專利名稱：音速火炬燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油、石化、化工、冶金企業(yè)火炬排放系統(tǒng)中的音速火炬燃燒器，屬于火炬燃燒器技術(shù)領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種音速火炬燃燒器，將動密封置于中心筒體下部的筒內(nèi)，中心梅花噴嘴置于中心筒體的頂部，懸臂自中心筒體引出數(shù)根，每個懸臂上部設(shè)置單筒燃燒器，單筒燃燒器上置有火焰穩(wěn)定器，若干個懸臂頂端的單筒燃燒器與中心筒體頂端的中心梅花噴嘴共同構(gòu)成分散的多個排放點(diǎn)，中心梅花噴嘴貼近用于點(diǎn)火的常明燈。
排放氣體進(jìn)入中心筒體通過動密封，分別進(jìn)入中心梅花噴嘴和環(huán)繞于中心筒體四周的懸臂，最后到達(dá)單筒燃燒器，利用常明燈點(diǎn)燃中心梅花噴嘴和單筒燃燒器中噴出的排放氣體。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.高效的無煙燃燒音速火炬燃燒器是利用高的排放壓力和高的排放流速作為動力，出口流速可在0.02-0.8個馬赫數(shù)之間，排放氣體同時在多個排放點(diǎn)噴出，它將原本完整的火焰分割成多個小的火焰，形成多點(diǎn)火焰，相互之間有一個加強(qiáng)燃燒的作用，中心梅花噴嘴和單筒燃燒器能夠卷吸大量空氣參與燃燒，實(shí)現(xiàn)寬流量范圍的層流或湍流無煙燃燒，它在不增加當(dāng)量流通面積的情況下顯著提高火炬的處理能力，充分利用排放氣體的內(nèi)能，無需消耗蒸汽或強(qiáng)制送風(fēng)即能安全排放，并實(shí)現(xiàn)全流量范圍的100％無煙燃燒。
2.低的熱輻射采用音速火炬燃燒器這樣的結(jié)構(gòu)，使出口流速大大提高，因此就具有較低的熱輻射，可有效節(jié)約占地，降低音速火炬燃燒器的高度。
3.使用壽命長采用音速火炬燃燒器，使出口流速大大提高，卷吸空氣能力加強(qiáng)，燃燒完全，燃燒火焰能抬離音速火炬燃燒器頭部一定距離成懸空火焰，因此能改善音速火炬燃燒器頭部的高溫工作環(huán)境。同時火炬頭采用耐熱鋼或耐高溫材料制成，能大大延長音速火炬燃燒器的使用壽命。
4.超穩(wěn)定的火焰音速火炬燃燒器上設(shè)置根據(jù)氣體動力學(xué)原理設(shè)計(jì)的噴嘴及火焰穩(wěn)定器能確保在設(shè)計(jì)放空速率范圍內(nèi)不發(fā)生脫火。音速火炬燃燒器出口采用多火孔結(jié)構(gòu)，充分利用放空氣源壓力高的優(yōu)勢，提升放空氣體出口流速，增強(qiáng)放空氣體與周圍空氣的相互擾動和摻混，卷吸周圍空氣提高燃燒的完全程度，形成超穩(wěn)定火焰。
5.操作范圍彈性大音速火炬燃燒器可在0.02～0.8個馬赫數(shù)之間穩(wěn)定可靠工作，調(diào)節(jié)比大，具有非常好的操作彈性。
6.能阻止空氣倒流進(jìn)入音速火炬燃燒器通過對動密封圓錐流道的優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到只消耗少量密封氣體即能阻止空氣倒流進(jìn)入音速火炬燃燒器的功能。
動密封2由數(shù)個圓錐環(huán)組成，呈松果形布置，構(gòu)成一個特殊迷宮流道，當(dāng)音速火炬燃燒器靜態(tài)時，采用不含氧且露點(diǎn)溫度低于環(huán)境溫度的氣體作為密封氣體以一定的流速自音速火炬燃燒器進(jìn)口進(jìn)入，由于動密封2所構(gòu)成的特殊流道自出口向進(jìn)口倒流的阻力系數(shù)遠(yuǎn)大于自進(jìn)口向出口流道的阻力系數(shù)，因此能在消耗較少密封氣體的條件下就達(dá)到阻止空氣倒流進(jìn)入音速火炬燃燒器的目的，動密封2圓錐環(huán)的數(shù)量根據(jù)排放氣體的設(shè)計(jì)排放量而定。
中心梅花噴嘴3由若干個均勻水平分布呈放射狀梅花形結(jié)構(gòu)的噴嘴組成。中心梅花噴嘴3和常明燈7起著讓火焰穩(wěn)定燃燒的作用。噴嘴的數(shù)量根據(jù)排放氣體的設(shè)計(jì)排放量而定。
懸臂4呈空形管狀，懸臂4的數(shù)量根據(jù)排放氣體的設(shè)計(jì)排放量而定。
中心梅花噴嘴3、單筒燃燒器5、火焰穩(wěn)定器6、常明燈7由耐熱鋼或耐高溫材料制成。
權(quán)利要求1.一種由中心筒體(1)、常明燈(7)組成的音速火炬燃燒器，其特征在于，動密封(2)置于中心筒體(1)下部的筒內(nèi)，中心梅花噴嘴(3)置于中心筒體(1)的頂部，懸臂(4)自中心筒體(1)引出數(shù)根，每個懸臂(4)上部設(shè)置單筒燃燒器(5)，單筒燃燒器(5)上置有火焰穩(wěn)定器(6)，若干個懸臂(4)頂端的單筒燃燒器(5)與中心筒體(1)頂端的中心梅花噴嘴(3)共同構(gòu)成分散的多個排放點(diǎn)，中心梅花噴嘴(3)貼近用于點(diǎn)火的常明燈(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音速火炬燃燒器，其特征在于，動密封(2)由數(shù)個圓錐環(huán)組成，呈松果形布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音速火炬燃燒器，其特征在于，中心梅花噴嘴(3)、單筒燃燒器(5)、火焰穩(wěn)定器(6)、常明燈7)由耐熱鋼或耐高溫材料制成。
專利摘要一種由中心筒體、常明燈組成的音速火炬燃燒器，適用于石油、石化、化工、冶金企業(yè)排放壓力較高的火炬排放系統(tǒng)。其特點(diǎn)在于，動密封置于中心筒體下部的筒內(nèi)，中心梅花噴嘴置于中心筒體的頂部，懸臂自中心筒體引出數(shù)根，每個懸臂上部設(shè)置單筒燃燒器，單筒燃燒器上置有火焰穩(wěn)定器，中心梅花噴嘴貼近用于點(diǎn)火的常明燈。優(yōu)點(diǎn)是出口流速高、無煙燃燒效果好、處理燃燒氣體量大、設(shè)備壽命長、調(diào)節(jié)比大、熱輻射低、密封效果好。
文檔編號F23D14/38GK2536911SQ0221740
公開日2003年2月19日 申請日期2002年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者王林, 謝兵, 諸學(xué)軍, 吳堅(jiān) 申請人:上海華力燃燒設(shè)備有限公司