本发明属于工业加热锅炉，具体是基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管及其连接结构。
背景技术：
1、通常，以集中供暖为典型应用的工业锅炉，其锅炉燃烧器及燃烧火焰位于工业锅炉炉膛的中心轴线上，而受热管道则延展盘绕于工业锅炉炉膛的内壁周边，并被沿中心轴线方向的燃烧火焰及高温烟气所加热。位于锅炉炉膛中心轴线上的燃烧火焰，向位于炉膛周壁的受热工件或管道的热传递方式以辐射为主，因而也常称为工业辐射炉。
2、在工业锅炉工作时，炉膛火焰在燃烧时会产生大量的热辐射，被安置于炉膛内壁周边的受热管道吸收。但是，由于火焰在燃烧过程中处于自由燃烧状态，特别是对于火焰尾端而言，更容易受到助燃气流的冲刷影响而变得非常不稳定，导致炉膛周边的受热管道的热吸收效率下降。
3、介质燃烧，是一种在多孔介质材料里进行燃烧，并进行换热、传热的过程。由于多孔介质的存在，有大部分燃烧区域产生的热量能够有效地回流和定向发射，从而保证了燃烧的稳定性，也使燃烧负荷调节范围增大。
4、因此，为了改善和优化现有工业锅炉，特别是以燃油和燃气为燃料的锅炉，其在工作时，炉膛内燃烧火焰的尾端更容易受助燃气流的冲刷影响而变得不稳定的现象，因此提出了基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管及其连接结构，将燃烧火焰的自由边界辐射发射面改善为受约束的定向辐射发射面，进而在从火焰的热辐射发射面到炉膛周边受热管道的热辐射传递全路径上提高锅炉炉膛火焰的整体传热效率，以此来实现工业锅炉的节能。
技术实现思路
1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管及其连接结构，解决了锅炉炉膛内的火焰会受到助燃气流的冲刷影响而变得非常不稳定，进而导致锅炉炉膛周边的受热管道的热吸收效率比较低下的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管，包括直型辐射管和介质辐射管，所述直型辐射管设置于锅炉炉膛内壁，所述介质辐射管套设于所述直型辐射管的内部，所述介质辐射管上环形阵列并周期性开设有通孔，同时，所述直型辐射管与所述介质辐射管共同沿锅炉的中心轴线放置。
3、优选地，所述介质辐射管内部为中空多孔结构，并且所述介质辐射管上的通孔为方形或圆形，所述介质辐射管上通孔的总面积之和至少占据介质辐射管表面积的百分之五十，并且每个通孔内部表面积之和至少大于每个通孔面积的六倍。
4、优选地，所述直型辐射管可以与锅炉炉膛内壁进行一体化设计，从而优化锅炉整体结构，缩短辐射传热的传递路径。
5、连接结构，适用基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管。
6、优选地，包括连接块，所述连接块通过螺栓固接于直型辐射管一端，所述连接块用于连接直型辐射管和介质辐射管，还包括：
7、支撑组件，其活动连接于连接块位于直型辐射管内部的一端；固定组件，其圆周阵列并设置于连接块的内部用于对介质辐射管的一端进行夹持；
8、所述连接块包括圆周阵列并开设于连接块上的限位通道和管道，所述管道内壁一端固接有第一凸柱；
9、所述支撑组件包括设置于连接块一侧的支撑块，所述支撑块上固定连接有能插入到连接块中的限位横杆，所述管道内部活动连接有螺纹杆，所述螺纹杆一端延伸出管道外并与支撑块活动连接，并且螺纹杆上开设有螺旋槽，所述螺纹杆上螺纹连接有位于支撑块内部的第一滑块，所述第一滑块外还活动连接有第二滑块，所述第二滑块上开设有第一直槽，所述第一滑块上固接有能在第一直槽内部滑动的第二凸柱，所述第二滑块上还固接有镂空夹块；
10、所述第一凸柱活动连接于螺旋槽内部；所述连接块的内部还固接有用于吸引螺纹杆的磁铁。
11、优选地，所述支撑块远离固定组件一端内壁的直径小于介质辐射管外壁的直径，所述支撑块的直径小于螺纹杆内壁直径，连接块位于直型辐射管(2)内部的部分与直型辐射管内壁过盈配合，所述支撑块的直径小于直型辐射管内壁直径，所述支撑块外部圆周阵列有与直型辐射管内壁接触并用于保持直型辐射管与支撑组件同轴的滚珠。
12、优选地，所述螺旋槽分为螺旋段和相邻并连通的直线段，所述第一凸柱线在螺旋段中移动迫使螺纹杆旋转一周后由直线段脱离螺旋槽，所述螺旋槽直线段的端部为喇叭状，所述限位通道靠近支撑块的一端为喇叭状，所述限位横杆远离支撑块一端为锥状。
13、优选地，所述固定组件包括固接于连接块内部且位于直型辐射管外部的连接架；固接于连接架中部的支架；弹性连接于支架一端的弹性块；活动连接于连接架底部的u型夹块；活动连接于u型夹块内部且两端销轴贯穿u型夹块并与连接架铰接的杠杆；
14、所述弹性块中部与杠杆顶端活动连接，所述介质辐射管一端深入连接块后介质辐射管外壁挤压弹性块上行并使杠杆顺时针旋转，从而使u型夹块上行；
15、介质辐射管另一端进入直型辐射管内并越过弹性块时，弹性块底端失去支撑并受自身弹力移动，从而使弹性块通过杠杆带动u型夹块下行对介质辐射管进行夹持固定。
16、优选地，所述u型夹块包括开设于其上的第二直槽和第三直槽；
17、所述杠杆底端还固接有能在第二直槽内部滑动的第三凸柱，所述杠杆底端的销轴活动连接于第三直槽顶部，并且杠杆底端销轴与第三凸柱的连线与水平方向垂直。
18、优选地，所述连接块的一端活动连接有套环，所述套环内壁直径与连接块内壁直径以及介质辐射管外壁直径相等。
19、优选地，所述弹性块和u型夹块远离支架的一端分别贯穿套环和连接块，并分别延伸至套环内部和连接块轴心处的通道中。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
21、上述方案通过在介质辐射管上周期性分布多个通孔，可以拓展工业加热锅炉的燃烧火焰，使燃烧火焰处于介质燃烧状态，从而使更多的热射线，通过介质辐射管上的通孔对外进行定向热辐射传递，能够持续稳定地定向照射到锅炉受热管道上，可以提高锅炉火焰，特别是火焰尾端的热辐射稳定性和传热效率，从而提升锅炉的整体有效辐射效率，具有更高的辐射传热效果；
22、上述方案通过螺纹杆、第一滑块、第二滑块和镂空夹块等结构之间的配合，使得装置能避免介质辐射管深入直型辐射管的一端缺少支撑而形变的问题，通过介质辐射管推动支撑块轴向移动，此时由于第一凸柱对螺旋槽的限位，从而迫使螺纹杆旋转并推动第一滑块在支撑块内移动，此时第二凸柱会在第一直槽内滑动并迫使第二滑块带动镂空夹块朝向介质辐射管移动并对介质辐射管进行夹持，当螺纹杆脱离连接块时，支撑组件整体能随介质辐射管同步移动，从而保证直型辐射管和介质辐射管内壁始终同轴；
23、上述方案通过弹性块、杠杆、u型夹块和第三凸柱等结构之间的配合，使得装置能在介质辐射管深入直型辐射管中后对介质辐射管进行固定的作用，通过介质辐射管另一端越过弹性块时，弹性块会受自身弹力复位，从而带动杠杆以与连接架铰接处为轴心逆时针旋转，同时第三凸柱的高度会随杠杆的旋转而降低，进而迫使第二直槽带动u型夹块挤压介质辐射管的外壁，进而实现对介质辐射管的固定。
1.基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管，包括直型辐射管(2)和介质辐射管(5)，其特征在于：所述直型辐射管(2)设置于炉膛内壁，所述介质辐射管(5)套设于直型辐射管(2)的内部，且二者沿同一中心轴线放置，所述介质辐射管(5)上环形阵列并周期性开设有通孔。
2.根据权利要求1所述的基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管，其特征在于：所述介质辐射管(5)内部为中空结构，并且介质辐射管(5)上的通孔为方形或圆形，所述介质辐射管(5)上通孔的总面积之和至少占据介质辐射管(5)表面积的百分之五十，并且每个通孔内部表面积之和至少大于每个通孔面积的六倍。
3.连接结构，其特征在于：适用于如权利要求1至2任一所述基于介质燃烧的炉膛火焰热辐射管。
4.根据权利要求3所述的连接结构，其特征在于：包括连接块(1)，所述连接块(1)通过螺栓固接于直型辐射管(2)一端，所述连接块(1)用于连接直型辐射管(2)和介质辐射管(5)，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于：所述支撑块(31)远离固定组件(4)一端内壁的直径小于介质辐射管(5)外壁的直径，所述支撑块(31)的直径小于螺纹杆(32)内壁直径，连接块(1)位于直型辐射管(2)内部的部分与直型辐射管(2)内壁过盈配合，所述支撑块(31)的直径小于直型辐射管(2)内壁直径，所述支撑块(31)外部圆周阵列有与直型辐射管(2)内壁接触并用于保持直型辐射管(2)与支撑组件(3)同轴的滚珠(312)。
6.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于：所述螺旋槽(321)分为螺旋段和相邻并连通的直线段，所述第一凸柱(11)线在螺旋段中移动迫使螺纹杆(32)旋转一周后由直线段脱离螺旋槽(321)，所述螺旋槽(321)直线段的端部为喇叭状，所述限位通道(12)靠近支撑块(31)的一端为喇叭状，所述限位横杆(311)远离支撑块(31)一端为锥状。
7.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于：所述固定组件(4)包括固接于连接块(1)内部且位于直型辐射管(2)外部的连接架(41)；
8.根据权利要求7所述的连接结构，其特征在于：所述u型夹块(45)包括开设于其上的第二直槽(451)和第三直槽(452)；
9.根据权利要求8所述的连接结构，其特征在于：所述连接块(1)的一端活动连接有套环(6)，所述套环(6)内壁直径与连接块(1)内壁直径以及介质辐射管(5)外壁直径相等。
10.根据权利要求7所述的连接结构，其特征在于：所述弹性块(43)和u型夹块(45)远离支架(42)的一端分别贯穿套环(6)和连接块(1)，并分别延伸至套环(6)内部和连接块(1)轴心处的通道中。
