專利名稱：射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒器，具有是指一種射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)的炭素陽極焙燒爐所用燃燒器，多為機械調(diào)整式配風(fēng)直噴式的燃燒器。 這種燃燒器的配風(fēng)不易控制，進風(fēng)量與燃氣輸入量不匹配，因此經(jīng)常造成火道內(nèi)燃燒不充 分，或局部過燒。而當(dāng)燃燒不充分時，進入的溫度較低的燃氣既相當(dāng)于給爐內(nèi)吹入冷風(fēng)，同 時不受控的機械風(fēng)門在爐內(nèi)負壓的作用下，源源不斷地向爐內(nèi)吸入冷空氣，在這雙重作用 下，造成了燃氣的熱效率低，爐溫波動大，不易控制。大量浪費了燃氣，降低了生產(chǎn)效率，使 陽極的生產(chǎn)成本居高不下。同時，燃氣在火道內(nèi)燃燒后所產(chǎn)生的煙氣還具有很高的溫度，但 這些溫度卻不能被有效的利用，而是白白的浪費掉，因此這些燃燒器同樣也存在不能很好 的重復(fù)利用能源的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前這些燃燒器熱效率低、不易控制，以及不能很好重復(fù)
利用燃氣燃燒后所生成的煙氣的缺陷，提供一種新型的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，主要由上盤、
與上盤固為一體且內(nèi)部設(shè)有空腔的底桶、與底桶相連接的噴管，以及出氣端經(jīng)上盤位于底
桶內(nèi)部的燃氣進氣管組成。在底桶內(nèi)部設(shè)有一端與燃氣進氣管相連接，另一端與位于底桶
內(nèi)部的混合連接管相連接的燃氣預(yù)熱通道；設(shè)置在上盤上的空氣進氣管的出氣端與底桶內(nèi)
部的空腔相連通；在底桶的底部設(shè)有與混合管連接管相連接的煙氣進氣管。 進一步地，所述的混合連接管由內(nèi)部具有燃氣通道的內(nèi)絲變徑，以及設(shè)置在該內(nèi)
絲變徑外部并與之相匹配的變徑組成；所述的燃氣預(yù)熱通道沿著底桶的桶壁呈螺旋環(huán)繞布
置，其進氣端與燃氣進氣管的出氣端相連接，其出氣端則經(jīng)內(nèi)絲變徑后與燃氣通道相連通；
所述的噴管經(jīng)底桶后與變徑密封相連，煙氣進氣管經(jīng)變徑后與噴管相連通；在燃氣通道的
內(nèi)部設(shè)有噴嘴，且在變徑的管壁上還設(shè)有一個以上的空氣孔。 為了確保能充分的對進入噴管內(nèi)的燃氣和空氣進行預(yù)熱，在底桶的空腔底部填充 有耐火泥，在該空腔上部則填充有由3mm 5mm的剛玉砂所組成的導(dǎo)熱介質(zhì)。由空氣進氣 管進入的助燃空氣經(jīng)該導(dǎo)熱介質(zhì)的縫隙后從所述的空氣孔進入噴管。 所述的空氣進氣管內(nèi)部設(shè)有通徑，且沿著該通徑的中心軸線在其管壁上形成一個 迎風(fēng)平面，且在該迎風(fēng)平面上設(shè)有與該通徑相連通的空氣縫；在該通徑內(nèi)部還設(shè)有用于調(diào) 節(jié)該空氣縫開口大小的蝶形螺栓。為了方便拆卸噴嘴，在上盤上還設(shè)有與所述燃氣通道相 匹配的堵頭。 為了確?；鸬纼?nèi)的煙氣能達到最高的利用效率，所述煙氣進氣管的中心軸線與噴 管的中心軸線之間存在一個取值范圍為O。 <a<90°的夾角a，其最佳取值為26。。
所述的噴嘴則由內(nèi)部設(shè)有正多邊形通槽的大圓柱體、以及與該大圓柱體固為一體且內(nèi)部設(shè)有通徑的小圓柱體組成。且在燃氣進氣管的進氣端還設(shè)有與之相匹配的球面接 頭。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果 (1)本發(fā)明能有效的將火道內(nèi)所產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M行重復(fù)利用，不僅能充分的對 進入火道內(nèi)的燃氣進行預(yù)熱，使其升溫速度快，而且還具有很好的熱振動傳導(dǎo)效果。
(2)本發(fā)明的射流火焰長，能大大減小垂直火道內(nèi)的上下溫差，從而能有效的延長 爐體的使用壽命。 (3)本發(fā)明的燃氣流速快，能使燃燒器底部溫度降低到80(TC左右，從而有效的減 小了燃燒器的燒損。 (4)本發(fā)明的熱效率高，配風(fēng)更為合理，從而使得進入火道內(nèi)的燃氣燃燒更加充 分，能很好的節(jié)約燃氣為20%。 (5)本發(fā)明的底桶內(nèi)部填充有剛玉砂，因此能充分的對進入底桶內(nèi)部的助燃空氣 進行預(yù)熱，從而能進一步的提供燃氣的利用率。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的內(nèi)絲變徑結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的變徑結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的燃氣預(yù)熱管道結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的上盤結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明的空氣進氣管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為空氣進氣管的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為噴嘴的端面結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，圖中附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為 1-燃氣進氣管；2-空氣進氣管；3-上盤；4-燃氣預(yù)熱通道；5_混合連接管；6_底 桶；7-噴管；8-噴嘴；9-煙氣進氣管；10_內(nèi)絲變徑；11_變徑；12_蝶形螺栓；13_燃氣通 道；14-空氣孔；15-堵頭；16-正多邊形通槽；17-通徑；18-球面接頭；19_耐火泥；20-導(dǎo) 熱介質(zhì)。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不 限于此。 實施例 如圖1、5、6所示，本發(fā)明的上盤3的外形呈圓盤狀，底桶6與該上盤3固為一體。 安裝時，該底桶6放置于火道的火井口內(nèi)部。底桶6的內(nèi)部為一個空腔，且在該空腔的底部 填充有900#的耐火泥19，在該空腔的上部(耐火泥19與上盤3之間)填充有對助燃空氣 進行預(yù)熱的導(dǎo)熱介質(zhì)20。為了確保助燃空氣能充分預(yù)熱，該導(dǎo)熱介質(zhì)20優(yōu)先采用直徑為3mm 5mm的剛玉砂。 在底桶6的內(nèi)部設(shè)有與上盤3固定相連的混合連接管5，該混合連接管5由圖2所 示的內(nèi)絲變徑10，以及圖3所示的變徑11組成。所述的變徑11設(shè)置在內(nèi)絲變徑10的底部 外側(cè)，并與內(nèi)絲變徑10密封相連。且在變徑11與內(nèi)絲變徑10之間還形成一個用于煙氣、 燃氣和助燃空氣相混合的混合空腔。內(nèi)絲變徑10的內(nèi)部設(shè)有由一大一小的兩個通徑所組 成的燃氣通道13，同時在該燃氣通道13的底部還設(shè)有噴嘴8。 在底桶6的底部還設(shè)有用于燃氣噴射的噴管7，該噴管7的一端貫穿于底桶6底部 的耐火泥19與變徑11相連接，噴管7的另一端則伸于底桶6的外部。為了確保效果，該噴 管7的中心軸線垂直于上盤3所在平面。同時，在底桶6的內(nèi)部還設(shè)有煙氣進氣管9，且該 煙氣進氣管9也貫穿于整個耐火泥19與變徑11相連接。因此，煙氣進氣管9和噴管7均 與所形成的混合空腔相連通，從而使得火道內(nèi)的高溫?zé)煔饽芙?jīng)煙氣進氣管9、混合空腔后再 從噴管7噴射出來。 為了確保使用效果，噴管7的中心軸線與煙氣進氣管9的中心軸線之間還存在一 個取值范圍為0。 90°夾角a。根據(jù)長時間的實驗與總結(jié)，當(dāng)該夾角a的取值為26。時 其效果最佳。同時，在變徑ll的側(cè)壁上還設(shè)有一個以上的供預(yù)熱后的助燃空氣進入的空氣 孔14，且該空氣孔14也與所述的混合空腔相連通。 底桶6的內(nèi)部還設(shè)有圖4所示的燃氣預(yù)熱通道4，該燃氣預(yù)熱通道4采用金屬材料 制作而成?？紤]到實際的效果，該燃氣預(yù)熱通道4優(yōu)先采用不銹鋼材料，為了能夠確保燃氣 在該燃氣預(yù)熱通道4內(nèi)充分預(yù)熱，該燃氣預(yù)熱通道4需要沿著底桶6的桶壁呈螺旋環(huán)繞布 置，使其嵌入在所填充的導(dǎo)熱介質(zhì)20的內(nèi)部。該燃氣預(yù)熱通道4的最佳長度為3m 5m。 如圖1所示，燃氣進氣管1的進氣端還設(shè)有球面接頭18，而該燃氣進氣管1的出氣端則穿過 上盤3位于底桶6的內(nèi)部，并與燃氣預(yù)熱通道4的一端密封相連。燃氣預(yù)熱通道4的另一 端則穿過內(nèi)絲變徑10的管壁與燃氣通道13相連通。 為了方便拆卸噴嘴8，在上盤3上還設(shè)有與燃氣通道13相匹配的堵頭15。該堵頭 15穿過上盤3與燃氣通道13螺紋連接，以便于拆卸。同時，在上盤3上還設(shè)有圖7、圖8所 示的空氣進氣管2。該空氣進氣管2的內(nèi)部設(shè)有通徑，且該通徑與底桶6內(nèi)部的空腔相連 通，由于填充在底桶6內(nèi)部的剛玉砂顆粒之間具有顆粒縫隙，同時這些剛玉砂具有蓄熱的 功能，因此所有剛玉砂顆粒之間的顆粒縫隙便形成了一個用于助燃空氣流動并加熱助燃空 氣的空氣流道。從空氣進氣管2進入的助燃空氣在天然氣噴射時產(chǎn)生的負壓下，經(jīng)該空氣 流道從空氣孔14進入混合空腔。為了便于調(diào)節(jié)進入空氣進氣管2內(nèi)的助燃空氣量，沿著該 空氣進氣管2的中心軸線在其管壁上還形成一個迎風(fēng)平面，且在該迎風(fēng)平面上還設(shè)有與其 內(nèi)部通徑相連通的空氣縫。同時在該空氣進氣管2的通徑內(nèi)部還設(shè)有與之相匹配的蝶形螺 栓12。由于旋轉(zhuǎn)該蝶形螺栓12時，該蝶形螺栓12的螺桿便會沿著空氣進氣管2的通徑上 下移動，從而密封住該空氣縫以達到調(diào)節(jié)該空氣縫大小的目的。 本發(fā)明的噴嘴8如圖9、10所示。該噴嘴8由兩個直徑大小不同的圓柱體固定而 成，且這兩個圓柱體的中心軸線位于同一條直線上。在直徑較大的圓柱體內(nèi)部設(shè)有正多邊 形通槽16，在直徑較小的圓柱體內(nèi)部設(shè)有通徑17。根據(jù)需要，該正多邊形通槽16可以為正 三邊形、正四邊形、正五邊形以及正六邊形等等。同時在直徑較小的圓柱體外側(cè)還設(shè)有螺 紋，以確保該噴嘴8設(shè)置在燃氣通道13的底部時不會松動。需要維修時，只需要拆卸掉堵頭15，用與該正多邊形通槽16相匹配的工具變可以方便的將噴嘴8拆卸下來。
使用時，燃氣經(jīng)球面接頭18高速流過燃氣進氣管1而進入燃氣預(yù)熱通道4。由于 整個底桶6是設(shè)置于火道的火井口內(nèi)部，因此在火井口高達115(TC的高溫?zé)彷椛湎略撊細?預(yù)熱通道4和導(dǎo)熱介質(zhì)20很快就會被加熱，使其管壁和導(dǎo)熱介質(zhì)成為高溫。燃氣在燃氣預(yù) 熱通道4內(nèi)流動時便會被加熱，最后經(jīng)燃氣通道13和噴嘴8進入到混合空腔內(nèi)部，再經(jīng)噴 管7高速噴射出去。當(dāng)燃氣從噴管7高速噴射出去時，在導(dǎo)熱介質(zhì)20內(nèi)部以及煙氣進氣管 9內(nèi)部會同時產(chǎn)生負壓。因此外界大量的助燃空氣便會依次經(jīng)空氣進氣管2、導(dǎo)熱介質(zhì)20、 空氣孔14、燃氣通道13及噴嘴8而進入混合空腔內(nèi)部；同理，火道內(nèi)的高溫?zé)煔鈩t經(jīng)煙氣 進氣管9后進入到混合空腔內(nèi)部，并與預(yù)熱后的燃氣、助燃空氣再次充分混合后從噴管7噴 射出去。 如上所述，便可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，主要由上盤(3)、與上盤(3)固為一體且內(nèi)部設(shè)有空腔的底桶(6)、與底桶(6)相連接的噴管(7)，以及出氣端經(jīng)上盤(3)位于底桶(6)內(nèi)部的燃氣進氣管(1)組成，其特征在于在底桶(6)內(nèi)部設(shè)有一端與燃氣進氣管(1)相連接，另一端與位于底桶(6)內(nèi)部的混合連接管(5)相連接的燃氣預(yù)熱通道(4)；設(shè)置在上盤(3)上的空氣進氣管(2)的出氣端與底桶(6)內(nèi)部的空腔相連通；在底桶(6)的底部還設(shè)有與混合管連接管(5)相連接的煙氣進氣管(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于所述的混合連接 管(5)由內(nèi)部具有燃氣通道(13)的內(nèi)絲變徑(IO)，以及設(shè)置在該內(nèi)絲變徑(10)外部并與 之相匹配的變徑(11)組成；所述的燃氣預(yù)熱通道(4)沿著底桶(6)的桶壁呈螺旋環(huán)繞布 置，其進氣端與燃氣進氣管(1)的出氣端相連接，其出氣端則經(jīng)內(nèi)絲變徑(10)后與燃氣通 道(13)相連通；所述的噴管(7)經(jīng)底桶(6)后與變徑(11)密封相連，煙氣進氣管(9)則經(jīng) 變徑(11)后與噴管(7)相連通；在燃氣通道(13)的內(nèi)部設(shè)有噴嘴(8)，且在變徑(11)的 管壁上還設(shè)有一個以上的空氣孔(14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于在底桶(6)的空 腔底部填充有耐火泥(19)，在該空腔上部則填充有導(dǎo)熱介質(zhì)(20);所有導(dǎo)熱介質(zhì)(20)之間 的縫隙形成空氣流道，由空氣進氣管(2)進入的助燃空氣經(jīng)該空氣流道后從所述的空氣孔 (14)進入噴管(7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于所述的導(dǎo)熱介質(zhì) 為3mm 5mm的剛玉砂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于所述 的空氣進氣管(2)內(nèi)部設(shè)有通徑，且沿著該通徑的中心軸線在其管壁上形成一個迎風(fēng)平 面，在該迎風(fēng)平面上設(shè)有與該通徑相連通的空氣縫；在該通徑內(nèi)部還設(shè)有用于調(diào)節(jié)該空氣 縫開口大小的蝶形螺栓(12)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于在上盤(3)上還 設(shè)有與所述燃氣通道(13)相匹配的堵頭(15)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于所述煙氣進氣管 (9)的中心軸線與噴管(7)的中心軸線之間存在一個取值范圍為O。 90°的夾角a。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于所述的夾角a的 取值為26° 。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于所述的噴嘴(8) 由內(nèi)部設(shè)有正多邊形通槽(16)的大圓柱體、以及與該大圓柱體固為一體且內(nèi)部設(shè)有通徑 (17)的小圓柱體組成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，其特征在于在燃氣進氣 管(1)的進氣端還設(shè)有與之相匹配的球面接頭(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射吸式煙氣預(yù)熱高效燃燒器，主要由上盤(3)、與上盤(3)固為一體且內(nèi)部設(shè)有空腔的底桶(6)、與底桶(6)相連接的噴管(7)，以及出氣端經(jīng)上盤(3)位于底桶(6)內(nèi)部的燃氣進氣管(1)組成，其特征在于在底桶(6)內(nèi)部設(shè)有一端與燃氣進氣管(1)相連接，另一端與位于底桶(6)內(nèi)部的混合連接管(5)相連接的燃氣預(yù)熱通道(4)；設(shè)置在上盤(3)上的空氣進氣管(2)的出氣端與底桶(6)內(nèi)部的空腔相連通，內(nèi)腔中填充蓄熱效果很好的剛玉砂，將空氣預(yù)熱；在底桶(6)的底部設(shè)有與混合管連接管(5)相連接的煙氣進氣管(9)。本發(fā)明能有效的將火道內(nèi)所產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M行重復(fù)利用，不僅能充分的對進入火道內(nèi)的燃氣進行預(yù)熱，使其升溫速度快，而且還具有很好的熱振動傳導(dǎo)效果。
文檔編號F23D14/46GK101696804SQ20091016434
公開日2010年4月21日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者郭力 申請人:四川華索自動化信息工程有限公司;