CN107795990A - 三腔一体化蓄热式燃烧器及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了三腔一体化蓄热式燃烧器，包括燃气喷头、燃气喷管和空气喷管；若干燃气喷管平行束状排布，若干所述燃气喷管尾部进气端共同导通所述燃气喷头；所述空气喷管的空气喷口与若干所述燃气喷管头部的燃气喷口对应设置；进一步的，所述空气喷管包括上空气喷管和下空气喷管；所述上空气喷管和下空气喷管分布于若干所述燃气喷管上下侧，所述上空气喷管的上喷口喷气方向朝所述燃气喷管侧倾斜，所述下空气喷管的下喷口喷气方向朝所述燃气喷管侧倾斜；本发明的结构简单可靠，将燃气喷管设计特定规则排布的束状多管结构，使喷出的燃气与助燃空气更容易混合，提高了燃烧效率。
Description
技术领域
本发明属于燃烧炉领域，尤其涉及三腔一体化蓄热式燃烧器及其方法。
背景技术
燃气炉作为一种常用的工业加热装置，被广泛用于机械热处理、工业暖气等等，特别是机械热处理产品对炉内温度场的均匀性要求较高，对燃烧的稳定和可控性要求较高，使用传统的连续燃烧控制无法实现。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供三腔一体化蓄热式燃烧器及其方法，提高燃烧效率，并使燃烧炉内气体流动更加均匀。
技术方案：为实现上述目的，本发明的三腔一体化蓄热式燃烧器，包括燃气喷头、燃气喷管和空气喷管；若干燃气喷管平行束状排布，若干所述燃气喷管尾部进气端共同导通所述燃气喷头；所述空气喷管的空气喷口与若干所述燃气喷管头部的燃气喷口对应设置。
进一步的，所述空气喷管包括上空气喷管和下空气喷管；所述上空气喷管和下空气喷管分布于若干所述燃气喷管上下侧，所述上空气喷管的上喷口喷气方向朝所述燃气喷管侧倾斜，所述下空气喷管的下喷口喷气方向朝所述燃气喷管侧倾斜。
进一步的，所述上空气喷管的上喷口的喷气方向与所述燃气喷口喷气反方向所成的第一夹角为α°，其中166°≤α°≤168°；所述下空气喷管的下喷口的喷气方向与所述燃气喷口喷气反方向所成的第二夹角为β°，其中168°≤β°≤170°，且α和β满足α+2＝β。
进一步的，22个所述燃气喷口呈上中下交错等距排列成燃气喷口阵列，其上排和中排分别7个和8个，横向相邻两个所述燃气喷口间距为50mm，竖向相邻两个所述燃气喷口间距为36mm；每个所述燃气喷口的内径为12mm。
进一步的，所述下喷口和上喷口的竖向尺寸为55mm，所述下喷口和上喷口的横向区间大于所述燃气喷口阵列所在横向区间。
进一步的，还包括燃气导管、上空气通道和下空气通道；所述燃气导管的出气端导通所述燃气喷头；所述上空气通道和下空气通道并行设置在所述燃气导管上下两侧，所述上空气通道的出口与所述上空气喷管的进气口导通，所述下空气通道的出口与所述下空气喷管的进气口导通；
还包括空气进气管和分流箱，所述分流箱的内部设有密闭腔体，所述空气进气管的出气端导通所述分流箱，所述分流腔位于所述上空气通道和下空气通道尾部，且所述上空气通道和下空气通道尾部进气端共同导通所述分流箱。
进一步的，还包括蓄热箱体，所述蓄热箱体内腔具有防火保温填充物，所述防火保温填充物包袱在所述燃气导管、燃气喷头、上空气通道、下空气通道、上空气喷管、下空气喷管和燃气喷管的管壁四周。
进一步的，所述上空气通道和下空气通道为蜂窝通道结构。
进一步的，所述分流箱上还设置有检修箱盖和盖柄所述检修箱盖密封安装在所述分流箱尾部，所述盖柄固定设置在检修箱盖外侧。
进一步的，鼓风机将空气连续通过空气进气管导入至分流箱中并产生压缩气体，难后经过分流箱将压缩空气分流至上空气通道和下空气通道中，经过蜂窝通道的上空气通道和下空气通道中的空气并分别从上喷口和下喷口喷出，并保持上喷口1800pa的风压和下喷口2300pa的风压；与此同时，低压天然气通过燃气喷头并分流至若干燃气喷管并从燃气喷口处喷出；
最终三股气流在燃气喷管前方交汇，启动点火装置，燃气点燃并连续喷出；然后逐渐增加燃气喷头的气压，使火焰逐渐变大，当火焰长度达到800至1000mm时保持燃气喷头内部压力，并连续喷火。
有益效果：本发明的结构简单可靠，将燃气喷管设计特定规则排布的束状多管结构，使喷出的燃气与助燃空气更容易混合，提高了燃烧效率，同时上下空气喷管喷出的空气采用不对称交汇方式，并配合特定尺寸的空气喷管布置使空气和燃气的混合更加充分，上下空气喷管的喷口处各产生2000pa，具体的下部空气喷口处略大，使火焰轻微上扬，提高了对上部被工件的加热强度，左右的风压即可达到1590KW的充分燃烧的效果，同时使火焰长度能达到800至1000mm，使燃烧更加平稳，同时助燃风压小使炉内温度更加均匀，传统的对称式上下空气喷管需要在上下喷口处需要各产生4000pa的风压才能产生本发明的助燃效果，空气风压过大不仅浪费鼓风机电力，同时容易在燃烧炉中产生局部强气流，造成被加热工件的局部高温，损坏工件。
附图说明：
附图1为本发明整体内部示意图；
附图2为附图1的C向剖视图；
附图3为附图1的B向剖视图；
附图4为附图1的D向视图；
附图5为附图1的E向视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至5所示，三腔一体化蓄热式燃烧器，包括燃气喷头16、燃气喷管15和空气喷管；若干燃气喷管15平行束状排布，本实施例中：22个所述燃气喷口22呈上中下交错等距排列成燃气喷口阵列，其上排和中排分别7个和8个，横向相邻两个所述燃气喷口22间距为50mm，竖向相邻两个所述燃气喷口22间距为36mm；每个所述燃气喷口22的内径为12mm，将燃气喷管设计成按照特定规则排布的束状多管结构，使喷出的燃气与助燃空气更容易混合，提高了燃烧效率，若干所述燃气喷管15尾部进气端共同导通所述燃气喷头16；所述空气喷管的空气喷口与若干所述燃气喷管15头部的燃气喷口22对应设置。
所述空气喷管包括上空气喷管5和下空气喷管12；所述上空气喷管5和下空气喷管12分布于若干所述燃气喷管15上下侧，所述上空气喷管5的上喷口20喷气方向朝所述燃气喷管15侧倾斜，所述下空气喷管12的下喷口21喷气方向朝所述燃气喷管15侧倾斜，所述上空气喷管5的上喷口20的喷气方向与所述燃气喷口22喷气反方向所成的第一夹角6为α°，其中166°≤α°≤168°；所述下空气喷管12的下喷口21的喷气方向与所述燃气喷口22喷气反方向所成的第二夹角6为β°，其中168°≤β°≤170°，且α和β还须满足α+2＝β；上下空气喷管喷出的空气采用特定角度的不对称交汇方式使空气和燃气的混合更加充分，上下空气喷管的喷口处各产生2000pa左右的风压即可达到1590KW的充分燃烧的效果，同时使火焰长度能达到800至1000mm，使燃烧更加平稳，本实施例中：所述上空气喷管5的上喷口20的喷气方向与所述燃气喷口22喷气反方向所成的第一夹角6为167°；所述下空气喷管12的下喷口21的喷气方向与所述燃气喷口22喷气反方向所成的第二夹角6为169°。
另外为了配合上下空气喷管的不对称结构，本实施例中：上喷口20、下喷口21和若干所述燃气喷口22的端部共面，所述上喷口20中部与若干所述燃气喷口22中部的竖向距离为185mm，所述下喷口21中部与若干所述燃气喷口22中部的竖向距离为190mm，该尺寸布置使上下空气喷管不对称交汇结构的助燃效果达到最佳效果。
所述下喷口21和上喷口20的竖向尺寸为55mm，所述下喷口21和上喷口20的横向区间大于所述燃气喷口阵列所在横向区间，使喷出的上下助燃空气能完全包袱在燃气喷口22喷出的燃气上下侧，使燃气与空气能充分混合。
还包括燃气导管17、上空气通道3和下空气通道11；所述燃气导管17的出气端导通所述燃气喷头16；所述上空气通道3和下空气通道11并行设置在所述燃气导管17上下两侧，所述上空气通道3的出口与所述上空气喷管5的进气口导通，所述下空气通道11的出口与所述下空气喷管12的进气口导通；
还包括空气进气管19和分流箱18，所述分流箱18的内部设有密闭腔体1，所述空气进气管19的出气端导通所述分流箱18，所述分流腔18位于所述上空气通道3和下空气通道11尾部，且所述上空气通道3和下空气通道11尾部进气端共同导通所述分流箱18。
还包括蓄热箱体4，所述蓄热箱体4内腔具有防火保温填充物，所述防火保温填充物包袱在所述燃气导管17、燃气喷头16、上空气通道3、下空气通道11、上空气喷管5、下空气喷管12和燃气喷管15的管壁四周，使其内部的管道不受其炉内高温的干扰。
所述上空气通道3和下空气通道11为蜂窝通道结构，使上空气通道3和下空气通道11中的气体在传输更佳平稳，抑制了紊流现象发生。
所述分流箱18上还设置有检修箱盖8和盖柄2所述检修箱盖8密封安装在所述分流箱18尾部，所述盖柄2固定设置在检修箱盖8外侧，便于维护。
鼓风机将空气连续通过空气进气管19导入至分流箱18中并产生压缩气体，难后经过分流箱18将压缩空气分流至上空气通道3和下空气通道11中，经过蜂窝通道的上空气通道3和下空气通道11中的空气并分别从上喷口20和下喷口21喷出，并保持上喷口20处1800pa的风压和下喷口21处2300pa的风压，其中下喷口21处2300pa的风压使燃烧火焰略微上扬，提高了对上方工件的加热强度；与此同时，低压天然气通过燃气喷头16并分流至若干燃气喷管15并从燃气喷口22处喷出；
最终三股气流在燃气喷管15前方交汇，启动点火装置，燃气点燃并连续喷出；然后逐渐增加燃气喷头16的气压，使火焰逐渐变大，当火焰长度达到800至1000mm时保持燃气喷头16内部压力，并连续向燃烧炉内喷火。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：包括燃气喷头(16)、燃气喷管(15)和空气喷管；若干燃气喷管(15)平行束状排布，若干所述燃气喷管(15)尾部进气端共同导通所述燃气喷头(16)；所述空气喷管的空气喷口与若干所述燃气喷管(15)头部的燃气喷口(22)对应设置。
2.根据权利要求1所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：所述空气喷管包括上空气喷管(5)和下空气喷管(12)；所述上空气喷管(5)和下空气喷管(12)分布于若干所述燃气喷管(15)上下侧，所述上空气喷管(5)的上喷口(20)喷气方向朝所述燃气喷管(15)侧倾斜，所述下空气喷管(12)的下喷口(21)喷气方向朝所述燃气喷管(15)侧倾斜。
3.根据权利要求2所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：所述上空气喷管(5)的上喷口(20)的喷气方向与所述燃气喷口(22)喷气反方向所成的第一夹角(6)为α°，其中166°≤α°≤168°；所述下空气喷管(12)的下喷口(21)的喷气方向与所述燃气喷口(22)喷气反方向所成的第二夹角(6)为β°，其中168°≤β°≤170°，且α和β满足α+2＝β。
4.所述根据权利要求2所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：22个所述燃气喷口(22)呈上中下交错等距排列成燃气喷口阵列，其上排和中排分别7个和8个，横向相邻两个所述燃气喷口(22)间距为50mm，竖向相邻两个所述燃气喷口(22)间距为36mm；每个所述燃气喷口(22)的内径为12mm。
5.所述根据权利要求2或4所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：所述下喷口(21)和上喷口(20)的竖向尺寸为55mm，所述下喷口(21)和上喷口(20)的横向区间大于所述燃气喷口阵列所在横向区间。
6.根据权利要求1所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：还包括燃气导管(17)、上空气通道(3)和下空气通道(11)；所述燃气导管(17)的出气端导通所述燃气喷头(16)；所述上空气通道(3)和下空气通道(11)并行设置在所述燃气导管(17)上下两侧，所述上空气通道(3)的出口与所述上空气喷管(5)的进气口导通，所述下空气通道(11)的出口与所述下空气喷管(12)的进气口导通；
还包括空气进气管(19)和分流箱(18)，所述分流箱(18)的内部设有密闭腔体(1)，所述空气进气管(19)的出气端导通所述分流箱(18)，所述分流腔(18)位于所述上空气通道(3)和下空气通道(11)尾部，且所述上空气通道(3)和下空气通道(11)尾部进气端共同导通所述分流箱(18)。
7.根据权利要求2所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：还包括蓄热箱体(4)，所述蓄热箱体(4)内腔具有防火保温填充物，所述防火保温填充物包袱在所述燃气导管(17)、燃气喷头(16)、上空气通道(3)、下空气通道(11)、上空气喷管(5)、下空气喷管(12)和燃气喷管(15)的管壁四周。
8.根据权利要求6所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：所述上空气通道(3)和下空气通道(11)为蜂窝通道结构。
9.根据权利要求7所述的三腔一体化蓄热式燃烧器，其特征在于：所述分流箱(18)上还设置有检修箱盖(8)和盖柄(2)所述检修箱盖(8)密封安装在所述分流箱(18)尾部，所述盖柄(2)固定设置在检修箱盖(8)外侧。
10.三腔一体化蓄热式燃烧器的方法，其特征在于：鼓风机将空气连续通过空气进气管(19)导入至分流箱(18)中并产生压缩气体，难后经过分流箱(18)将压缩空气分流至上空气通道(3)和下空气通道(11)中，经过蜂窝通道的上空气通道(3)和下空气通道(11)中的空气并分别从上喷口(20)和下喷口(21)喷出，并保持上喷口(20)1800pa的风压和下喷口(21)2300pa的风压；与此同时，低压天然气通过燃气喷头(16)并分流至若干燃气喷管(15)并从燃气喷口(22)处喷出；
最终三股气流在燃气喷管(15)前方交汇，启动点火装置，燃气点燃并连续喷出；然后逐渐增加燃气喷头(16)的气压，使火焰逐渐变大，当火焰长度达到800至1000mm时保持燃气喷头(16)内部压力，并连续喷火。
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