專利名稱：熱風發(fā)生器的制作方法
技術領域：
熱風發(fā)生器是屬于燃燒技術領域中供給熱風的設備，它廣泛應用于烘干、以及需要中溫、低溫氣體的爐窯中。
目前國內所用的熱風發(fā)生器火焰穩(wěn)定性差、燃料燃燒不完全；結構苯重、發(fā)生器出口氣體溫度不均勻。
為了克服現(xiàn)有熱風發(fā)生器的不足之處，本實用新型發(fā)明的目的是在熱風發(fā)生器的燃料結構，氣流組織及冷卻方面進行改進提高火焰穩(wěn)定性；提高燃料的燃燒效率和出口氣體溫度的均勻度；延長發(fā)生器的使用壽命；提高點火的可靠性。
本實用新型發(fā)明的內容是熱風發(fā)生器是由燃燒段、摻混段和S形彎管三部分組成。燃燒段是一個性能良好的燃燒器，又是由燃料槍、旋流器、錐頂、燃燒筒體、外殼等組成。從燃燒段出口排出高溫煙氣進入摻混段的擴散管內形成熱風氣體流，當這股氣體流流經S形彎管時，由于受到強烈的擾動，使氣體流溫度進一步均勻，送出溫度均勻熱風。


圖1是熱風發(fā)生器結構原理圖；圖2是燃燒段結構原理圖；圖3是燃氣槍頭結構圖；圖4是旋流器結構示意圖圖5是旋流器葉片安裝示意圖；圖6是錐頂結構圖；圖7是燃燒筒體結構示意圖；圖8是摻混段結構原理圖。
圖中(1)是燃燒段，(2)是摻混段，(3)是S形彎管，(4)是防爆門，(5)是燃燒段進氣管，(6)是燃料槍，(7)是支架，(8)是旋流器，(9)是錐頂，(10)是燃燒筒體。(11)是燃燒段外殼，(12)是摻混段進氣管，(13)是摻混段外殼，(14)是擴散管，(15)是外圈，(16)是內圈，(17)是葉片，(18)是金屬圓棒。
本實用新型熱風發(fā)生器的具體實施是熱風發(fā)生器由燃燒段(1)，摻混段(2)和S形彎管(3)三部分組成。其中燃燒段(1)由燃料槍(6)、旋流器(8)、錐頂(9)、燃燒筒體(10)和燃燒段外殼(11)等組成。燃燒段(1)進口處是燃料槍(6)，燃料槍(6)的出口處有旋流器(8)，錐頂(9)與旋流器(8)相連，燃燒筒體(10)與錐頂(9)組合成錐形圓筒體，燃燒段外殼(11)與燃燒筒體(10)間形成一環(huán)形空間，燃燒段外殼(11)前端接有燃燒段進氣管(5)，其末端有一錐形收縮段，收縮段出口處內表面與燃燒筒體(10)末端外表面環(huán)形空間的高度為H1＝d5＋(0～2mm)，在此環(huán)形空間中沿燃燒筒體(10)外表面均勻分布焊有數(shù)量為n5＝8～60只，直徑d5＝1～15mm，長L5＝5～60mm的金屬圓棒(18)，金屬圓棒(18)起固定和冷卻燃燒筒體10的作用。燃燒筒體10上有許多沿圓周均勻分布直徑為d3＝6mm的發(fā)散冷卻孔和直徑為d4＝5～50mm的進氣補燃孔和摻混孔。
燃料槍(6)有三種形式，即燃氣槍、燃輕質液體燃料槍，燃重質液體燃料槍，決定燃料槍性能好壞的主要因素是槍頭的結構。燃重質液體燃料槍頭采用預混式油槍槍頭；燃輕質液體燃料槍頭采用預混式油槍或采用介質霧化柴油燒嘴。燃氣槍頭呈圓錐形，錐頂角2β＝30°～180°，錐面上沿環(huán)向均勻分布有n1＝0～10排圓噴孔，每排圓噴孔的數(shù)量n2＝1～20只，孔的直徑d1＝0.5～50mm，錐頂中心有一只d2＝0～dn的圓噴孔，dn為燃氣槍頭內徑，dn＝6～100mm。
旋流器(8)的內圈(16)與外圈(15)之間裝有葉片(17)，葉片17為直葉片，葉片(17)與旋流器(8)軸線的安裝角θ＝20°～80°。錐頂(9)上有許多沿環(huán)向均勻分布的發(fā)散冷卻小孔，其直徑d3＝0～6mm，錐頂角為2δ，且與旋流器(8)上葉片(17)安裝角θ有如下關系tgδ≤2sinθ。
燃燒段(1)出口與由擴散管(14)和摻混段外殼(13)組成的摻混段(2)進口處相連，摻混段外殼(13)前端連有摻混段進氣管(12)。擴散管(14)呈喇叭形，其進口直徑與燃燒段(1)出口直徑相配匹，其出口外徑與摻混般外殼(13)內徑DN相等，DN＝150～1000mm，擴散管(14)的擴散角2γ＝30°～120°，擴散管(14)的進口處有許多沿圓周均勻分布的扁圓形或圓形孔，扁圓形孔的長軸或圓形孔直徑d6＝15～200mm，擴散管(14)的末端有許多沿圓周均勻分布，直徑為d7＝10～40mm的圓孔，孔間節(jié)距L7＝(1.5～5)d7，此外還有許多沿圓周均勻分布直徑為d8＝0.5～6mm的發(fā)散冷卻孔。
摻混段(2)的出口與S形彎管(3)相連，S形彎管(3)可以是方形管也可以是圓形管，方形管邊長L9＝150～1000mm，圓形管直徑d9＝L9，S形彎管(3)的彎曲半徑R9＝1～6d9。S形彎管(3)上設有兩只對稱的邊長為20～400mm方形防爆門(4)。
圖1中虛線表示S形彎管(3)的出口軸線與熱風發(fā)生器軸線在同一平面上，實線表示二者不在同一平面上。
燃燒段(1)實際上是一個性能良好的燃燒器，燃料從燃料槍(6)噴入燃燒筒體(10)內，設計時選擇了最佳的噴射角度，使之與助燃空氣的配合良好，形成一個校為理想的燃料濃度場，提高了火焰的穩(wěn)定性和燃燒效率。助燃空氣從燃燒段(1)上的進氣管(5)進入燃燒段外殼(11)后分為兩部分空氣，一部分空氣經旋流器(8)進入燃燒筒體(10)內，在那里形成一個穩(wěn)定火焰的回流區(qū)，并與燃料充分混合、燃燒，形成火焰，產生高溫煙氣，第二部分空氣從錐頂(9)和燃燒筒體(10)上的孔，以及筒體(10)與外殼(11)間的環(huán)形空間流入燃燒筒體(10)內，起助燃和部分摻混降溫的作用，同時保護燃燒筒體，使其不致燒壞。
高溫煙氣從燃燒段(1)出口排出，進入摻混段(2)的擴散管(14)內；爐窯排出的廢氣或冷空氣經滲混段進氣管(12)送入摻混段外殼(13)內，這些氣體在壓差作用下，絕大部分經擴散管(14)上的扁圓形孔進入擴散管(14)內與高溫煙氣摻混，并降溫至接近所需溫度。少量空氣經擴散管(14)上的小孔進入擴散管(14)內，起保護擴散管(14)的作用，并使氣體進一步降溫到所需要的溫度，產生的熱風，通過S形彎管(3)送出。當這股氣體流熱風流經S形彎管時，由于受到強烈的擾動，溫度進一步均勻，提高了供氣質量。同時S形彎管(3)能吸收熱風發(fā)生器工作時產生的熱膨脹。
當因某種原因使熱風氣體中含有可燃氣體成份并爆炸時，設在S形彎管(3)上的防爆門(4)能迅速打開，起減壓作用，從而保護了設備和人員的安全。
本實用新型的熱風發(fā)生器的主要優(yōu)點是1、火焰穩(wěn)定性好，即使在發(fā)生器的出口處有較高負壓的情況下也易于點火，點火后不會產生脫火現(xiàn)象，故較一般中、低溫氣體燃燒器更安全、更可靠。
2、調節(jié)比大，調節(jié)比可達110。
3、調溫范圍廣，燃燒段能在空氣過剩系數(shù)α＝1～14的范圍內穩(wěn)定燃燒。燃燒效率高。
4、熱風溫度可在100℃～燃料理論燃燒溫度范圍內調節(jié)。
5、結構簡單、易于維修、可利用爐窯的余熱，節(jié)能效果顯著。
權利要求1.一種由燃燒段(1)，摻混段(2)和S形彎管(3)組成的熱風發(fā)生器，其特征在于燃燒段(1)是由燃料槍(6)，旋流器(8)，錐頂(9)，燃燒筒體(10)和燃燒段外殼(11)等組成，燃燒段(1)的進口處是燃料槍(6)，燃料槍(6)的出口處裝有旋流器(8)，錐頂(9)與旋流器(8)相連，燃燒筒體(10)與錐頂(9)組合成錐形園筒體，燃燒段外殼(11)與燃燒筒體(10)間形成一環(huán)形空間，燃燒段外殼(11)前端接有燃燒段進氣管(5)，其末端有一錐形收縮段，燃燒段(1)出口與由擴散管(14)和摻混段外殼(13)組成的摻混段(2)進口相連，摻混段外殼(13)的前端連有摻混段進氣管(12)，擴散管(14)呈喇叭形，其進口直徑與燃燒段(1)出口直徑相匹配，其出口外徑與摻混段外殼(13)內徑DN相等，摻混段(2)的出口與S形彎管相連。
2.按權利要求1所述的熱風發(fā)生器，其特征在于，燃料槍有燃氣槍、燃輕質液體燃料槍和燃重質液體燃料槍，燃氣槍頭呈圓錐形，錐頂角2β＝30°～180°，錐面上沿環(huán)向均勻分布有n1＝0～10排圓噴孔，每排噴孔數(shù)為n2＝1～20只，孔徑d1＝0.5～50mm，錐頂中心有一只d2＝0～dn的圓噴孔，dn＝6～100mm，旋流器(8)的內圈(16)與外圈(15)之間裝有葉片(17)，葉片(17)為直葉片，葉片(17)與旋流器(8)軸線的安裝角θ＝20°～80°，錐頂(9)上有許多直徑為d3＝0～6mm，沿環(huán)向均勻分布的發(fā)散冷卻孔，錐頂角為2δ，且tgδ≤2sinθ，燃燒筒體(10)上有許多沿圓周均勻分布，直徑為d3＝0～6mm的發(fā)散冷卻孔和直徑為d4＝5～50mm的進氣補燃孔和摻混孔，燃燒段外殼(11)末端錐形收縮段出口處內表面與燃燒筒體(10)外表面形成一高度為H1＝d5＋(0～2mm)的環(huán)形空間，在此環(huán)形空間內沿燃燒筒體(10)外表面均勻分布焊有數(shù)量為n5＝8～60只直徑d5＝1～15mm長L5＝5～60mm的金屬圓棒(18)。
3.按權利要求1所述的熱風發(fā)生器，其特征在于摻混段外殼(13)內徑DN＝150～1000mm，擴散管(14)的擴散角2γ＝30°～120°，擴散管(14)的進口處有許多沿圓周均勻分布的扁圓形或圓形孔，扁圓形孔的長軸或圓形孔直徑d6＝15～200mm，擴散管(14)的末端有許多沿圓周均勻分布，直徑為d7＝10～40mm的圓孔，孔間節(jié)距l(xiāng)7＝(1.5～5)d7，還有許多沿圓周均勻分布、直徑為d8＝0.5～6mm的發(fā)散冷卻孔。
4.按權利要求1所述的熱風發(fā)生器，其特征在于S形彎管可以是方形管也可是圓形管，方形管邊長為L9＝150～1000mm，圓形管直徑d9＝L9，S形彎管(3)的彎曲半徑R9＝1～6d9，S形彎管(3)上設有二只對稱的邊長為l10＝20～400mm的方形防爆門，S形彎管(3)出口軸線可以與熱風發(fā)生器軸線在同一平面上也可以不在同一平面上。
專利摘要熱風發(fā)生器是屬于燃燒技術領域中供給熱風的設備，它是由燃燒段(1)，摻混段(2)和S形彎管(3)組成，從燃燒段(1)進口處的燃料槍(6)噴入的燃料與燃燒段進氣管(5)進入的助燃空氣在燃燒段(1)內充分混合燃燒形成高溫煙氣，由摻混段進氣管(12)進入的冷空氣與燃燒段(1)排入滲混段(2)內的高溫煙氣摻混并降溫為熱風氣體流，經S形彎管(3)送出溫度均勻的熱風，該熱風發(fā)生器火焰穩(wěn)定性好，燃燒效率高，出口氣體溫度均勻，結構簡單，節(jié)能效果顯著。
文檔編號F24H3/00GK2186378SQ93226509
公開日1994年12月28日 申請日期1993年11月3日 優(yōu)先權日1993年11月3日
發(fā)明者陳綏蕃, 張春和 申請人:上海交通大學