CN111853776A - 一种具有空气混合功能的天然气烧嘴及方法 - Google Patents

一种具有空气混合功能的天然气烧嘴及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有空气混合功能的天然气烧嘴及方法，包括燃烧筒和设置在其内部的燃烧腔，所述燃烧腔下方设有匀气网，所述匀气网下方设有用于将天燃气和空气充分混合的混合部件，所述燃烧筒底部设有用于输送空气的固定管，所述固定管下端口连接用于对空气进行预热的供气机构，所述燃烧筒下端外侧设有天燃气进口以及与天燃气进口连通的第一气泵，本发明针对现有装置的弊端进行设计，通过设计两个对撞的旋转气流实现天燃气和空气的混合，利用对撞的气流产生相互促进转动的旋转力来加速旋转效果，并且利用第一搅拌竖杆和第二搅拌竖杆交叉搅拌，从而实现对天燃气和空气进一步混合，实用性强。

Description

一种具有空气混合功能的天然气烧嘴及方法
技术领域
本发明涉及天然气设备技术领域，具体是一种具有空气混合功能的天然气烧嘴及方法。
背景技术
随着珍珠岩膨胀炉行业的发展，环保节能作为重要的发展方向一直被提倡，老式的煤油燃烧器逐渐被淘汰，取而代之的是天然气燃烧器，天然气燃烧器的燃烧质量高，火焰充足，一个燃烧器无需多个烧嘴，仅需一个大尺寸烧嘴即可，但是大尺寸烧嘴存在火焰外扩，长期使用对燃烧炉造成损伤，导致结炉，设备使用寿命短，应用成本高。
针对上述问题，现有专利公告号为CN106642120B的专利公布了一种天然气烧嘴，该装置易形成螺旋气流，混合室位于下方，便于火焰的燃烧，但是这种方式对空气和天燃气的混合效果并不好，只有简单的一次混合，针对此问题，现在提供一种具有空气混合功能的天然气烧嘴及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有空气混合功能的天然气烧嘴及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有空气混合功能的天然气烧嘴，包括燃烧筒和设置在其内部的燃烧腔，所述燃烧腔下方设有匀气网，所述匀气网下方设有用于将天燃气和空气充分混合的混合部件，所述燃烧筒底部设有用于输送空气的固定管，所述固定管下端口连接用于对空气进行预热的供气机构，所述燃烧筒下端外侧设有天燃气进口以及与天燃气进口连通的第一气泵，第一气泵的进气端连接天燃气存储箱，在第一气泵的作用下，天燃气存储箱中的天然气进入燃烧筒中，从而与空气充分混合进行燃烧，所述燃烧腔所在的燃烧筒内部设有用于点火的点火器。
作为本发明再进一步的方案：所述混合部件包括一个圆柱形的旋转块，所述旋转块内部设有缓存腔，所述缓存腔底部通过轴承与固定管上端转动连接，所述旋转块外侧阵列分布有若干个第一喷气管，第一喷气管的轴线与旋转块的切线呈锐角设置；
所述混合部件还包括一个与旋转块同轴设置的旋转环，所述旋转环内部设有天燃气腔，所述旋转环外侧与燃烧筒内壁之间通过轴承转动连接，所述旋转环外侧设有呈环状设置与天燃气进口相对应的环状口，所述旋转环内侧设有若干个第二喷气管，所述第二喷气管与旋转块的切线呈锐角设置，且第二喷气管的喷气方向与第一喷气管的喷气方向相反；
所述第一喷气管的位置与第二喷气管的位置相对应。
作为本发明进一步的方案：所述第一喷气管的轴线与旋转块的切线呈四十五度，所述第二喷气管与旋转块的切线呈四十五度。
作为本发明再进一步的方案：所述旋转块和旋转环之间还设有将气体进一步混合的辅助混合件，所述辅助混合件包括设置在旋转块上端面的第一搅拌竖杆和架设在旋转环上方的搅拌横杆，所述搅拌横杆沿着旋转环直径方向布置，所述搅拌横杆下侧面设有若干个与第一搅拌竖杆交叉设置的第二搅拌竖杆。
作为本发明再进一步的方案：所述第一搅拌竖杆和第二搅拌竖杆都为截面为矩形的条板。
作为本发明再进一步的方案：所述供气机构包括一个第二气泵，第二气泵的出气端设有第二导气管，所述第二导气管与套设在燃烧筒外侧的预热箱连通，所述预热箱底部的出气端通过第一导气管与固定管下端连通。
作为本发明再进一步的方案：所述预热箱所在的燃烧筒表面设有用于提高散热面积的换热翅片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有装置的弊端进行设计，通过设计两个对撞的旋转气流实现天燃气和空气的混合，利用对撞的气流产生相互促进转动的旋转力来加速旋转效果，并且利用第一搅拌竖杆和第二搅拌竖杆会交叉搅拌，从而实现对天燃气和空气进一步混合，实用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明内部的结构示意图。
图3为本发明的结构局部放大图。
图4为本发明中旋转块和旋转环的结构示意图。
其中：燃烧筒1、燃烧腔2、匀气网3、混合腔4、搅拌横杆5、第一搅拌竖杆6、第一气泵7、天燃气进口8、第一喷气管9、旋转块10、固定管11、第一导气管12、环状口13、第二气泵14、第二喷气管15、旋转环16、换热翅片18、第二导气管17、预热箱19、点火器20、第二搅拌竖杆51。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-4，本发明实施例中，一种具有空气混合功能的天然气烧嘴，包括燃烧筒1和设置在其内部的燃烧腔2，所述燃烧腔2下方设有匀气网3，所述匀气网3下方设有混合腔以及用于将天燃气和空气充分混合的混合部件，所述燃烧筒1底部设有用于输送空气的固定管11，所述固定管11下端口连接用于对空气进行预热的供气机构，所述燃烧筒1下端外侧设有天燃气进口8以及与天燃气进口8连通的第一气泵7，第一气泵7的进气端连接天燃气存储箱，在第一气泵7的作用下，天燃气存储箱中的天然气进入燃烧筒1中，从而与空气充分混合进行燃烧，所述燃烧腔2所在的燃烧筒1内部设有用于点火的点火器20；
所述混合部件包括一个圆柱形的旋转块10，所述旋转块10内部设有缓存腔，所述缓存腔底部通过轴承与固定管11上端转动连接，所述旋转块10外侧阵列分布有若干个第一喷气管9，第一喷气管9的轴线与旋转块10的切线呈锐角设置，在固定管11内部的气体进入旋转块10中缓存腔中，然后又沿着第一喷气管9喷出，由于第一喷气管9的轴线与旋转块10的切线呈锐角设置，这样喷出的气体会形成使得旋转块10转动的旋转反作用力，从而使得旋转块10转动；
所述混合部件还包括一个与旋转块10同轴设置的旋转环16，所述旋转环16内部设有天燃气腔，所述旋转环16外侧与燃烧筒1内壁之间通过轴承转动连接，所述旋转环16外侧设有呈环状设置与天燃气进口8相对应的环状口13，所述旋转环16内侧设有若干个第二喷气管15，所述第二喷气管15与旋转块10的切线呈锐角设置，且第二喷气管15的喷气方向与第一喷气管9的喷气方向相反，在使用时，在第一气泵7的作用下，天燃气进入旋转环16内部的天燃气腔中，随后天燃气沿着第二喷气管15喷出，这样喷出的气体会形成使得旋转环16转动的旋转反作用力，从而使得旋转环16转动；
所述第一喷气管9的位置与第二喷气管15的位置相对应，这样两个喷气管喷出的气体会发生对撞，从而实现天燃气和空气的快速混合；
并且这里由于这两个喷气管所喷气的方向相反，这样就会相互推动，从而进一步加快了旋转块10和旋转环16的旋转速度；
所述旋转块10和旋转环16之间还设有将气体进一步混合的辅助混合件，所述辅助混合件包括设置在旋转块10上端面的第一搅拌竖杆6和架设在旋转环16上方的搅拌横杆5，所述搅拌横杆5沿着旋转环16直径方向布置，所述搅拌横杆5下侧面设有若干个与第一搅拌竖杆6交叉设置的第二搅拌竖杆51，在旋转块10和旋转环16相对转动时，第一搅拌竖杆6和第二搅拌竖杆51会交叉搅拌，从而实现对天燃气和空气进一步混合；
所述第一搅拌竖杆6和第二搅拌竖杆51都为截面为矩形的条板，矩形条板在转动时会促使气流向两侧流动，从而进一步提高气体的混合效果；
所述供气机构包括一个第二气泵14，第二气泵14的出气端设有第二导气管17，所述第二导气管17与套设在燃烧筒1外侧的预热箱19连通，所述预热箱19所在的燃烧筒1表面设有用于提高散热面积的换热翅片18，所述预热箱19底部的出气端通过第一导气管12与固定管11下端连通，在第二气泵14的作用下外界空气先进入预热箱19中，从而吸收燃烧筒1表面的余热，预热后的空气再沿着第一导气管12进入燃烧筒1内部，从而实现对热量的回收利用。
本发明的工作原理是：在使用时，供气机构利用燃烧筒1表面的余热对空气进行余热处理，然后将预热后的空气送入旋转块10内部，旋转块10内部的空气然后又沿着第一喷气管9喷出，由于第一喷气管9的轴线与旋转块10的切线呈锐角设置，这样喷出的气体会形成使得旋转块10转动的旋转反作用力，从而使得旋转块10转动，在第一气泵7的作用下，天燃气进入旋转环16内部的天燃气腔中，随后天燃气沿着第二喷气管15喷出，这样喷出的气体会形成使得旋转环16转动的旋转反作用力，从而使得旋转环16转动，所述第一喷气管9的位置与第二喷气管15的位置相对应，这样两个喷气管喷出的气体会发生对撞，从而实现天燃气和空气的快速混合，并且这里由于这两个喷气管所喷气的方向相反，这样就会相互推动，从而进一步加快了旋转块10和旋转环16的旋转速度，在旋转块10和旋转环16相对转动时，第一搅拌竖杆6和第二搅拌竖杆51会交叉搅拌，从而实现对天燃气和空气进一步混合。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种具有空气混合功能的天然气烧嘴，包括燃烧筒(1)和设置在其内部的燃烧腔(2)，所述燃烧腔(2)下方设有匀气网(3)；
其特征在于，所述匀气网(3)下方设有混合腔(4)以及用于将天燃气和空气充分混合的混合部件；
所述燃烧筒(1)底部设有用于输送空气的固定管(11)，所述固定管(11)下端口连接用于对空气进行预热的供气机构，所述燃烧筒(1)下端外侧设有天燃气进口(8)以及与天燃气进口(8)连通的第一气泵(7)，第一气泵(7)的进气端连接天燃气存储箱，所述燃烧腔(2)所在的燃烧筒(1)内部设有用于点火的点火器(20)。
2.根据权利要求1所述的具有空气混合功能的天然气烧嘴，其特征在于，所述混合部件包括一个圆柱形的旋转块(10)，所述旋转块(10)内部设有缓存腔，所述缓存腔底部通过轴承与固定管(11)上端转动连接，所述旋转块(10)外侧阵列分布有若干个第一喷气管(9)，第一喷气管(9)的轴线与旋转块(10)的切线呈锐角设置；
所述混合部件还包括一个与旋转块(10)同轴设置的旋转环(16)，所述旋转环(16)内部设有天燃气腔，所述旋转环(16)外侧与燃烧筒(1)内壁之间通过轴承转动连接，所述旋转环(16)外侧设有呈环状设置与天燃气进口(8)相对应的环状口(13)，所述旋转环(16)内侧设有若干个第二喷气管(15)，所述第二喷气管(15)与旋转块(10)的切线呈锐角设置，且第二喷气管(15)的喷气方向与第一喷气管(9)的喷气方向相反；
所述第一喷气管(9)的位置与第二喷气管(15)的位置相对应。
3.根据权利要求2所述的具有空气混合功能的天然气烧嘴，其特征在于，所述第一喷气管(9)的轴线与旋转块(10)的切线呈四十五度，所述第二喷气管(15)与旋转块(10)的切线呈四十五度。
4.根据权利要求2所述的具有空气混合功能的天然气烧嘴，其特征在于，所述旋转块(10)和旋转环(16)之间还设有将气体进一步混合的辅助混合件，所述辅助混合件包括设置在旋转块(10)上端面的第一搅拌竖杆(6)和架设在旋转环(16)上方的搅拌横杆(5)，所述搅拌横杆(5)沿着旋转环(16)直径方向布置，所述搅拌横杆(5)下侧面设有若干个与第一搅拌竖杆(6)交叉设置的第二搅拌竖杆(51)。
5.根据权利要求4所述的具有空气混合功能的天然气烧嘴，其特征在于，所述第一搅拌竖杆(6)和第二搅拌竖杆(51)都为截面为矩形的条板。
6.根据权利要求1所述的具有空气混合功能的天然气烧嘴，其特征在于，所述供气机构包括一个第二气泵(14)，第二气泵(14)的出气端设有第二导气管(17)，所述第二导气管(17)与套设在燃烧筒(1)外侧的预热箱(19)连通，所述预热箱(19)底部的出气端通过第一导气管(12)与固定管(11)下端连通。
7.根据权利要求6所述的具有空气混合功能的天然气烧嘴，其特征在于，所述预热箱(19)所在的燃烧筒(1)表面设有用于提高散热面积的换热翅片(18)。
8.一种权利要求1-7任一所述的具有空气混合功能的天然气烧嘴的使用方法，其特征在于，通过供气机构利用燃烧筒(1)表面的余热对空气进行余热处理，然后将预热后的空气送入旋转块(10)内部，旋转块(10)内部的空气然后又沿着第一喷气管(9)喷出，由于第一喷气管(9)的轴线与旋转块(10)的切线呈锐角设置，这样喷出的气体会形成使得旋转块(10)转动的旋转反作用力，从而使得旋转块(10)转动，在第一气泵(7)的作用下，天燃气进入旋转环(16)内部的天燃气腔中，随后天燃气沿着第二喷气管(15)喷出，这样喷出的气体会形成使得旋转环(16)转动的旋转反作用力，从而使得旋转环(16)转动，所述第一喷气管(9)的位置与第二喷气管(15)的位置相对应，这样两个喷气管喷出的气体会发生对撞，从而实现天燃气和空气的快速混合，并且这里由于这两个喷气管所喷气的方向相反，这样就会相互推动，从而进一步加快了旋转块(10)和旋转环(16)的旋转速度，在旋转块(10)和旋转环(16)相对转动时，第一搅拌竖杆(6)和第二搅拌竖杆(51)会交叉搅拌，从而实现对天燃气和空气进一步混合。
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