点火器；51、防溅圆筒；52、密封盖。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1至图16所示，具有防积水、热循环高复用功能的加热炉冷凝液清理装置，包括：

加热炉主体，包括水平的安装圆盘1、与安装圆盘1同轴线设置的倒置的位于安装圆盘1上方的支撑圆筒2、固定在支撑圆筒2内壁上的螺旋换热管3、套设在支撑圆筒2外侧的与螺旋换热管3连通的环形水箱4和固定设置在环形水箱4上端的焊接有出气端口5的顶盖6，支撑圆筒2的上端通过若干个第一连接架与环形水箱4的上端固定连接，安装圆盘1上固定设置有位于支撑圆筒2内的同轴线的燃烧炉盘7，燃烧炉盘7的外侧固定套设有增强气压的倒置的增压圆筒8，增压圆筒8的上端凹陷有若干个出气孔9，所述加热炉主体外侧固定套设有外壳10；

冷凝液清理组件，包括套设在增压圆筒8外侧的与安装圆盘1轴接的支撑管11、固定在支撑管11的上端以从出气孔9穿出的气流为动力的涡扇12、若干组与支撑管11外壁固定连接的负压吸取装置、与若干组负压吸收装置连通的螺旋送水装置和固定在安装圆盘1上用于启动负压吸盘装置的斜楔块13，螺旋送水装置包括通过连接支架与涡扇12同轴线固定连接且与顶盖6轴接的蒸发管14和位于蒸发管14内且与蒸发管14轴接的螺旋送水杆15，蒸发管14的下端与涡扇12固定连接，蒸发管14的上端向上穿出外壳10，螺旋送水杆15的上端穿出蒸发管14与外壳10固定连接，负压吸取装置包括与安装圆盘1接触的弧形刮板16和与斜楔块13接触后产生负压进行吸水的吸水机构17，吸水机构17的下端与安装圆盘1接触，弧形刮板16靠近支撑管11的端部与吸水机构17固定连接，且吸水机构17与弧形刮板16的连接处为吸水端。

所述外壳10和加热炉主体之间填满保温材料，控制终端、温度计、进气风扇和两个复合电磁阀均为现有技术，图中并未示出，复合电磁阀由主阀体和比例阀组成，两个复合电磁阀用于控制进入燃烧炉盘7的再生气与空气的比例和流量，温度计用于检测从螺旋换热管3流出的热水的温度，进气风扇为对应的复合电磁阀提供充足的空气，控制终端通过温度计的检测温度来控制两个复合阀，调节再生气和空气的比例和流量，从而控制输出热水的温度。

安装圆盘1采用高温陶瓷材料，与高温岩棉相比较不会产生腐蚀，提高了设备的使用寿命。

所述环形水箱4的水平截面呈环片状，环形水箱4的上端焊接有与螺旋换热管3下端连通的第一出水口18，所述环形水箱4的下端固定设置有向下穿出外壳10的进水口19，所述螺旋换热管3的上端固定有连接向上穿出顶盖6和外壳10的出水管20，所述环形水箱4靠近螺旋换热管3的侧壁上固定焊接有快速导热的第一螺旋片21，且第一螺旋片21靠近螺旋换热管3的一侧向下倾斜，所述环形水箱4的内部侧壁上固定焊接有快速导热的第二螺旋片22，所述第二螺旋片22和第一螺旋片21位于同一侧壁的两侧。

温度计固定设置在出水管20上，再生气和空气在燃烧炉盘7燃烧产生热量，高温的气流与螺旋换热管3换热后进入支撑圆筒2和环形水箱4之间，第一螺旋片21能吸收气流中残留的热量，对气流中残留的热量进行利用，提高热量的利用效率，第一螺旋片21和第二螺旋片22均能够快速导热，第一螺旋片21吸收的热量快速传递至第二螺旋片22，第二螺旋片22将热量快速传递至环形水箱4中的水，对水进行预加热，环形水箱4中进行预加热的水再输送至螺旋换热管3进行加热，缩短了水在螺旋换热管3内停留的时间，提高水的升温速度，气流在与第一螺旋片21换热后通过顶盖6上的出气端口5流出。

所述吸水机构17包括水平的聚水管23，聚水管23通过安装架与支撑管11固定连接，聚水管23与安装圆盘1接触，聚水管23远离支撑管11的端部固定旋接有第一端盖24，聚水管23的另一端固定旋接有第二端盖25，第一端盖24上凹陷有同轴线的吸水端口26，所述聚水管23的内侧活动设置有抵触在吸水端口26上的钢珠27，所述第二端盖25上滑动插入有送水管28且送水管28的端部插入聚水管23内，所述聚水管23内设置有弹簧29，弹簧29的两端分别与钢珠27和送水管28的端部抵触，所述送水管28的端部焊接有同轴线的套设在弹簧29端部上的圆筒部30，送水管28的另一端上固定连接有空心球头31，且圆筒部30的外径大于送水管28的外径，所述送水管28靠近圆筒部30的端部上凹陷有若干个沿圆周方向均匀分布的进水通槽32，所述空心球头31上焊接有与送水管28连通的第二出水端口33，第二出水端口33通过连接管与蒸发管14的下端连通，所述空心球头31被支撑管11带动旋转至与斜楔块13接触时会向远离支撑管11的方向移动；

所述送水管28固定套设有限位环34，所述第二端盖25上焊接有抵触在限位环34上的限位管套部35，限位环34位于进水通槽32远离圆筒部30的一侧，所述送水管28上滑动套设有活塞36，所述活塞36的外侧与聚水管23的内壁接触，活塞36位于圆筒部30和限位环34之间，所述活塞36滑动至与限位环34抵触时露出被活塞36遮挡的进水通槽32，所述弧形刮板16的端部与第一端盖24固定连接，且吸水端口26位于弧形刮板16的内侧。

再生气和空气燃烧会产生水，高温的水蒸气与螺旋换热管3和第一螺旋片21换热时会冷凝成水，由于支撑圆筒2内的温度高于支撑圆筒2与环形水箱4之间的温度，所以第一螺旋片21上的冷凝水较多，第一螺旋片21靠近螺旋换热管3的一侧向下倾斜利于冷凝水向下滴落在安装圆盘1上，最终冷凝水会汇聚在安装圆盘1上。

再生气和空气燃烧在增压圆筒8内形成高压高温的气体，从出气端口5流出的气流不仅携带巨大的热量同时还具有高速，因此气流能够推动涡扇12旋转，涡扇12旋转带动支撑管11旋转，支撑管11通过安装架带动吸水机构17和弧形刮板16旋转，聚水管23和弧形刮板16呈钝角状分布，所以聚水管23和弧形刮板16旋转时能够将安装圆盘1上的水聚集在聚水管23和弧形刮板16的连接处，即水聚集在吸水端口26处。

吸水机构17的原理与洗手液按压原理相同，当支撑管11带动聚水管23移动至斜楔块13时，空心球头31与斜楔块13接触，随着聚水管23旋转，空心球头31在斜楔块13的作用下会向远离支撑管11的方向移动，空心球头31推动送水管28靠近第一端盖24移动，送水管28带动限位环34靠近第一端盖24移动，弹簧29被挤压，限位环34在移动一段距离后与活塞36接触并推动活塞36靠近第一端盖24移动，在限位环34与活塞36接触时被活塞36遮盖的进水通槽32露出，活塞36和第一端盖24之间的间距减小，位于活塞36和第一端盖24之间的水会通过进水通槽32进入送水管28。

当空心球头31从斜楔块13上滑过时，被挤压的弹簧29会通过圆筒部30推动送水管28远离第一端盖24移动，活塞36与限位环34分离，圆筒部30移动一段距离后与活塞36接触并推动活塞36远离第一端盖24移动，此时活塞36将进水同时遮盖住，此时第一端盖24和活塞36之间形成负压，钢珠27因负压会向靠近送水管28的方向移动将吸水端口26露出，此时聚集在吸水端口26的水被吸入第一端盖24和活塞36之间，因外界的水进入聚水管23使得负压恢复正常，此时弹簧29会推动球头将吸水端口26堵住，使得第一端盖24和活塞36之间的水无法流出。

因水不断的被吸入送水管28，水通过空心球头31和连接管送入蒸发管14，涡扇12会带动蒸发管14自转，而螺旋送水管28是固定不动的，所以蒸发管14和螺旋送水杆15的相对旋转依然能够将水向上输送，而蒸发管14是直接与高温的气流接触的，当螺旋送水杆15向上输送水时，水与高温的蒸发管14接触会吸热蒸发形成水蒸气，水蒸气向上排出蒸发管14。

支撑圆筒2能够增加气流在支撑圆筒2内停留的时间，从而增加气流与螺旋换热管3接触的时间，因为支撑圆筒2的开口端是竖直朝下的，气流只能从支撑圆筒2的下端流向环形水箱4，所以在支撑圆筒2内的气流会与从出气孔9出来的气流产生对流。

所述吸水端口26为两端直径大于中部直径的双圆锥状。

双圆锥状的吸水端口26不仅有利于从外界吸收水而且还有利于钢珠27定位。

所述蒸发管14的下端通过第二连接架与涡扇12固定连接，且蒸发管14的上端固定设置有导水装置，所述导水装置包括与蒸发管14上端固定连接的与蒸发管14同轴线设置的防溅圆筒51，所述螺旋送水杆15向上穿过防溅圆筒51，所述防溅圆筒51的上端固定连接有与螺旋送水杆15轴接的密封盖52，所述防溅圆筒51的侧壁上凹陷有若干个出水通槽49，所述螺旋送水杆15的上端通过第三连接架与外壳10固定连接，所述外壳10上固定连接有套设在防溅圆筒51外侧的集水器47，集水器47上焊接有出水端口48。

水吸收蒸发管14的热量形成水蒸气，其中一部分水蒸气向上进入防溅圆筒51，再通过出水通槽49和出水端口48排出，而剩余的一部分水蒸气在从出水通槽49进入集水器47时会冷凝成水从出水端口48流出。

所述集水器47由两个对称的半圆筒43固定连接组成，所述出水端口48位于其中一个半圆筒43上，所述半圆筒43由半圆管37、与半圆管37上端固定连接的上环片38和与半圆管37下端固定连接的下环片39组成，上环片38、下环片39、半圆管37均与防溅圆筒51同轴线设置，所述下环片39与外壳10固定连接，且下环片39的侧固定焊接有同轴线的竖直向上的限位凸缘40，且限位凸缘40的上端与防溅圆筒51的下端接触，出水端口48的下端与下环片39齐平。

集水器47由两个半圆筒43组成是为了方便安装，水蒸气从出水通槽49进入集水器47后，一部分水蒸气直接通过出水端口48排出，另外一部分水蒸气接触在半圆管37内冷凝成水通过出水端口48流出，限位凸缘40的作用防止水从下环片39的内侧流出。

所述燃烧炉盘7的下端连通有向下穿出外壳10的输气管42，输气管42的端部固定连接有气体混合器41，所述安装圆盘1上还固定设置有位于增压圆筒8内的脉冲点火器50。

再生气和空气进入气体混合器41，再生气和空气在气体混合器41内充分混合后通过输气管42进入燃烧炉盘7，脉冲点火器50点燃混合气体。

所述气体混合器41包括呈竖直倒置状态的圆筒43、固定在圆筒43开口端上的端盖44和与端盖44轴接位于圆筒43内的从动风扇45，圆筒43的上端与输气管42固定连接，所述圆筒43的侧壁焊接有两个水平的连接端口46，两个连接端口46的长度方向均与圆筒43的外圆相切。

两个复合电磁阀分别与两个连接端口46固定连接，再生气和空气进入气体混合器41时，由于连接端口46的长度方向均与圆筒43的外圆相切，所以再生气和空气会吹动从动风扇45旋转，从动风扇45旋转会使得再生气和空气充分混合。

工作原理：经过气体混合器41混合均匀的再生气和空气的混合气体进入燃烧炉盘7被脉冲点火器50点燃，混合气体燃烧产生高温的气流，经过增压圆筒8增压后从出气端口5排出，气流向上进入支撑圆筒2与螺旋换热管3进行换热，由于支撑圆筒2的开口端朝下，所以支撑圆筒2能够增加气流在支撑圆筒2内停留的时间，与螺旋换热管3进行换热后的气流从支撑圆筒2的下端进入支撑圆筒2和环形水箱4之间，气流中残留的热量对环形水箱4中的水进行预加热，提高热量的利用率，环形水箱4中进行预加热的水再输送至螺旋换热管3进行加热，缩短了水在螺旋换热管3内停留的时间，提高水的升温速度，气流在与第一螺旋片21换热后通过顶盖6上的出气端口5流出。

再生气和空气燃烧会产生水，高温的水蒸气与螺旋换热管3和第一螺旋片21换热时会冷凝成水，水滴落在安装圆盘1上，从增压圆筒8内排出的气流能够推动涡扇12旋转，涡扇12带动支撑管11旋转，支撑管11带动聚水管23移动至斜楔块13时，空心球头31与斜楔块13接触，随着聚水管23旋转，空心球头31在斜楔块13的作用下会向远离支撑管11的方向移动，空心球头31推动送水管28靠近第一端盖24移动，送水管28带动限位环34靠近第一端盖24移动，弹簧29被挤压，限位环34一段距离后与活塞36接触并推动活塞36靠近第一端盖24移动，在限位环34与活塞36接触时被活塞36遮盖的进水通槽32露出，活塞36和第一端盖24之间的间距减小，位于活塞36和第一端盖24之间的水会通过进水通槽32进入送水管28，当空心球头31从斜楔块13上滑过时，被挤压的弹簧29会通过圆筒部30推动送水管28远离第一端盖24移动，活塞36与限位环34分离，圆筒部30移动一段距离后与活塞36接触并推动活塞36远离第一端盖24移动，此时活塞36将进水同时遮盖住，此时第一端盖24和活塞36之间形成负压，钢珠27因负压会向靠近送水管28的方向移动，此时聚集在吸水端口26的水被吸入第一端盖24和活塞36之间，因外界的水进入聚水管23使得负压恢复正常，此时弹簧29会推动球头将吸水端口26堵住，使得第一端盖24和活塞36之间的水无法流出。

因水不断的被吸入送水管28，水通过空心球头31和连接管送入蒸发管14，涡扇12会带动蒸发管14自转，而螺旋送水管28是固定不动的，所以蒸发管14和螺旋送水杆15的相对旋转依然能够将水向上输送，而蒸发管14是直接与高温的气流接触的，当螺旋送水杆15向上输送水时，水与高温的蒸发管14接触会吸热蒸发形成水蒸气，水蒸气向上排出蒸发管14，其中一部分水蒸气向上进入防溅圆筒51，再通过出水通槽49和出水端口48排出，而剩余的一部分水蒸气在从出水通槽49进入集水器47时会冷凝成水从出水端口48流出。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。