CN110887042A - 双旋流单蓄热平焰烧嘴 - Google Patents

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陈欣
吴波
张玉宝
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Shandong Wanfang Kiln Engineering Technology Co Ltd
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Abstract

一种双旋流单蓄热平焰烧嘴，包括壳体，壳体内设置有连通的空气烟气腔和燃烧腔，空气烟气腔上部连接空气烟气管道，空气烟气腔的底端与燃烧腔的圆周相切，壳体上在空气烟气腔的底部设置有燃气进道，燃气进道与燃烧腔的圆周相切，壳体上设置有伸入燃烧腔的点火烧嘴。该烧嘴本发明通过烧嘴内部砌筑结构使烧嘴内腔气体实现旋流，减少了普遍使用的旋流片等配件，减少了烧嘴制作及维护成本。通过烧嘴内部双螺旋结构设计，使空气和燃气双旋转流入燃烧腔，增加燃烧腔内气流旋转的速度的同时，使空气和燃气更好混合均匀，提高燃气的燃烧效率，降低炉腔内火焰长度，使炉腔内均匀受热，并能够减小炉体的设计尺寸。

Description

双旋流单蓄热平焰烧嘴
技术领域
本发明涉及一种单蓄热平焰烧嘴，属于烧嘴技术领域。
背景技术
目前，单蓄热平焰烧嘴主要利用安装轴向叶片式或是蜗壳式的旋流器的方式使空气和燃气旋流喷出，烧嘴内部结构复杂，配件繁琐。另外一类烧嘴，燃料通过缩口状的喷孔高速喷入，仅利用空气进入燃烧腔的切向进风形成旋流气体，燃气从燃烧腔轴向方向进入，燃气与空气混合欠均匀，燃气燃烧效率低。
CN201715514U公开的蓄热式双旋流平焰烧嘴，是在圆形保温蓄热箱体内设有蓄热体，圆形保温蓄热箱体的侧壁上设有装卸蓄热体盖、进冷空气管和排烟管，圆形保温蓄热箱体的顶端与喇叭型烧嘴砖连通，双旋流烧嘴设置在喇叭型烧嘴砖内，双旋流烧嘴的一端设有冷风管。其说明书第0009段记载了“双旋流烧嘴3的一端设有冷风管5和进冷空气口4”，但是没有对双旋流烧嘴3的结构详细描述，由其附图2可看出是依靠空气和燃气管中布置旋流片(旋流装置)实现双旋流，结构复杂，维护不便。仍然没有从实质上解决现有平焰烧嘴存在的问题。
CN106122946A公开的《一种双旋流平焰烧嘴》也是通过旋流器实现旋流。
发明内容
为进一步简化平焰烧嘴内部结构，增强平焰烧嘴扇形、扁平火焰的形状特性，提高空气和燃气的混合均匀程度以及提高燃气燃烧效率，本发明提供一种结构简单，维护简捷的双旋流单蓄热平焰烧嘴，通过烧嘴内部砌筑结构使烧嘴内腔气体实现旋流。
本发明的双旋流单蓄热平焰烧嘴，采取以下技术方案：
该烧嘴，包括壳体，壳体内设置有连通的空气烟气腔和燃烧腔，空气烟气腔的底端与燃烧腔的圆周相切，壳体上在空气烟气腔的底部设置有燃气进道，燃气进道与燃烧腔的圆周相切，壳体上设置有伸入燃烧腔的点火烧嘴。
所述壳体内在燃烧腔的里端(与空气烟气腔相接处)设置有圆形凸台，使燃烧腔里端形成环形腔。
所述空气烟气腔上部连接空气烟气管道。
所述空气烟气腔内设置有蓄热体。
所述空气烟气腔和燃烧腔呈垂直状态，空气烟气腔为竖直方向，燃烧腔为水平方向。
所述燃烧腔的外端(喷火端)为喇叭口，该喇叭口与旋转气流因离心力作用而向外扩张规律相适应，气流的转向阻力减小，附壁流动特性增强，进而形成较大扇形、扁平的火焰形状。
所述燃烧腔与点火烧嘴的轴线方向一致。
所述燃烧腔的轴线与燃气进道的轴线垂直。
所述空气烟气腔的轴线、燃气进道的轴线和燃烧腔的轴线三者互相垂直，以达到空气与燃气旋流速度与混合的最佳效果。
上述烧嘴，不是利用旋流器、旋流片等旋流装置实现空气或燃气的旋流，而是通过烧嘴内部双螺旋结构设计，使空气和燃气双旋转流入燃烧腔。该烧嘴内部使空气烟气腔和燃气进道与燃烧腔切向连通，形成了双旋流结构。该双旋流结构增大了平焰烧嘴扇形、扁平火焰的形状，该双旋流结构使空气和燃气切向进入燃烧腔，形成双旋流，增加空气和燃气混合的均匀程度，提高燃气的燃烧效率，双旋流还增加了烧嘴喷口火焰的径向流速，形成更扁和更大的火焰形状，降低炉腔内火焰长度，使炉腔内均匀受热，并能够减小炉体的设计尺寸。
本发明通过烧嘴内部砌筑结构使烧嘴内腔气体实现旋流，结构简单，维护简捷，减少了普遍使用的旋流片等配件，减少了烧嘴制作及维护成本。通过烧嘴内部双螺旋结构设计，使空气和燃气双旋转流入燃烧腔，增加燃烧腔内气流旋转的速度的同时，使空气和燃气更好混合均匀，提高燃气的燃烧效率，降低炉腔内火焰长度，使炉腔内均匀受热，并能够减小炉体的设计尺寸。
附图说明
图1是本发明双旋流单蓄热平焰烧嘴的结构示意图。
图2是图1中A-A剖视图。
图中：1.空气烟气管道，2.壳体，3.空气烟气腔，4.燃气进道，5.点火烧嘴，6.燃烧腔，7喇叭口，8.炉体，9.蓄热体，10.圆形凸台，11.环形腔。
具体实施方式
本发明的双旋流单蓄热平焰烧嘴依靠内部结构使空气和燃气的的旋向，在烧嘴内部不用加旋流片就可实现空气与燃气的双旋流。其结构如图1和图2所示，包括壳体2。壳体2内设置有连通的空气烟气腔3和燃烧腔6，空气烟气腔3和燃烧腔6呈垂直状态，空气烟气腔3为竖直方向，燃烧腔6为水平方向。空气烟气腔3上部连接有空气烟气管道1。壳体2内在燃烧腔6的里端(与空气烟气腔3相接处)设置有圆形凸台10，使燃烧腔6里端的截面形成环形腔11。燃烧腔6的外端为喇叭口7，该喇叭口与旋转气流因离心力作用而向外扩张规律相适应，气流的转向阻力减小，附壁流动特性增强，进而形成较大扇形、扁平的火焰形状。
空气烟气腔3的底端与环形腔11相切(参见图2)。壳体2上在空气烟气腔3的底部设置有燃气进道4，燃气进道4与环形腔11的相切(参见图2)。壳体2上设置有伸入燃烧腔6的点火烧嘴5，点火烧嘴5通过螺栓固定。燃烧腔6与点火烧嘴5的轴线方向一致，也可重合。燃烧腔6的轴线与燃气进道4的轴线垂直。空气烟气腔3内设置有蓄热体9，通过烟气蓄热，再加热进入的空气。
空气烟气腔3的轴线、燃气进道4的轴线和燃烧腔6的轴线呈互相垂直的关系，以达到最佳的气流旋转速度与混合的效果。
由于空气和燃气分别通过空气烟气腔3和燃气进道4切向进入燃烧腔6，就形成了双旋流结构。该双旋流结构增大了平焰烧嘴扇形、扁平火焰的形状，增加空气和燃气混合的均匀程度，提高燃气的燃烧效率。此外，通过蓄热对空气预热能够提高燃烧效率，增加热值，节约能源。
上述烧嘴通过壳体2安装在炉体8上。空气通过空气烟气管道1进入空气烟气腔3底部，燃气通过燃气进道4进入空气烟气腔3底部，空气与燃气混合进入燃烧腔6。空气和燃气分别通过空气烟气腔3和燃气进道4切向进入燃烧腔6，形成双旋流，通过点火烧嘴5点火，燃气燃烧形成扁平火焰。双旋流增加了烧嘴喷口火焰的径向流速，形成更扁和更大的火盘，降低炉腔内火焰长度，使炉腔内均匀受热，并能够减小炉体8的设计尺寸。燃烧产生的烟气由空气烟气腔3排出，同时加热蓄热体9，进行蓄热，再加热进入的空气。

Claims (10)

1.一种双旋流单蓄热平焰烧嘴，包括壳体，其特征是，壳体内设置有连通的空气烟气腔和燃烧腔，空气烟气腔的底端与燃烧腔的圆周相切，壳体上在空气烟气腔的底部设置有燃气进道，燃气进道与燃烧腔的圆周相切，壳体上设置有伸入燃烧腔的点火烧嘴。
2.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述壳体内在燃烧腔的里端设置有圆形凸台，使燃烧腔里端形成环形腔。
3.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述空气烟气腔上部连接空气烟气管道。
4.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述空气烟气腔和燃烧腔呈垂直状态，空气烟气腔为竖直方向，燃烧腔为水平方向。
5.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述空气烟气腔内设置有蓄热体。
6.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述空气烟气腔和燃烧腔呈垂直状态，空气烟气腔为竖直方向，燃烧腔为水平方向。
7.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述燃烧腔的外端为喇叭口。
8.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述燃烧腔与点火烧嘴的轴线方向一致。
9.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述燃烧腔的轴线与燃气进道的轴线垂直。
10.根据权利要求1所述的双旋流单蓄热平焰烧嘴，其特征是，所述空气烟气腔的轴线、燃气进道的轴线和燃烧腔的轴线三者互相垂直。
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