CN101655239B - 陶瓷高效空气自身预热式燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷高效空气自身预热式燃烧器，包括陶瓷空气导管和安装在其内的燃气管、点火电极、陶瓷燃烧腔室，所述陶瓷燃烧腔室置于陶瓷空气导管前端开口处，燃气管和点火电极前端伸入至陶瓷燃烧腔室内，所述陶瓷空气导管后端外部套装有带空气进气口的进空气壳体，位于陶瓷空气导管外套装有陶瓷换热器，该陶瓷换热器外表面设有多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片，其内壁与陶瓷空气导管外壁之间的间隙同空气壳体相通，位于陶瓷换热器外还套装有陶瓷烟气导管，所述陶瓷烟气导管后端开有烟气出口；本发明结构合理、能耗小、燃烧时有害气体排放小且耐高温，是一种广泛应用于窑炉内的陶瓷高效空气自身预热式燃烧器。

Description

陶瓷高效空气自身预热式燃烧器
技术领域
本发明涉及一种窑炉燃烧器，特别是一种陶瓷高效空气自身预热式燃烧器。
背景技术
目前，常见的窑炉燃烧器如图1所示，包括带空气进气口11’的空气壳体1’和安装在其内的燃气管2’，位于燃气管2’内设有点火电极3’，使用时，空气从空气进气口11’进入到空气壳体1’内，可燃气体从燃气管2’后端的燃气进气口进入到其内，在燃气管2’前端的混合头4’处按一定比例与空气混合并由点火电极3’点火燃烧从而形成稳定的火焰，这种结构的燃烧器虽然结构简单、制造成本低，但由于结构所致，使得燃烧器在燃烧过程中所耗费的燃气量很大，同时燃烧器前端火焰温度高，有害气体排放大，针对上述缺点，有必要作出改进。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构合理、能耗小、燃烧时有害气体排放小且耐高温的陶瓷高效空气自身预热式燃烧器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
陶瓷高效空气自身预热式燃烧器，包括陶瓷空气导管和安装在其内的燃气管、点火电极、陶瓷燃烧腔室，所述陶瓷燃烧腔室置于陶瓷空气导管前端开口处，燃气管和点火电极前端伸入至陶瓷燃烧腔室内，所述陶瓷空气导管后端外部套装有带空气进气口的进空气壳体，位于陶瓷空气导管外套装有陶瓷换热器，该陶瓷换热器外表面设有多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片，其内壁与陶瓷空气导管外壁之间的间隙同空气壳体相通，位于陶瓷换热器外还套装有陶瓷烟气导管，所述陶瓷烟气导管后端开有烟气出口。
在本发明中，所述陶瓷换热器外套装有法兰，该法兰一端面与进空气壳体紧贴，所述法兰上设有螺钉沉孔，所述陶瓷烟气导管端部设有翻边，在陶瓷烟气导管翻边前、后两面分别连接有石棉垫，有边缘带螺孔的压盘套装在陶瓷烟气导管外并将其翻边端与法兰压紧，有沉头螺钉穿过法兰上的螺钉沉孔直至压盘的螺孔内将它们连接锁紧，在沉头螺钉上还设有弹簧垫片。
本发明的有益效果是：使用时，燃气从燃气管的燃气进气口进入到其内；同时，助燃空气从空气进气口沿陶瓷换热器内壁与陶瓷空气导管外壁之间的间隙进入到陶瓷空气导管中，而此时，窑炉内的高温烟气也从陶瓷烟气导管开口沿陶瓷换热器外壁与陶瓷烟气导管内壁回流并从烟气出口流出，上述两种气体在流动过程中发生热交换，加热后的助燃空气产生两股气流，一股气流流进陶瓷燃烧腔室，通过点火电极点火在陶瓷燃烧腔室内与燃气进行一次燃烧，燃烧后的火焰从陶瓷燃烧腔室喷出，另一股加热后的助燃空气在陶瓷燃烧腔室的出口处参与火焰的二次燃烧，本发明的这种结构一方面使得燃烧器实现了对助燃空气的自身式预热，极大的降低了燃烧器燃烧时的能耗，另一方面采用了空气多级燃烧技术和高温烟气通过二次回流技术降低了燃烧器出口的温度，改善了燃烧过程中的气体混合状态，提高了加热温度的均匀性，从而减少了燃烧时有害气体的排放。
此外，采用陶瓷制成的空气导管、燃烧腔室、换热器及烟气导管可以极大的提高整个产品的耐高温性，能更大限度的提高燃烧器在燃烧过程中的温度；在陶瓷换热器外表面设有多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片的结构极大地增加了换热器的表面积，提高了空气和烟气的换热系数，从而大大提高了空气和烟气在此热交换的热效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有产品的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明中陶瓷换热器的剖开后的结构示意图；
图4是本发明中陶瓷烟气导管的安装结构图。
具体实施方式
参照图2、图3，陶瓷高效空气自身预热式燃烧器，包括陶瓷空气导管1和安装在其内的燃气管2、点火电极3、陶瓷燃烧腔室4，所述陶瓷燃烧腔室4置于陶瓷空气导管1前端开口处，燃气管2和点火电极3前端伸入至陶瓷燃烧腔室4内，所述陶瓷空气导管1后端外部套装有带空气进气口51的进空气壳体5，位于陶瓷空气导管1外套装有陶瓷换热器6，该陶瓷换热器6外表面设有多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片，其内壁与陶瓷空气导管1外壁之间的间隙同空气壳体5相通，位于陶瓷换热器6外还套装有陶瓷烟气导管7，所述陶瓷烟气导管7后端开有烟气出口71。
本发明的工作原理是：使用时，燃气从燃气管2的燃气进气口进入到其内；同时，助燃空气从空气进气口51沿陶瓷换热器6内壁与陶瓷空气导管1外壁之间的间隙进入到陶瓷空气导管1中，而此时，窑炉内的高温烟气也从陶瓷烟气导管7开口沿陶瓷换热器6外壁与陶瓷烟气导管7内壁回流并从烟气出口流出，上述两种气体在流动过程中发生热交换，加热后的助燃空气产生两股气流，一股气流流进陶瓷燃烧腔室4，通过点火电极点火在陶瓷燃烧腔室4内与燃气进行一次燃烧，燃烧后的火焰从陶瓷燃烧腔室4喷出，另一股加热后的助燃空气在陶瓷燃烧腔室4的出口处参与火焰的二次燃烧，本发明的这种结构一方面使得燃烧器实现了对助燃空气的自身式预热，极大的降低了燃烧器燃烧时的能耗，另一方面采用了空气多级燃烧技术和高温烟气通过二次回流技术降低燃烧器出口的温度，改善了燃烧过程中的气体混合状态，提高了加热温度的均匀性，从而减少了燃烧时有害气体的排放。
此外，采用陶瓷制成的空气导管、燃烧腔室、换热器及烟气导管可以极大的提高整个产品的耐高温性，能更大限度的提高燃烧器在燃烧过程中的温度；在陶瓷换热器6外表面设有多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片的结构极大地增加了换热器的表面积，提高了空气和烟气的换热系数，从而大大提高了空气和烟气在此热交换的热效率。
参照图4，所述陶瓷换热器6外套装有法兰8，该法兰8一端面与进空气壳体5紧贴，所述法兰8上设有螺钉沉孔81，所述陶瓷烟气导管7端部设有翻边70，在陶瓷烟气导管7翻边70前、后两面分别连接有石棉垫72，有边缘带螺孔91的压盘9套装在陶瓷烟气导管7外并将其翻边端与法兰8压紧，有沉头螺钉10穿过法兰8上的螺钉沉孔81直至压盘9的螺孔91内将它们连接锁紧，在沉头螺钉10上还设有弹簧垫片11。
通过将陶瓷烟气导管7端部设计成翻边结构，将其翻边端前、后两面装上石棉垫72后与法兰8连接，并通过压盘9套装在陶瓷烟气导管7外将翻边70与法兰8压紧，最后通过螺钉10穿过法兰8与压盘9上的螺孔91将他们进一步锁紧，通过该结构可以使陶瓷烟气导管7牢固的安装在法兰8上，有效的保证了陶瓷烟气导管7在压盘9与法兰8之间不会窜动，同时陶瓷烟气导管7的翻边70也不会受到压力损坏，此外，当燃烧器在高温环境下使用时，带弹簧垫片11的沉头螺钉10受热膨胀，通过该连接结构可以自动调节预紧力，保证陶瓷烟气导管7的可靠连接，起到很好的密封效果。
本实用结构合理、能耗小、燃烧时有害气体排放小且耐高温，是一种广泛应用于窑炉内的陶瓷高效空气自身预热式燃烧器。

Claims (1)

1.陶瓷高效空气自身预热式燃烧器，其特征在于：包括陶瓷空气导管(1)和安装在其内的燃气管(2)、点火电极(3)、陶瓷燃烧腔室(4)，所述陶瓷燃烧腔室(4)置于陶瓷空气导管(1)前端开口处，燃气管(2)和点火电极(3)前端伸入至陶瓷燃烧腔室(4)内，所述陶瓷空气导管(1)后端外部套装有带空气进气口(51)的进空气壳体(5)，位于陶瓷空气导管(1)外套装有陶瓷换热器(6)，该陶瓷换热器(6)外表面设有多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片，其内壁与陶瓷空气导管(1)外壁之间的间隙同空气壳体(5)相通，位于陶瓷换热器(6)外还套装有陶瓷烟气导管(7)，所述陶瓷烟气导管(7)后端开有烟气出口(71)；所述陶瓷换热器(6)外套装有法兰(8)，该法兰(8)一端面与进空气壳体(5)紧贴，所述法兰(8)上设有螺钉沉孔(81)，所述陶瓷烟气导管(7)端部设有翻边(70)，在陶瓷烟气导管(7)翻边(70)前、后两面分别连接有石棉垫(72)，有边缘带螺孔(91)的压盘(9)套装在陶瓷烟气导管(7)外并将其翻边端与法兰(8)压紧，有沉头螺钉(10)穿过法兰(8)上的螺钉沉孔(81)直至压盘(9)的螺孔(91)内将它们连接锁紧，在沉头螺钉(10)上还设有弹簧垫片(11)。
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