專利名稱：蓄熱式高溫預熱燒嘴的制作方法
技術領域：
蓄熱式高溫預熱燒嘴涉及一種燃燒器與蓄熱器組合在一起的燃燒系統(tǒng)，是一種節(jié)能型的工業(yè)爐燃燒裝置。它可以廣泛地應用在以氣體、液體為燃料的各種工業(yè)爐窯上。
這種燒嘴的特點是1、燒嘴必須成對應用，當一個燒嘴燃燒時，另一個燒嘴進行排煙，蓄熱器中的蓄熱介質將煙氣中的熱量儲存起來，換向后，蓄熱介質所儲存的熱量用來預熱助燃空氣。
2、可以將空氣預熱到僅低于爐溫100－200℃，可以使排煙溫度降低至100℃左右，因此，其熱利用率非常高。
國外在八十年代相繼研制成功了各種各樣的蓄熱式燒嘴，其原理都是一樣的，只是在結構上各不相同，而最重要的就是蓄熱介質的不同。國內從八十年代后期開始研制蓄熱式燒嘴，它是以粘土質和鑄鐵構成的波紋狀蓄熱片為蓄熱介質的，并于90年申報了專利，專利號為90201755。
這種蓄熱式燒嘴，盡管在體積上與傳統(tǒng)的蓄熱室比較，已大大縮小，但由于其蓄熱介質即蓄熱片的尺寸較大，其單位體積的傳熱表面積為260m2／m3，蓄熱介質在蓄熱室中的充滿度為0.5m3／m3；而且蓄熱介質中所用粘土質，其蓄熱、放熱能力較差，換向周期較長，從而使得整個蓄熱式燒嘴體積仍顯得較大，使其在實際應用上受到限制。為使蓄熱式燒嘴更具實用性，就要進一步縮小它的體積，因此，需要采用新的蓄熱介質與結構。
本實用新型以耐高溫且具有較高的蓄熱、放熱能力的陶瓷顆粒為蓄熱介質，以碳化硅球為例球體在蓄熱室中充滿度為0.6m3／m3；當球徑為12mm時，其單位體積的傳熱表面積為297m2／m3；當球徑為10mm時，其單位體積的傳熱表面積為356m2／m3；碳化硅的蓄熱、放熱速度(熱擴散率)為0.0147m2／h；粘土的蓄熱放熱速度(熱擴散率)為0.0022m2／h。
由此可見，采用新的蓄熱介質后，可以使單位體積的傳熱表面積增加，充滿度增大，蓄熱、放熱速度提高，從而可以在相同助燃風量，相同預熱溫度的情況下，進一步縮短換向時間，進一步縮小蓄熱室體積。
實用新型的具體結構由以下的實施例及其附


圖1給出。
下面結合剖面
圖1說明其詳細結構和工作情況。
本實用新型由蓄熱室，空氣、排煙切斷閥，燃油、燃氣切斷閥，燃燒及排煙通道等構成。其蓄熱室5上，下端面各焊有法蘭，外殼由鋼板焊接而成，內壁襯有耐火纖維，其下部法蘭與布風板4及風箱2的法蘭用螺栓聯(lián)接，中間加橡膠石棉墊，風箱2的進風管與空氣切斷閥1聯(lián)接，風箱2的排煙管與排煙切斷閥3聯(lián)接，蓄熱室內裝有蓄熱介質6，蓄熱室的上部法蘭與燃燒及排煙通道10用螺栓聯(lián)接，中間加橡膠石棉墊，在燃燒及排煙通道10上安裝有燃氣或燃油噴槍9，噴槍9與燃氣或燃油切斷閥8聯(lián)接，在燃燒及排煙通道10的后面安裝有用螺栓聯(lián)接的蓄熱室蓋7，聯(lián)接時加橡膠石棉墊。
其中，蓄熱介質6采用耐高溫且具有較高蓄熱、放熱能力的陶瓷顆粒，它可以是球體、圓柱體或其它規(guī)則，不規(guī)則形狀的顆粒。陶瓷可以是剛玉，也可以采用碳化硅。采用這種顆粒狀蓄熱介質的優(yōu)點1、由于顆粒小，顆粒之間互相接觸，顆粒本身的熱膨脹量很小，又允許其自由膨脹，所以不存在熱應力的問題。
2、由于顆粒小，其本身周期性溫度變化也小，所以不存在熱震問題。
3、蓄熱介質可以進行清洗，而且容易清洗，清洗后可以重新使用，因此，蓄熱介質的壽命相當長。
4、具有單位體積換熱表面積大的特點。
風箱2由薄鋼板焊接而成，它被用來儲存空氣，并保證空氣進入布風板時在板面上各處的壓力均勻，風箱2上的進風管及排煙管位置，可以根據(jù)現(xiàn)場情況，布置在側面、底面。
布風板4采用在鋼板上鉆孔的方式，各排孔交錯(叉)排列，以便減小各排之間間距，在布風板上鉆更多的孔。為防止蓄熱介質將進風孔堵住，在鋼板上面(有蓄熱介質側)，沿各排孔中心線各焊一根鋼絲。布風板4用來向蓄熱介質均勻布風，并承受蓄熱介質的重量。
燃油及燃氣噴槍9，由金屬噴嘴及其導管外加高鋁質陶瓷套管構成，由于通道10內溫度相當高，為保護噴嘴，采用高鋁質陶瓷管作為噴輪9的外管，在噴嘴與外管之間通以少量冷卻空氣，噴嘴采用耐熱鋼制作，并與普通碳鋼導管焊成一體。
燃燒及排煙通道10，當燒嘴燃燒時，預熱的空氣與燃料在這里混合燃燒；當燒嘴排煙時，起排煙通道作用。為減小熱變形，其外殼采用鑄鋼或鑄鐵制造，內壁砌有高鋁質耐火澆注料。前端焊有法蘭與爐體用螺栓聯(lián)接，此外，在爐體鋼板與燒嘴殼體之間再加必要的拉筋，以便燒嘴能牢固地與爐體聯(lián)接。
蓄熱室蓋7由鋼板、圓鋼、耐火纖維構成，鋼板上面焊有兩個圓鋼把手，鋼板下面襯有耐火纖維，在蓄熱室上部有一開口，用來裝填蓄熱介質，蓄熱室蓋用來封住這個開口。
燒嘴的安裝及工作情況見剖面
圖1。
本燒嘴必須成對安裝并交替工作，兩個相同的蓄熱式高溫預熱燒嘴分別安裝在爐體11的兩側，當左邊的燒嘴燃燒時，右邊的燒嘴進行排煙及余熱回收。換向后，左邊燒嘴的煤氣閥8及空氣閥1關閉，其排煙閥3打開，這個燒嘴起排煙及余熱回收作用；而右邊燒嘴的排煙閥3關閉，其煤氣閥8及空氣閥1打開，這個燒嘴開始燃燒，助燃空氣通過蓄熱介質6過程中被儲存在其內的熱量預熱。燒嘴就是這樣周期性地運行著。
綜上所述，由于采用具有較高蓄熱、放熱能力的顆粒狀蓄熱介質，及其相應的結構，使換向時間進一步縮短，因此，在相同的空氣預熱溫度及余熱回收率情況下，與現(xiàn)有技術相比，可使蓄熱室體積縮小一倍以上，從而使這種蓄熱式燒嘴更具實用性。
權利要求1.一種蓄熱式高溫預熱燒嘴，它由蓄熱室、空氣、排煙切斷閥、燃油、燃氣切斷閥、燃燒及排煙通道等構成，其特征是蓄熱室5上、下端面各焊有法蘭，外殼由鋼板焊接而成，內壁襯有耐火纖維，其下部法蘭與布風板4及風箱2的法蘭用螺栓聯(lián)接，中間加橡膠石棉墊，風箱2的進風管與空氣切斷閥1聯(lián)接，風箱2的排煙管與排煙切斷閥3聯(lián)接，蓄熱室內裝有蓄熱介質6，蓄熱室的上部法蘭與燃燒及排煙通道10用螺栓聯(lián)接，中間加橡膠石棉墊，在燃燒及排煙通道10上安裝有燃氣或燃油噴槍9，噴槍9與燃氣或燃油切斷閥8聯(lián)接，在燃燒及排煙通道10的后面安裝有用螺栓聯(lián)接的蓄熱室蓋7，聯(lián)接時加橡膠石棉墊。
2.根據(jù)權利要求1所述的蓄熱式高溫預熱燒嘴，其特征是，蓄熱介質6是用剛玉或碳化硅制成的球體，圓柱體或其它規(guī)則，不規(guī)則形狀的陶瓷顆粒。
3.根據(jù)權利要求1所述的蓄熱式高溫預熱燒嘴，其特征是布風板4上有蓄熱介質側沿各排孔中心線各焊一根鋼絲。
專利摘要蓄熱式高溫預熱燒嘴涉及一種燃燒器與蓄熱器組合在一起的燃燒系統(tǒng)，是一種節(jié)能型的工業(yè)爐燃燒裝置。
該裝置由蓄熱室、空氣、排煙切斷閥，燃油、燃氣切斷閥，燃燒及排煙通道，燃油及燃氣噴槍等構成。其蓄熱介質用陶瓷材料鋼玉或碳化硅制成顆粒狀，具有較高的蓄熱、放熱能力。在相同的空氣預熱溫度及余熱回收率情況下，可進一步縮短換向時間并縮小了蓄熱室的體積，使其更具有實用性。
該裝置可廣泛地應用在以氣體、液體為燃料的各種工業(yè)爐窯上。
文檔編號F23D17/00GK2199437SQ9421647
公開日1995年5月31日 申請日期1994年7月15日 優(yōu)先權日1994年7月15日
發(fā)明者趙振永 申請人:機械工業(yè)部第五設計研究院