CN103925595B - 一种陶瓷窑炉燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷窑炉燃烧器。该燃烧器包括控制装置、调风装置、观火装置和烧嘴。烧嘴包括分气头和烧嘴套筒,烧嘴套筒是由预混室、燃烧室和加速环构成的一体件,分气头定位在预混室中在预混室与燃烧室之间的交界处。调风装置包括传动机构和风阀叶片,工作时,风阀固定叶片固定不动,风阀转动叶片能够相对于风阀固定叶片旋转以调节陶瓷窑炉燃烧器的进风量。该燃烧器还包括设置在燃烧室内的熄火保护装置和设置在分气头的涡流管内的回火保护装置。本发明的燃烧器能够稳定燃烧、有冲力、热效率高、能够精确地调节进风量以实现最佳空燃比,并能有效地防止熄火和回火。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷窑炉燃烧器。
背景技术
现有的陶瓷窑炉燃烧器中,不设有预混室的燃烧器称为后混式燃烧器,这种燃烧器燃烧不充分、热效率低,且产生的CO多。另一种是设有预混室的燃烧器,称为预混式或全预混式燃烧器,其预混室和燃烧室是分开的构件。这种燃烧器具有容易产生离焰、易熄火、火焰飘忽而没有冲力、且不易检测火焰离子等缺点。此外,现有的大多数陶瓷窑炉燃烧器是后混式燃烧器其中的分气头(又称为分气花篮或烧头)主要由诸如不锈钢的金属材料制成的,在现有的这种烧嘴结构中,由金属材料制成的分气头在高温状态下易被氧化烧毁,且尾烟中CO含量较高,导致环境污染。
目前市场出现了一种陶瓷材料制成的分气头,虽然解决了分气头容易被烧毁的问题,但由于陶瓷材料易碎,因此在安装上存在着很多的困难,而且这种由陶瓷材料制成的分气头仍未克服上述的其它缺点。
另外,现有的陶瓷窑炉燃烧器中,进风孔大小是固定不变的。多数窑炉配风压力在陶瓷窑炉燃烧器运行过程中保持不变,而通过调节燃气量大小来控制窑炉内温度变化,这造成了窑炉内过剩空气系数居高不下,浪费能源。
此外,现有的用于陶瓷窑炉燃烧器的观火装置通常设置在燃烧器的非中心部位,因此,不能观察到中心部位的火焰状况。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够稳定燃烧、有冲力、热效率高、能够精确地调节进风量以实现最佳空燃比的燃烧器。
为实现上述目的,根据本发明的一方面,提供了一种陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,包括:
烧嘴,所述烧嘴包括分气头和烧嘴套筒,所述烧嘴套筒是由预混室、燃烧室和加速环构成的一体件,所述分气头定位在所述预混室中在所述预混室与所述燃烧室之间的交界处;以及
调风装置,所述调风装置包括传动机构和风阀叶片;其中,所述风阀叶片由风阀固定叶片和风阀转动叶片构成,所述风阀转动叶片为圆形板状件,其上设有传动孔和两个径向相对的出风口;所述传动机构用于将电动机的旋转运动传递到所述风阀转动叶片;工作时,所述风阀固定叶片固定不动,所述风阀转动叶片能够相对于风阀固定叶片旋转以调节所述陶瓷窑炉燃烧器的进风量。
优选地,所述陶瓷窑炉燃烧器还包括位于所述燃烧室的离焰区中离子检测装置,用于通过检测燃烧所产生的离子浓度来判断是否熄火,从而进行熄火保护。
优选地,所述预混室和所述燃烧室均为圆筒体,所述加速环为从所述燃烧室的出口一体延伸出的直径缩小的环形喷口。
优选地,所述分气头由不锈钢材料制成。
优选地,所述分气头设有涡流管和分气环,使得经过所述分气头的燃气和空气混合物能够形成涡流。
优选地,所述陶瓷窑炉燃烧器还包括位于所述涡流管内的离子检测装置,用于通过检测所述涡流管内的离子浓度来判断是否回火。
优选地,所述预混室的长度为8cm-20cm,所述燃烧室的长度为25-40cm。
优选地,所述预混室和所述燃烧室的直径为5-8cm,壁厚为0.3cm-0.8cm。
优选地,所述风阀固定叶片设有形状与所述风阀转动叶片的出风口相符的两个径向相对的出风口。
优选地,所述风阀固定叶片还设有最小进风孔,所述最小进风孔在所述风阀转动叶片的旋转过程中不会被所述风阀转动叶片盖住以保证所述陶瓷窑炉燃烧器的最小进风量。
优选地,所述风阀固定叶片的出风口与所述风阀转动叶片的出风口均呈扇形状,且所述风阀固定叶片的出风口和所述最小进风孔连成一体。
优选地,所述风阀转动叶片的两个出风口之间的区域的大小设置成当所述风阀转动叶片相对于所述风阀固定叶片旋转一定角度时,可以部分或完全遮盖所述风阀固定叶片上的出风口。
优选地,所述传动机构包括被动齿轮、被动齿轮轴承座隔热转接件、两个滑动轴承、转动机构机体连接件、以及风阀叶片传动底座,电动机的旋转运动依次经由所述的被动齿轮、被动齿轮轴承座隔热转接件、两个滑动轴承、以及风阀叶片传动底座传递到所述风阀转动叶片以带动所述风阀转动叶片转动。
优选地,所述风阀叶片传动底座上设有传动片,用于与所述风阀转动叶片连接以带动风阀转动叶片转动。
根据本发明的另一方面,提供了又一种陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,包括:
烧嘴,所述烧嘴包括分气头和烧嘴套筒,所述烧嘴套筒是由预混室、燃烧室和加速环构成的一体件,所述分气头定位在所述预混室中在所述预混室与所述燃烧室之间的交界处;
调风装置,所述调风装置包括传动机构和风阀叶片;其中,所述风阀叶片由风阀固定叶片和风阀转动叶片构成,所述风阀转动叶片为圆形板状件,其上设有传动孔和两个径向相对的出风口;所述传动机构用于将电动机的旋转运动传递到所述风阀转动叶片;工作时,所述风阀固定叶片固定不动,所述风阀转动叶片能够相对于风阀固定叶片旋转以调节所述陶瓷窑炉燃烧器的进风量;以及
观火装置,所述观火装置包括玻璃片、玻璃片压板、观火管、以及观火管底座,其中,所述观火管位于所述调风装置和所述烧嘴的内部中心。
本发明的陶瓷窑炉燃烧器中,由于能够在陶瓷窑炉燃烧器运行过程中,对陶瓷窑炉燃烧器的进风进行精确调节,从而实现最佳空燃比,由此能够避免窑炉内过剩空气居高不下而导致能量浪费。
另外,预混室和燃烧室一体化设计使得火焰在燃烧室内燃烧,降低了预混室的温度,从而保护了预混室中的分气头,使得其在烧嘴燃烧过程中,温度不会太高,从而使得分气头可选用不锈钢材质来制成,安装方便且耐用。
此外,由于观火装置安装于燃烧器的内部中心,从而能够从中心部位观察火焰,使得观火更直接。
附图说明
图1示出根据发明的一个实施例的陶瓷窑炉燃烧器的分解立体图;
图2示出根据发明的一个实施例的用于陶瓷窑炉燃烧器的调风装置的分解立体图;
图3是图2中的风阀转动叶片的立体图;
图4是图2中的风阀固定叶片的立体图;
图5是图2中的风阀叶片传动底座的立体图;
图6是图2中的转动机构机体连接件的立体图;
图7是图2的调风装置组装后的立体图;
图8示出根据本发明的用于陶瓷窑炉燃烧器的全预混烧嘴的一实施例的分解立体图;
图9是图8的全预混烧嘴组装后的剖视图;
图10a和10b分别示出根据本发明的全预混烧嘴的烧嘴套筒的一实施例的立体图和剖视图;
图11示出根据本发明的全预混烧嘴的分气头的一个实施例的立体图;
图12是本发明的燃烧装置的一实施例的立体透视图;
图13是本发明的用于陶瓷窑炉燃烧器的观火装置的分解立体图;
图14是图13中的观火装置的玻璃片的立体图;
图15是图13中的观火装置的玻璃片压板的立体图;
图16是图13中的观火装置的观火管的立体图;
图17是图13中的观火装置的观火管底座的立体图;以及
图18是组装好的图13中的观火装置的立体图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明,以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制,而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
图1示出根据本发明的一个实施例的陶瓷窑炉燃烧器的分解立体图,其中,未示出燃烧器的控制装置。如图1所示,本发明的陶瓷窑炉燃烧器100包括观火装置10、调风装置20、燃烧装置30,以及控制装置(未图示)。其中,调风装置20根据进入燃烧器的燃气量或根据所需要的炉温来调节进风量的大小。燃烧装置30包括烧嘴310、燃气管320、和燃气喷头330,用于使得进入燃烧器的空气(进风)和燃气混合并使之燃烧。观火装置10用于观察燃烧器的燃烧状况。控制装置用于控制燃烧器的运行,例如,控制燃烧器的启闭,控制燃气进入量的大小,以及控制调风装置进行风量调节等。控制装置可以采用本领域技术人员已知的适当的装置,在此不再详述。
图2示出根据本发明的一个实施例的用于陶瓷窑炉燃烧器的调风装置的分解立体图。如图2所示,调风装置20包括传动机构、隔热机构以及风阀叶片。其中,隔热机构包括机体散热件2201和隔热石棉板2202。风阀叶片由风阀固定叶片2301和风阀转动叶片2302构成,工作时,风阀固定叶片2301固定不动,而风阀转动叶片2302可相对于风阀固定叶片2301旋转。传动机构用于将电动机(未图示)的旋转运动传递到风阀转动叶片,进而带动风阀转动叶片转动,实现进风量的调节。
如图2所示,传动机构包括被动齿轮2101、被动齿轮轴承座隔热转接件2102、两个滑动轴承2103a和2103b、转动机构机体连接件2104、以及风阀叶片传动底座2105。被动齿轮轴承座隔热转接件2102一端与被动齿轮2101连接,另一端穿过转动机构机体连接件2104与风阀叶片传动底座2105连接。转动机构机体连接件2104固定在机体2203上,轴承2103a和2103b分别容纳在被动齿轮轴承座隔热转接件2102和风阀叶片传动底座2105的轴承座中。由此,当被动齿轮2101在电机的带动下旋转时,可经由被动齿轮轴承座隔热转接件2102、轴承2103a和2103b,以及风阀叶片传动底座2105而带动风阀转动叶片旋转,实现进风量的调节,下文将进一步描述。
被动齿轮轴承座隔热转接件2102底部设有三个孔与风阀叶片传动底座2105上的三个孔相对应,通过三枚螺丝并透过转动机构机体连接件2104的弧形孔2104d,将被动齿轮轴承座隔热转接件2102与风阀叶片传动底座2105联结为一个整体。燃烧器工作时,在助燃风加热的情况下,转动机构机体连接件2104的温度最高可以达到300摄氏度以上。被动齿轮轴承座隔热转接件2102的作用是将转动机构机体连接件2104上的热量隔离,使热量不会传递到被动齿轮2101,从而保护电机不会过热。同时也隔离了热量通过转动机构机体连接件2104传递到控制电路附近,以保证控制电路的正常工作。
图6是图2中的转动机构机体连接件的立体图。如图6所示,转动机构机体连接件2104具有盘状本体2104a和从盘状本体2104a两侧分别一体延伸出的两个圆柱体2104b、2104c,两个圆柱体2104b、2104c分别用于供两个轴承2103a和2103b套入。在盘状本体2104a上设有供被动齿轮轴承座隔热转接件2102与风阀叶片传动底座2105连接用的螺钉等紧固件穿过的弧形孔2104d。在盘状本体2104a上周界边缘上还设有连接孔2104e,用于将转动机构机体连接件固定至机体2203上。
图5是图2中的风阀叶片传动底座的立体图。如图5所示,风阀叶片传动底座2105上设有传动片2105a(亦可呈传动柱等其它形式),用于与风阀转动叶片2302连接以带动风阀转动叶片旋转。在传动片2105a和风阀转动叶片2302之间设有弹簧2106和卡簧2107以使得风阀转动叶片在稳固地保持与风阀叶片传动底座连接的同时能够顺畅地相对于风阀固定叶片转动。
图3是图2中的风阀转动叶片的立体图。如图3所示,风阀转动叶片2302为圆形板状件(或片状件),其上设有传动孔2302a和两个径向相对的呈大致扇形的出风口2302b,并且在其中心设有中心通孔2302c以供诸如观火管等其它构件穿过。较佳地,传动孔2302a设置在靠近圆形周界处以加大旋转力矩,从而能够更省力地转动风阀转动叶片2302。
图4是图2中的风阀固定叶片的立体图。如图4所示,风阀固定叶片2301的形状与风阀转动叶片2302大致相同,为大致圆形板状件,其上亦设有两个径向相对的出风口2301b和在其中心的中心通孔2301c。出风口2301b和出风口2302b形状相符。较佳地,风阀转动叶片2302的两个出风口2302b之间的区域的大小设置成当风阀转动叶片2302相对于风阀固定叶片2301旋转一定角度时,可以部分或完全遮盖风阀固定叶片2301上的出风口2301b。
较佳地,在风阀转动叶片上还设有一个或多个最小进风孔2301d,该最小进风孔在燃烧器的工作过程中保持常开,即始终不会被风阀转动叶片盖住,由此保证了燃烧器最小进风量以防止回火并延长该燃烧器的使用寿命。本实施例中,如图4所示,最小进风孔2301d与出风口2301b连成一体而形成一个比风阀转动叶片2302的出风口2302b大的孔,使得在风阀转动叶片2302旋转过程中,风阀固定叶片2301上的出风口部分完全被遮盖时,最小进风孔2301d始终未被遮住。
具体地,本实施例中,最小进风孔为从为在扇形出风口2301b的结构边缘处多挖的一块,其作用之一是使得传动片2105a能运行到这里,由此使得风阀固定叶片2301的扇形出风口2301b能完全被风阀转动叶片闭合。另一作用是通过设定适当大小的最小进风孔来保证最小进风量,以防止回火,延长燃烧器的使用寿命。
此外,在机体上还设有机体散热件2201和隔热石棉板2202,其作用之一是风阀叶片传动底座2105与转动机构机体连接件2104之间的狭缝漏出的少量加热配风经其缝隙自然排出。另一个作用是通过机体散热件2201和隔热石棉板2202把机体2203与电路控制部分隔开,以减低控制电路受热。隔热石棉板2202还起到了挡住机体2203辐射热的作用,从而进一步保护控制电路。
组装时,风阀固定叶片2301经由螺丝固定在机体外壳2203内,弹簧2106套入传动片2105a中,然后将传动片2105a伸入风阀转动叶片2302上的传动孔2302a中以实现风阀叶片传动底座2105与风阀转动叶片2302的连接,并通过螺丝将风阀叶片传动底座2105与风阀传动片2105a连接在一起再与风阀转动叶片2302连接在一起,从而风阀叶片传动底座2105的转动可带动风阀转动叶片以调节进风量。图7示出组装后的调风装置20的立体图。
工作时,被动齿轮2101在电动机(未图示)的带动下旋转,进而带动被动齿轮轴承座隔热转接件2102、风阀叶片传动底座2105旋转,风阀叶片传动底座2105的旋转带动风阀转动叶片2302旋转,从而风阀转动叶片2302的两个出风口2302b的被遮盖的面积随着风阀转动叶片2302的旋转角度变化而变化,使得通过出风口2302b的风量随之变化,从而实现陶瓷窑炉燃烧器的进风调节。
本发明的调风装置中,由于能够在陶瓷窑炉燃烧器运行过程中,对陶瓷窑炉燃烧器的进风进行精确调节,从而实现最佳空燃比,由此能够避免窑炉内过剩空气居高不下而导致能量浪费。另外,风阀转动叶片的径向相对的出风口结构有助于左右均衡进风,使得助燃风和燃气在预混室的预混更均衡。此外,在固定风阀叶片上还设有一个或多个最小进风孔,该最小进风孔在燃烧器的工作最小燃气量时保持常开,由此保证了燃烧器最小进风量以防止回火并延长该燃烧器的使用寿命。
图8示出本发明的用于陶瓷窑炉燃烧器的全预混烧嘴的一实施例的示意图。如图8所示,烧嘴310由分气头3101和烧嘴套筒3102构成。其中,烧嘴套筒3102是包括预混室31021、燃烧室31022以及加速环31023的一体件。组装时,分气头3101定位在预混室31021中在预混室31021与燃烧室31022之间的交界处,如图9所示。当烧嘴组装至燃烧器时,分气头3101位于燃气喷头330和燃气管320之前且都套在观火管103上,如图12中的所示。其中,燃气管320通向燃气源,燃气管320与燃气喷头330相连结,而在燃气喷头330与分气头3101之间设有定位弹簧340,该弹簧也套在观火管103上,通过固定燃气喷头330和烧嘴套筒3102,利用定位弹簧340可以始终保持分气头与燃烧室预混室之间台阶的适度紧密结合,以使预混室内的混合气体更多的流经涡流环,形成涡流从而使搅拌更充分,以利于燃气充分燃烧。观火管103在燃气管320和定位弹簧340内部延伸至分气头涡流管31011的中心部位,用于观察火焰燃烧。
本发明的燃烧器还包括设置在分气头3101的涡流管31011内的回火保护装置(图未示),回火保护装置主要由设置在涡流管内的离子检测装置构成。当回火时,离子检测装置会检测到离子浓度增大,控制系统可根据离子检测装置发出的信号关火,然后重新开火。
图10a和10b分别示出根据本发明的全预混烧嘴的烧嘴套筒3102的一实施例的立体图和剖视图。如图10a和10b所示,烧嘴套筒3102是包括预混室31021、燃烧室31022以及加速环31023的一体件。本实施例中,预混室31021和燃烧室31022均为圆筒体,其中,预混室31021的内径稍大于燃烧室的内径形成一个台阶以便于在安装分气头3101时定位分气头3101。加速环31023为从燃烧室31022的出口一体延伸出的直径缩小的环形喷口,加速环31023用于加大火焰的向前冲力,从而对陶瓷窑炉内的气体起到搅拌作用,从而加速热交换,减小窑炉温差,降低能耗。
需要指出的是,发明人经过长期研究与实验,意外地发现将预混室31021和燃烧室31022做成一体,并适当地设置预混室31021和燃烧室31022的直径和长度,不仅能够使预混后的燃气在燃烧室内得到充分燃烧加大向前的冲力,还能够实现预混室温度的降低并由此保护位于预混室中的分气头不被烧毁。由此带来的优点之一是,在本发明的烧嘴中,可采用不锈钢材质的分气头,而不用担心不锈钢分气头会被烧毁。而且,本发明的全预混烧嘴的一体化结构中,燃烧室内离焰区处的温度较低,由此能够在距燃烧室底部2-15cm处贴着烧嘴套筒壁安装火焰离子检测装置,从而更易于检测到火焰的离子信号,有效防止意外熄火或脱火,并延长了检测装置的使用寿命。在涡流管31011内安装火焰离子检测装置,从而更易于检测到火焰回火时的离子信号,有效防止了预混燃烧中极易发生的回火现象。从而保证了分气头不会因为回火而烧坏。
具体来说,较佳地,预混室31021的长度为8cm-20cm。更佳地,预混室31021的长度为13cm-18cm。
较佳地,燃烧室31022的长度为25-40cm。更佳地,燃烧室31022的长度为27-37cm。最佳地,燃烧室31022的长度为32-35cm。
较佳地,预混室31021和燃烧室31022的直径为5-8cm,壁厚为0.3cm-0.8cm。
发明人经过研究和实验发现,在上述的尺寸范围内,在燃烧器工作过程中,分气头3101处的温度不会超过800度,由此保证了不锈钢材质的分气头或其它金属材质的分气头不会被烧毁。
另外,较佳地,烧嘴套筒3102的材料为诸如碳化硅的耐高温材料,由此保证了全预混烧嘴在高温下的正常使用。
图11示出根据本发明的全预混烧嘴的分气头3101的一个实施例的立体图。如图11所示,分气头3101设有涡流管31011和分气环31012,涡流管31011呈中空管状,其侧壁上设有多个沿轴向的涡流缝隙310112,一部分空气和燃气的混合气可穿过涡流缝隙310112,并形成涡流。涡流缝隙310112与涡流管的径向成0-90度的斜角,较佳地,该斜角为45度角。分气环31012位于涡流管31011上部,分气环上设有多个燃气喷孔310121,一小部分空气和燃气混合物从燃气喷孔310121进入燃烧室。大部分空气和燃气混合物经由涡流缝隙310112进入燃烧室燃烧。较佳地,分气头3101由不锈钢制成。
需要指出的是,本发明的全预混烧嘴中,分气头3101也可采用其它构造,而不限于图11所示的实施例。优选地,分气头做成使得空气和燃气混合气体经过分气头后能够形成涡流以使得燃烧更充分并增加火焰向外喷射的速度。
工作时,在预混室31021混合后的空气和燃气混合物进入分气头3101的涡流管31011形成涡流,并然后进入燃烧室31022中燃烧,最后经由加速环31023加速喷出至陶瓷窑炉内。
本发明的全预混烧嘴中,预混室和燃烧室一体化设计使得火焰在燃烧室内燃烧,降低了预混室的温度,从而保护了预混室中的分气头,使得其在烧嘴燃烧过程中,温度不会太高,从而使得分气头可选用不锈钢材质来制成,安装方便且耐用。此外,燃烧室缩小的出口(即加速环)的设计,使得火焰在燃烧室燃烧后经缩小的喷口高速向外喷射,加大火焰的向前冲力,压力大,火焰冲出喷口的速度高,对陶瓷窑炉内的气体起到很好的搅拌作用,从而加速热交换,减小窑炉温差,降低能耗。
另外,本发明的全预混烧嘴的一体化结构中,燃烧室内离焰区处的温度较低,由此能够在距燃烧室底部2-15cm处贴着烧嘴套筒壁安装火焰离子检测装置,用于熄火保护,即通过检测离子浓度来判断火焰是否在燃烧,若离子浓度低于一定限值,则说明燃烧器已经熄火,此时,包含离子检测装置的熄火保护装置可发出信号给控制系统,使控制系统发出指令重新点火。这里离焰区是指在烧嘴的燃烧室内在燃烧室底部(或分气头)与火焰温度较高位置之间的一段区域,在该区域中,基本上没有火焰或火焰温度较低,由此有利于延长离子检测装置的寿命。需要指出的是,在现有的全预混燃烧器中,由于是开放式燃烧(没有套筒),在其离焰区检测不到离子。而本发明的燃烧器中,由于增设了烧嘴套筒3102和加速环3102,则在其离焰区可以检测到回流的离子。
此外,本发明的烧嘴中,加长的燃烧室及燃烧室缩小的喷口还保证了火焰燃烧稳定,不脱火(在燃烧室内燃烧),不回火。
图13是本发明的用于陶瓷窑炉燃烧器的观火装置的分解立体图。如图13所示,观火装置10包括玻璃片101、玻璃片压板102、观火管103、以及观火管底座104,其中,观火管底座104上设有用于供观火管103穿过并保持观火管103的通孔。玻璃片压板102用于将玻璃片101保持在观火管底座104上。较佳地,玻璃片压板102为矩形板状件,其上设有用于容纳玻璃片101的凹坑102a,凹坑102a的中心设有观察孔102b,并在靠近周边的位置处设有连接孔102c,如图15所示。观火管底座104上在与连接孔102c的相对应位置处设有连接孔104a,如图17所示。连接孔102c和连接孔104a较佳地为带有螺纹的孔,使得可通过螺纹连接的方式将玻璃片压板102连接至观火管底座104上,从而将玻璃片101固定在玻璃片压板102与观火管底座104之间。当然,本领域的技术人员应理解。也可采用其它方式将玻璃片101固定于玻璃片压板102和观火管底座104之间。
观火管103为以细长管件,观火管103的长度设置成使得其一端保持在观火管底座104处,而另一端延伸至燃烧器的燃烧火焰处,以观察火焰的燃烧情况。
较佳地,在玻璃片压板102与观火管底座104之间还设有密封圈105以防止燃气在该处泄漏。
较佳地,玻璃片101的材料为石英以适应高温环境。更佳地,玻璃片101为凸透镜,从而能够更清楚的观察火焰。
组装时,观火管103可依次穿过燃烧器的燃气转接三通106的中心通孔、隔热环107、隔热转接件108的中心通孔、未图示调风装置20,并伸入燃烧装置30未图示,最终延伸至离燃烧嘴中的燃烧头一段适当距离的位置处,以便于观察火焰。使用时,用户在玻璃片压板处就可方便地观察燃烧器的燃烧状况。
本发明的用于陶瓷窑炉燃烧器的观火装置由于安装于燃烧器的内部中心,从而能够从中心部位观察火焰,使得观火更直接。
组装完成后,观火装置10位于燃烧器100的后部,且观火管延伸至烧嘴310中。调风装置20位于燃烧器的中部,烧嘴位于燃烧器100的头部。工作时,燃气从燃气转接三通106进入,空气从调风装置20进入,燃气和空气在燃烧装置的烧嘴中预混合并燃烧,燃烧产生的火焰从烧嘴喷入窑炉中,从而加热窑炉。
本发明的陶瓷窑炉燃烧器中,由于能够在陶瓷窑炉燃烧器运行过程中,对陶瓷窑炉燃烧器的进风进行精确调节,从而实现最佳空燃比,由此能够避免窑炉内过剩空气居高不下而导致能量浪费。
另外,预混室和燃烧室一体化设计使得火焰在燃烧室内燃烧,降低了预混室的温度,从而保护了预混室中的分气头,使得其在烧嘴燃烧过程中,温度不会太高,从而使得分气头可选用不锈钢材质来制成,安装方便且耐用。燃烧室缩小的出口(即加速环)的设计,使得火焰在燃烧室燃烧后经缩小的喷口高速向外喷射,加大火焰的向前冲力,压力大,火焰冲出喷口的速度高,对陶瓷窑炉内的气体起到很好的搅拌作用,从而加速热交换,减小窑炉温差,降低能耗。
此外,由于观火装置安装于燃烧器的内部中心,从而能够从中心部位观察火焰,使得观火更直接。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例,但应理解到,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (14)
1.一种陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,包括:
烧嘴,所述烧嘴包括分气头和烧嘴套筒,所述烧嘴套筒是由预混室、燃烧室和加速环构成的一体件,所述分气头定位在所述预混室中且在所述预混室与所述燃烧室之间的交界处;以及
调风装置,所述调风装置包括传动机构和风阀叶片;其中,所述风阀叶片由风阀固定叶片和风阀转动叶片构成,所述风阀转动叶片为圆形板状件,其上设有传动孔和两个径向相对的出风口;所述传动机构用于将电动机的旋转运动传递到所述风阀转动叶片;工作时,所述风阀固定叶片固定不动,所述风阀转动叶片能够相对于风阀固定叶片旋转以调节所述陶瓷窑炉燃烧器的进风量;以及其中所述风阀固定叶片还设有最小进风孔,所述最小进风孔在所述风阀转动叶片的旋转过程中不会被所述风阀转动叶片盖住以保证所述陶瓷窑炉燃烧器的最小进风量。
2.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,所述陶瓷窑炉燃烧器还包括位于所述燃烧室的离焰区中的离子检测装置,用于通过检测燃烧所产生的离子浓度来判断是否熄火,从而进行熄火保护。
3.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,所述预混室和所述燃烧室均为圆筒体,所述加速环为从所述燃烧室的出口一体延伸出的直径缩小的环形喷口。
4.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,所述分气头由不锈钢材料制成。
5.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,所述分气头设有涡流管和分气环,使得经过所述分气头的燃气和空气混合物能够形成涡流。
6.根据权利要求5所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,所述陶瓷窑炉燃烧器还包括位于所述涡流管内的离子检测装置,用于通过检测所述涡流管内的离子浓度来判断是否回火。
7.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,所述预混室的长度为8cm-20cm,所述燃烧室的长度为25-40cm。
8.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,所述预混室和所述燃烧室的直径为5-8cm,壁厚为0.3cm-0.8cm。
9.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于:所述风阀固定叶片设有形状与所述风阀转动叶片的出风口相符的两个径向相对的出风口。
10.根据权利要求9所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于:所述风阀固定叶片的出风口与所述风阀转动叶片的出风口均呈扇形状,且所述风阀固定叶片的出风口和所述最小进风孔连成一体。
11.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于:所述风阀转动叶片的两个出风口之间的区域的大小设置成当所述风阀转动叶片相对于所述风阀固定叶片旋转一定角度时,部分或完全遮盖所述风阀固定叶片上的出风口。
12.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于:所述传动机构包括被动齿轮、被动齿轮轴承座隔热转接件、两个滑动轴承、转动机构机体连接件、以及风阀叶片传动底座,电动机的旋转运动依次经由所述的被动齿轮、被动齿轮轴承座隔热转接件、两个滑动轴承、以及风阀叶片传动底座传递到所述风阀转动叶片以带动所述风阀转动叶片转动。
13.根据权利要求12所述的陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于:所述风阀叶片传动底座上设有传动片,用于与所述风阀转动叶片连接以带动风阀转动叶片转动。
14.一种用于陶瓷窑炉燃烧器,其特征在于,包括:
烧嘴,所述烧嘴包括分气头和烧嘴套筒,所述烧嘴套筒是由预混室、燃烧室和加速环构成的一体件,所述分气头定位在所述预混室中在所述预混室与所述燃烧室之间的交界处;
调风装置,所述调风装置包括传动机构和风阀叶片;其中,所述风阀叶片由风阀固定叶片和风阀转动叶片构成,所述风阀转动叶片为圆形板状件,其上设有传动孔和两个径向相对的出风口;所述传动机构用于将电动机的旋转运动传递到所述风阀转动叶片;工作时,所述风阀固定叶片固定不动,所述风阀转动叶片能够相对于风阀固定叶片旋转以调节所述陶瓷窑炉燃烧器的进风量;其中所述风阀固定叶片还设有最小进风孔,所述最小进风孔在所述风阀转动叶片的旋转过程中不会被所述风阀转动叶片盖住以保证所述陶瓷窑炉燃烧器的最小进风量;以及
观火装置,所述观火装置包括玻璃片、玻璃片压板、观火管、以及观火管底座,其中,所述观火管位于所述调风装置和所述烧嘴的内部中心。
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