CN103438455B - 一种无风机燃烧器 - Google Patents
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Abstract
一种无风机燃烧器，包括高压燃气入口装置，与高压燃气入口装置相连接的两套并联的双级文氏管、真空混合室及与双级文氏管相连接的燃烧嘴，真空混合室与大气相通，双级文氏管的首级与末级在真空混合室的侧面开口处相连接，与其中一套文氏管连接的燃烧嘴内管套装在与另一套文氏管连接的燃烧嘴外管的内部，燃烧嘴外管的一端与燃烧嘴内管的外壁密封连接，燃烧嘴外管和燃烧嘴内管之间设有隔管，隔管的端口处于燃烧嘴外管内部，且与燃烧嘴外管的端口有一定距离，燃烧嘴内管的端口处于隔管内部，且与隔管的端口有一定距离。本发明不仅因省去鼓风机而节约能源，并且可使钢/铁包的受热更均匀、充分，大大提高了烘烤质量和烘烤的效率，从而降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧器，尤其是钢/铁包烘烤设备用无风机燃烧器。
背景技术
在现代化的炼钢车间，出钢/铁前需要用钢/铁包烘烤设备对钢/铁包内衬进行高温快速的烘烤。在冶炼周期内，通过对钢/铁包的烘烤尽可能提高钢/铁包包衬的温度，减少钢/铁水在包内的温降，以期得到节电、减少耐火材料的消耗等诸多方面的综合效益。
现有技术的钢/铁包烘烤设备中都要用到鼓风机作动力机构将空气输送到燃烧器中，以达到使空气和燃气混合的目的，因为要用到鼓风机及其相关的连接部件，从而造成钢/铁包烘烤设备相关零部件的增加，而且造成能源的额外损耗，成本也随之增加。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可以不使用鼓风机而利用自身结构即可实现空气和燃气的充分混合的无风机燃烧器。
本发明为了解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种无风机燃烧器，包括高压燃气入口装置、两套首级文氏管、真空混合室、两套末级文氏管和燃烧嘴，所述高压燃气入口装置包括两个平行设置的燃气进管，所述的两套首级文氏管均包括首级文氏管引导管以及与其一端固定连接的首级文氏管高速喷嘴，所述的两个首级文氏管引导管的另一端分别与两个燃气进管固定连接，所述的两套末级文氏管均包括末级文氏管收缩管、末级文氏管扩散管以及连接前二者的末级文氏管喉管，所述的真空混合室的一个侧面上设有与大气相通的开口，在真空混合室的另两个相对应的侧面上分别设有供首级文氏管引导管穿入的圆孔，以及与末级文氏管收缩管大口端连接的圆孔，首级文氏管高速喷嘴通过供末级文氏管收缩管大口端接通的圆孔与末级文氏管收缩管相连接，所述的燃烧嘴包括分别通过连接管Ⅰ和连接管Ⅱ与两个末级文氏管扩散管相连通的燃烧嘴内管和燃烧嘴外管，所述的燃烧嘴内管套装在燃烧嘴外管的内部，燃烧嘴外管的一端与燃烧嘴内管的外壁密封连接，所述的燃烧嘴外管和燃烧嘴内管之间设有隔管，隔管的出口端处于燃烧嘴外管内部，且隔管的外壁与燃烧嘴外管不接触，燃烧嘴内管的出口端处于隔管内部，且隔管的内壁与燃烧嘴内管不接触。
还包括一个连接管Ⅲ，所述的连接管Ⅲ一端与连接管Ⅰ垂直相连通，另一端与燃烧嘴内管相连接，所述的燃烧嘴外管与连接管Ⅱ垂直连通。
所述的燃烧嘴内管包括一个与其固定连接的燃烧嘴内管收缩管，燃烧嘴外管包括一个与其固定连接的燃烧嘴外管收缩管，所述的燃烧嘴内管收缩管和燃烧嘴外管收缩管的小端分别为燃烧嘴内管的燃烧端口和燃烧器外管的燃烧端口。
在所述的两个燃气进管中分别设有燃气流量调节阀。
在真空混合室与燃烧嘴之间还设有连接固定体，所述连接固定体由五块板连接而成，呈一侧开口的长方形箱体状，其开口侧与真空混合室通过法兰相连接，所述的连接固定体将两套末级文氏管包围其中，在与其开口侧相对应的另一侧设有与末级文氏管扩散管相对应的圆孔。
有益效果：
根据本发明，空气在真空混合室内真空吸力的作用下与首级文氏管高速喷嘴处的高压燃气相混合，从而省去了鼓风机设备；另外由于采用两套双级文氏管相互并联的结构以及燃烧嘴内管和燃烧嘴外管套装的燃烧嘴，燃烧嘴的火焰被分为内外两簇，内簇火焰直径小，火焰长，主要对钢/铁包底部进行烘烤，外簇火焰直径大、火焰短，主要对钢/铁包的侧壁进行加热烘烤；这种结构使烘烤时钢/铁包的受热更均匀、更充分，大大提高了烘烤质量和烘烤的效率，从而降低生产成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的A-A视图。
图中，1、高压燃气入口装置，101、燃气进管，2、首级文氏管，201、首级文氏管引导管，202、首级文氏管高速喷嘴，3、真空混合室，4、末级文氏管，401、末级文氏管收缩管，402、末级文氏管喉管，403、末级文氏管扩散管，5、燃烧嘴，501、燃烧嘴内管，5011、燃烧嘴内管收缩管，502、燃烧嘴外管，5021、燃烧嘴外管收缩管，503、隔管，6、燃气流量调节阀，7、连接固定体，8、连接管Ⅰ，9、连接管Ⅱ，10、连接管Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。
如图所示，一种无风机燃烧器，包括高压燃气入口装置1、两套首级文氏管2、真空混合室3、两套末级文氏管4和燃烧嘴5，所述高压燃气入口装置1包括两个平行设置的燃气进管101，所述的两套首级文氏管2均包括首级文氏管引导管201以及与其一端通过法兰和螺栓固定连接的首级文氏管高速喷嘴202，所述的两个首级文氏管引导管201的另一端分别与两个燃气进管101通过焊接固定连接，所述的两套末级文氏管4均包括末级文氏管收缩管401、末级文氏管扩散管403以及通过法兰和螺栓连接前二者的末级文氏管喉管402，所述的真空混合室3的一个侧面上设有与大气相通的开口301，在真空混合室3的另两个相对应的侧面上分别设有供首级文氏管引导管201穿入的圆孔，以及与末级文氏管收缩管401大口端连接的圆孔，首级文氏管高速喷嘴202通过供末级文氏管收缩管401大口端接通的圆孔与末级文氏管收缩管401相连接，所述的燃烧嘴5包括分别通过连接管Ⅰ8和连接管Ⅱ9与两个末级文氏管扩散管403相连通的燃烧嘴内管501和燃烧嘴外管502，所述的燃烧嘴内管501套装在燃烧嘴外管502的内部，燃烧嘴外管502的一端与燃烧嘴内管501的外壁通过法兰和螺栓密封连接，也可以使用密封板直接焊接密封，所述的燃烧嘴外管502和燃烧嘴内管501之间设有隔管503，隔管503的出口端处于燃烧嘴外管502内部，且隔管503的外壁与燃烧嘴外管502不接触，燃烧嘴内管501的出口端处于隔管503内部，且隔管503的内壁与燃烧嘴内管501不接触。
还包括一个连接管Ⅲ10，所述的连接管Ⅲ10一端与连接管Ⅰ8垂直相连通，另一端与燃烧嘴内管501相连接，所述的燃烧嘴外管502与连接管Ⅱ9垂直连通。
所述的燃烧嘴内管501包括一个与其固定连接的燃烧嘴内管收缩管5011，燃烧嘴外管502包括一个与其固定连接的燃烧嘴外管收缩管5021，所述的燃烧嘴内管收缩管5011和燃烧嘴外管收缩管5021的小端分别为燃烧嘴内管501的燃烧端口和燃烧器外管502的燃烧端口。
为了控制和调节燃气的流量，所述的两个燃气进管101中分别设有燃气流量调节阀6。
为了加强整个燃烧器的坚固性，在真空混合室3与燃烧嘴5之间还设有连接固定体7，所述连接固定体7由五块板连接而成，呈一侧开口的长方形箱体状，其开口侧与真空混合室3通过法兰相连接，所述的连接固定体7将两套末级文氏管4包围其中，在与其开口侧相对应的另一侧设有与末级文氏管扩散管403相对应的圆孔。
本发明工作时：
外界提供的高压燃气分两路流进高压燃气入口装置1的燃气进管101；
并在燃气流量调节阀6的控制下分别进入两套首级文氏管2，首级文氏管引导管201使流向紊乱的燃气流向一致；首级文氏管高速喷嘴202对燃气进行超音速加速，实现梳流增速；
梳流增速后的高压燃气在真空混合室3内吸入大量空气，形成燃气和空气的混合气体；
混合气体分别进入两套末级文氏管4，末级文氏管收缩管401使流向紊乱的混合气体的流向趋于一致，实现加速；末级文氏管喉管402使混合气体流向一致，实现进一步加速；而末级文氏管扩散管403使梳流增速后的混合气体进入燃烧嘴5，并在此过程中对混合气进一步梳流增速；
其中一路混合气体进入燃烧嘴内管501，经燃烧嘴内管501和燃烧嘴内管收缩管5011后进行燃烧， 燃烧的火焰特点是面积小（直径小）、火焰高（长），主要实现对被烘烤对象钢/铁包底部的加热；另一路混合气体进入燃烧嘴5的燃烧嘴外管502，流出燃烧嘴外管收缩管5021后，进行燃烧，燃烧的火焰特点是面积大（直径大）、火焰低（短），主要实现对被烘烤对象钢/铁包外围的加热；两者共同实现对被烘烤加热对象钢/铁包充分、均匀加热烘烤。
Claims (5)
1.一种无风机燃烧器，其特征在于：包括高压燃气入口装置（1）、两套首级文氏管（2）、真空混合室（3）、两套末级文氏管（4）和燃烧嘴（5），所述高压燃气入口装置（1）包括两个平行设置的燃气进管（101），所述的两套首级文氏管（2）均包括首级文氏管引导管（201）以及与其一端固定连接的首级文氏管高速喷嘴（202），所述的两个首级文氏管引导管（201）的另一端分别与两个燃气进管（101）固定连接，所述的两套末级文氏管（4）均包括末级文氏管收缩管（401）、末级文氏管扩散管（403）以及连接前二者的末级文氏管喉管（402），所述的真空混合室（3）的一个侧面上设有与大气相通的开口（301），在真空混合室（3）的另两个相对应的侧面上分别设有供首级文氏管引导管（201）穿入的圆孔，以及与末级文氏管收缩管（401）大口端连接的圆孔，首级文氏管高速喷嘴（202）通过供末级文氏管收缩管（401）大口端接通的圆孔与末级文氏管收缩管（401）相连接，所述的燃烧嘴（5）包括分别通过连接管Ⅰ（8）和连接管Ⅱ（9）与两个末级文氏管扩散管（403）相连通的燃烧嘴内管（501）和燃烧嘴外管（502），所述的燃烧嘴内管（501）套装在燃烧嘴外管（502）的内部，燃烧嘴外管（502）的一端与燃烧嘴内管（501）的外壁密封连接，所述的燃烧嘴外管（502）和燃烧嘴内管（501）之间设有隔管（503），隔管（503）的出口端处于燃烧嘴外管（502）内部，且隔管（503）的外壁与燃烧嘴外管（502）不接触，燃烧嘴内管（501）的出口端处于隔管（503）内部，且隔管（503）的内壁与燃烧嘴内管（501）不接触。
2.根据权利要求1所述的一种无风机燃烧器，其特征在于：还包括一个连接管Ⅲ（10），所述的连接管Ⅲ（10）一端与连接管Ⅰ（8）垂直相连通，另一端与燃烧嘴内管（501）相连接，所述的燃烧嘴外管（502）与连接管Ⅱ（9）垂直连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种无风机燃烧器，其特征在于：所述的燃烧嘴内管（501）包括一个与其固定连接的燃烧嘴内管收缩管（5011），燃烧嘴外管（502）包括一个与其固定连接的燃烧嘴外管收缩管（5021），所述的燃烧嘴内管收缩管（5011）和燃烧嘴外管收缩管（5021）的小端分别为燃烧嘴内管（501）的燃烧端口和燃烧器外管（502）的燃烧端口。
4.根据权利要求1所述的一种无风机燃烧器，其特征在于：在所述的两个燃气进管（101）中分别设有燃气流量调节阀（6）。
5.根据权利要求1所述的一种无风机燃烧器，其特征在于：在真空混合室（3）与燃烧嘴（5）之间还设有连接固定体（7），所述连接固定体（7）由五块板连接而成，呈一侧开口的长方形箱体状，其开口侧与真空混合室（3）通过法兰相连接，所述的连接固定体（7）将两套末级文氏管（4）包围其中，在与其开口侧相对应的另一侧设有与末级文氏管扩散管（403）相对应的圆孔。
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