一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，它包括內(nèi)筒、外筒、中心管和環(huán)形擋板；內(nèi)筒水平設(shè)置，一端與一內(nèi)筒入口管相連通，另一端伸入燃燒爐；內(nèi)筒位于燃燒爐內(nèi)的部分為內(nèi)、外雙層結(jié)構(gòu)，在內(nèi)、外層所形成的凹槽內(nèi)填充耐火材料；中心管由進(jìn)口段、過渡段和出口段組成，進(jìn)口段直徑大于出口段直徑，過渡段則為漸縮式結(jié)構(gòu)；中心管水平貫穿內(nèi)筒中心，其出口段端面與內(nèi)筒的空氣出口端面留有一定的軸向距離；外筒套置于內(nèi)筒外部，一端敞口并與環(huán)形擋板的一側(cè)密封連接，外筒的側(cè)面與一外筒入口管相連通；在位于內(nèi)筒周圍的環(huán)形擋板另一側(cè)沿周向均勻設(shè)置有若干斜流噴嘴，斜流噴嘴的一端固定在圓形檔板上并與外筒連通，另一端出流方向與中心管的出流方向相背離。本發(fā)明在常溫狀態(tài)下工作而無(wú)需進(jìn)行冷、熱交替。
【專利說明】一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃?xì)馊紵?，特別是關(guān)于一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)焰燃燒技術(shù)是一種新型的高效低氮燃燒技術(shù)。自上世紀(jì)90年代問世以來(lái)，一直受到國(guó)內(nèi)外研究者和燃燒設(shè)備廠商的關(guān)注。與傳統(tǒng)燃燒技術(shù)相比，無(wú)焰燃燒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為:氮氧化物排放量顯著降低；爐內(nèi)輻射換熱效率提高；爐內(nèi)溫度場(chǎng)均勻；燃燒穩(wěn)定性好，不存在熄火問題；燃燒過程無(wú)噪音。實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒需要使助燃空氣達(dá)到高溫(大于燃料的自燃溫度)后再參與燃燒，因而該技術(shù)目前僅在冶金行業(yè)的加熱爐上得到應(yīng)用，通常采用一對(duì)蓄熱式燒嘴，通過換向閥周期性切換，實(shí)現(xiàn)冷熱交替工作。但實(shí)際使用過程中無(wú)法避免的問題是，頻繁的切換和反復(fù)的冷熱變化導(dǎo)致?lián)Q向閥和蓄熱體壽命縮短，既增加了成本，也影響了設(shè)備的正常使用。
[0003]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910104757.4提出的《無(wú)焰燃燒蓄熱式平焰燒嘴》采用喇叭狀噴嘴實(shí)現(xiàn)了平焰，火焰向爐膛內(nèi)噴射距離很短；中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910104758.9提出的《無(wú)焰燃燒蓄熱式高速燒嘴》采用縮口狀噴嘴實(shí)現(xiàn)了高速噴射，保證了爐溫均勻性。上述兩種燒嘴與普通的蓄熱式燒嘴相比，能實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒，保護(hù)燒嘴不被燒損，延長(zhǎng)燒嘴使用壽命；但其同樣必須采用周期性切換、冷熱(常溫、高溫)交替的工作方式，換向閥和蓄熱體的損耗沒有減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種保持在常溫狀態(tài)下工作而無(wú)需進(jìn)行冷、熱交替的斜流式常溫?zé)o焰燃燒器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，該燃燒器包括內(nèi)筒、外筒、中心管和環(huán)形擋板；所述內(nèi)筒水平設(shè)置，其一端側(cè)面與一內(nèi)筒入口管相連通，另一端伸入燃燒爐并通過套裝在所述內(nèi)筒外部的所述環(huán)形擋板與燃燒爐緊固連接；所述內(nèi)筒位于燃燒爐內(nèi)的部分采用內(nèi)、外雙層筒壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)層筒壁呈漸縮的錐狀并在末端留有空氣出口，外層筒壁則維持原有筒狀，在內(nèi)、外層筒壁所形成的環(huán)狀三角形凹槽內(nèi)填充耐火材料以形成耐火填充層；所述中心管由三段順序連接的進(jìn)口段、過渡段和出口段組成，且所述進(jìn)口段的直徑大于所述出口段的直徑，所述過渡段則采用漸縮式結(jié)構(gòu)；所述中心管水平貫穿所述內(nèi)筒的中心，所述進(jìn)口段位于所述內(nèi)筒外部并與所述內(nèi)筒密封連接，所述過渡段和出口段則位于所述內(nèi)筒內(nèi)部，且所述出口段的端面與所述內(nèi)筒的空氣出口的端面留有一定的軸向距離；所述外筒套置于所述內(nèi)筒的外部，其一端與所述內(nèi)筒密封連接，另一端敞口并與所述環(huán)形擋板的一側(cè)密封連接，所述外筒的側(cè)面與一外筒入口管相連通；在位于所述內(nèi)筒周圍的所述環(huán)形擋板另一側(cè)沿周向均勻設(shè)置有若干斜流噴嘴，所述斜流噴嘴的一端固定在所述圓形檔板上并與所述外筒連通，另一端出流方向與所述中心管的出流方向相背離。[0006]所述斜流噴嘴的出流方向與所述中心管的出流方向呈5°?15°的夾角。
[0007]在所述中心管的出口段外部周向均勻安裝若干旋流葉片，所述旋流葉片的兩端與所述中心管的出口段的始端和末端平齊，且在靠近所述中心管的出口段的末端處有三角形缺角。
[0008]所述中心管出口段的端面與所述內(nèi)筒的空氣出口的端面之間的軸向距離為所述中心管出口段內(nèi)徑的5?10倍。
[0009]所述耐火材料采用氧化鋁澆注料。
[0010]所述環(huán)形擋板靠近外邊緣處設(shè)置多個(gè)用于連接燃燒爐的安裝孔。
[0011]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明在燃燒過程中無(wú)需周期性切換，始終維持在常溫狀態(tài)下工作，避免了燃燒過程冷熱(常溫、高溫)交替的問題，進(jìn)而保證了燃燒器的壽命、運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。2、本發(fā)明的中心管由三段順序連接的大直徑進(jìn)口段、漸縮式過渡段和小直徑出口段組成，該結(jié)構(gòu)有利于減少壓阻，提高燃?xì)獾某隽魉俣龋瑥亩欣跓o(wú)焰燃燒的實(shí)現(xiàn)。3、本發(fā)明的斜流噴嘴有利于推遲助燃空氣和燃?xì)獾南嘤觯伎諝庠趨⑴c反應(yīng)前可被爐內(nèi)的高溫?zé)煔饪焖偌訜岷拖♂?；此外，斜流噴嘴的出口管徑小，保證了助燃空氣斜向噴入爐內(nèi)時(shí)具有較高的出流速度，進(jìn)而有利于無(wú)焰燃燒的實(shí)現(xiàn)。
4、本發(fā)明在內(nèi)筒前端設(shè)置耐火填充層，有利于有焰燃燒時(shí)的穩(wěn)焰，且可以保護(hù)燃燒器頭部不被燒損。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1沿A-A向的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明包括內(nèi)筒1、外筒2、中心管3和環(huán)形擋板4。其中，內(nèi)筒I水平設(shè)置，其一端側(cè)面與一內(nèi)筒入口管5相連通，另一端伸入燃燒爐(圖中未示出)，并通過套裝在內(nèi)筒外部的環(huán)形擋板4與燃燒爐緊固連接。內(nèi)筒I位于燃燒爐內(nèi)的部分采用內(nèi)、外雙層筒壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)層筒壁呈漸縮的錐狀并在末端留有空氣出口，外層筒壁則維持原有筒狀，在內(nèi)、外層筒壁所形成的環(huán)狀三角形凹槽內(nèi)填充耐火材料以形成耐火填充層7。
[0016]中心管3由三段順序連接的大直徑進(jìn)口段、漸縮式過渡段和小直徑出口段組成，中心管3水平貫穿內(nèi)筒I的中心，其進(jìn)口段位于內(nèi)筒I外部并與內(nèi)筒I密封連接，過渡段和出口段則位于內(nèi)筒I內(nèi)部，且出口段的端面與內(nèi)筒I的空氣出口的端面留有一定的軸向距離。
[0017]外筒2套置于內(nèi)筒I的外部，其一端與內(nèi)筒I密封連接，另一端敞口并與環(huán)形擋板4的一側(cè)密封連接，外筒2的側(cè)面與一外筒入口管6相連通。在位于內(nèi)筒I周圍的環(huán)形擋板4另一側(cè)沿周向均勻設(shè)置有若干斜流噴嘴8，斜流噴嘴8的一端固定在圓形檔板4上并與外筒2連通，另一端出流方向與中心管3的出流方向相背離。
[0018]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，斜流噴嘴8的出流方向與中心管3的出流方向呈5°?15°的夾角。[0019]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在中心管3的出口段外部周向均勻安裝若干旋流葉片9，旋流葉片9的兩端與中心管3的出口段的始端和末端平齊，且在靠近中心管3的出口段的末端處有三角形缺角。
[0020]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，耐火材料采用氧化鋁澆注料。
[0021]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，環(huán)形擋板4靠近外邊緣處設(shè)置多個(gè)用于連接燃燒爐的安裝孔。
[0022]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，中心管3出口段的端面與內(nèi)筒I的空氣出口的端面之間的軸向距離為中心管3出口段內(nèi)徑的5?10倍。
[0023]本發(fā)明在使用時(shí)，初始階段燃燒爐內(nèi)的溫度較低，應(yīng)切斷外筒入口管6處的空氣，并逐漸增大進(jìn)入中心管3的燃?xì)饬髁亢蛷膬?nèi)筒入口管5進(jìn)入到內(nèi)筒I的空氣流量，使本發(fā)明在有焰燃燒模式下工作，將燃燒爐從冷態(tài)加熱至熱態(tài)。上述此過程中，燃燒爐內(nèi)的溫度達(dá)到燃?xì)庾匀紲囟惹?，需將燃?xì)饬髁亢涂諝饬髁靠刂圃谝欢ǚ秶鷥?nèi)，以保證有焰燃燒能夠持續(xù)進(jìn)行，不發(fā)生熄火。當(dāng)燃燒爐內(nèi)的溫度超過燃?xì)獾淖匀紲囟龋紵隣t進(jìn)入熱態(tài)階段，應(yīng)切斷內(nèi)筒入口管5處的空氣，并使空氣從外筒入口管6進(jìn)入外筒2并增大流量，同時(shí)燃?xì)饬髁恳蚕鄳?yīng)增大，直至達(dá)到本發(fā)明的設(shè)計(jì)功率，使本發(fā)明在無(wú)焰燃燒模式下工作。
[0024]本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，該燃燒器包括內(nèi)筒、外筒、中心管和環(huán)形擋板； 所述內(nèi)筒水平設(shè)置，其一端側(cè)面與一內(nèi)筒入口管相連通，另一端伸入燃燒爐并通過套裝在所述內(nèi)筒外部的所述環(huán)形擋板與燃燒爐緊固連接；所述內(nèi)筒位于燃燒爐內(nèi)的部分采用內(nèi)、外雙層筒壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)層筒壁呈漸縮的錐狀并在末端留有空氣出口，外層筒壁則維持原有筒狀，在內(nèi)、外層筒壁所形成的環(huán)狀三角形凹槽內(nèi)填充耐火材料以形成耐火填充層； 所述中心管由三段順序連接的進(jìn)口段、過渡段和出口段組成，且所述進(jìn)口段的直徑大于所述出口段的直徑，所述過渡段則采用漸縮式結(jié)構(gòu)；所述中心管水平貫穿所述內(nèi)筒的中心，所述進(jìn)口段位于所述內(nèi)筒外部并與所述內(nèi)筒密封連接，所述過渡段和出口段則位于所述內(nèi)筒內(nèi)部，且所述出口段的端面與所述內(nèi)筒的空氣出口的端面留有一定的軸向距離； 所述外筒套置于所述內(nèi)筒的外部，其一端與所述內(nèi)筒密封連接，另一端敞口并與所述環(huán)形擋板的一側(cè)密封連接，所述外筒的側(cè)面與一外筒入口管相連通；在位于所述內(nèi)筒周圍的所述環(huán)形擋板另一側(cè)沿周向均勻設(shè)置有若干斜流噴嘴，所述斜流噴嘴的一端固定在所述圓形檔板上并與所述外筒連通，另一端出流方向與所述中心管的出流方向相背離。
2.如權(quán)利要求1所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，所述斜流噴嘴的出流方向與所述中心管的出流方向呈5°?15°的夾角。
3.如權(quán)利要求1所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，在所述中心管的出口段外部周向均勻安裝若干旋流葉片，所述旋流葉片的兩端與所述中心管的出口段的始端和末端平齊，且在靠近所述中心管的出口段的末端處有三角形缺角。
4.如權(quán)利要求2所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，在所述中心管的出口段外部周向均勻安裝若干旋流葉片，所述旋流葉片的兩端與所述中心管的出口段的始端和末端平齊，且在靠近所述中心管的出口段的末端處有三角形缺角。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，所述中心管出口段的端面與所述內(nèi)筒的空氣出口的端面之間的軸向距離為所述中心管出口段內(nèi)徑的5?10倍。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，所述耐火材料采用氧化鋁澆注料。
7.如權(quán)利要求5所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，所述耐火材料采用氧化鋁澆注料。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，所述環(huán)形擋板靠近外邊緣處設(shè)置多個(gè)用于連接燃燒爐的安裝孔。
9.如權(quán)利要求5所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，所述環(huán)形擋板靠近外邊緣處設(shè)置多個(gè)用于連接燃燒爐的安裝孔。
10.如權(quán)利要求6所述的一種斜流式常溫?zé)o焰燃燒器，其特征在于，所述環(huán)形擋板靠近外邊緣處設(shè)置多個(gè)用于連接燃燒爐的安裝孔。
【文檔編號(hào)】F23D14/26GK103727535SQ201410020218
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】米建春, 梅振鋒, 王飛飛 申請(qǐng)人:北京大學(xué)