CN113048508A - 一种冷却装置以及燃烧设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种冷却装置以及燃烧设备，属于燃烧设备技术领域。其包括具有冷却水道的冷却套管与分布环，所述冷却套管具有进水口与出水口，所述进水口与所述出水口关于所述冷却套管的轴线中心对称设置，所述进水口与所述出水口均与冷却水道相连通，所述分布环同轴设于冷却套管内，并将冷却水道分为与进水口相连通的前水道以及与出水口相连通的后水道，所述分布环开设有使前水道和后水道相互连通的多个溢流孔，且溢流孔的流量小于进水口的流量。当水从进水口进入冷却套管后，由于分布环的作用，溢流孔的流量小于进水口的流量，使前水道内的水位快速上升并快速充满前水道，提高冷却套管初始状态的冷却能力，并且使冷却套管不易被高温烧坏。

Description

一种冷却装置以及燃烧设备

技术领域

本申请涉及燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种冷却装置以及燃烧设备。

背景技术

工业上为加热物体需要用到燃烧设备，常见的燃烧设备有燃烧器、烧嘴等，由于燃烧的温度较高，为使输出热量的部件不易损坏，一般会在燃烧设备安装冷却装置。

相关技术中，常见的冷却装置一般是水冷，通过循环的冷水为燃烧设备降温。参见图1，冷却装置包括套设于燃烧设备上的冷却套管1，冷却套管1内部具有供水流过的冷却水道11，并且冷却套管1具有进水口15与出水口16，进水口15与出水口16均与冷却水道11相连通，进水口15与出水口16关于冷却管道的轴线对称设置。冷却套管1使用时，进水口15一般位于出水口16的下方，将水从进水口15通入冷却水道11，冷却水道11内的水充满后再从出水口16流出。

针对上述中的相关技术，由于冷却套管套于燃烧设备上，使得冷却套管周身都会受到燃烧设备散发的热量，但是冷却套管初始时只有进水口附近的部分冷却套管具有水，使得初始时冷却套管的冷却能力低。

发明内容

为了提高初始时冷却套管的冷却能力，本申请提供一种冷却装置以及燃烧设备。

第一方面，本申请提供的一种冷却装置，采用如下的技术方案：

一种冷却装置以及燃烧设备，包括具有冷却水道的冷却套管与分布环，所述冷却套管具有进水口与出水口，所述进水口与所述出水口关于所述冷却套管的轴线中心对称设置，所述进水口与所述出水口均与冷却水道相连通，所述分布环同轴设于冷却套管内，并将冷却水道分为与进水口相连通的前水道以及与出水口相连通的后水道，所述分布环开设有使前水道和后水道相互连通的多个溢流孔，且溢流孔的流量小于进水口的流量。

通过采用上述技术方案，当水从进水口进入冷却套管后，由于分布环的作用，大部分水被挡住并积聚在前水道内，少量的水从溢流孔流入后水道，但溢流孔的流量小于进水口的流量，使前水道内的水位快速上升并快速充满前水道，提高冷却套管初始状态的冷却能力，并且使冷却套管不易被高温烧坏。

可选的，所述分布环向远离所述进水口的方向倾斜设置。

通过采用上述技术方案，分布环倾斜后，前水道从靠近进水口至远离进水口的长度由窄变宽，使前水道内的水位快速上涨，进一步提高冷却套管初始状态的冷却能力。

可选的，所述分布环穿设有堵塞溢流孔且位于前水道的溢流管，所述溢流管开设有连通前水道和后水道的溢流通道。

通过采用上述技术方案，当冷却套管处于竖直状态时，水从进水口进入前水道，由于溢流管远离分布环的端部较高，等前水道内的水位涨到与溢流管的端部相平齐时，前水道内的水才能从溢流通道进入后水道，如此，使得前水道内的水快速上涨并填充满前水道。另外，溢流管的长度可根据实际情况设置，从而控制前水道充满水的时间。

可选的，所述溢流管的轴线与所述冷却套管的轴线具有夹角，且溢流管远离冷却套管的端部向远离进水口的方向倾斜。

通过采用上述技术方案，当冷却套管处于水平状态时，水进入前水道内，由于溢流管堵塞溢流孔，水暂时积聚在前水道内，直至前水道的水位高于溢流管远离分布环的端部时，前水道内的水从溢流孔流入后水道。

可选的，所述冷却装置还包括同轴设于冷却套管内的导流环，所述导流环位于进水口与分布环之间，且所述导流环远离所述进水口处开设有供水通过的导流缺口。

通过采用上述技术方案，当水从进水口进入冷却水道后，被导流环挡住，并且随着进水口不断进水，导流环与进水段的内侧壁之间的水位越来越高，直至水位上升至导流缺口处，水从导流缺口流出，由于导流缺口较高，从导流缺口流出的水会沾湿部分进水段的较高处，使进水段的较高处的温度较低。

可选的，所述导流环开设有若干压力水口以及覆盖所述压力水口的压力阀片，所述压力阀片与所述导流环转动连接。

通过采用上述技术方案，常态下，压力阀片覆盖压力水口，使导流环挡住从进水口流入的水，当导流环与进水段的内侧壁之间具有足够大的压力时，压力阀片被挤开，水从压力水口进入远离进水口的进水段并流入出水段，加大导流环的流量。

可选的，所述导流环径向穿设有转动轴，所述转动轴远离导流环的一端突出所述进水段。

通过采用上述技术方案，当进水段内的水充满时，转动导流环，使导流环于进水段内倾斜设置，进一步提高导流环的流量，方便水于冷却水道内快速流动，提高冷却套管的冷却效率。

可选的，所述转动轴套设有与所述转动轴通过螺纹连接的螺母套。

通过采用上述技术方案，当转动轴需要锁定时，旋动螺母套，使螺母套与冷却套管的外侧壁相抵接，使转动轴不易转动，进而使导流环于进水段内更加稳定。

第二方面，本申请提供的一种燃烧设备，采用如下的技术方案：

一种燃烧设备，包括冷却装置。

通过采用上述技术方案，通过冷却装置的冷却，使燃烧设备外部的温度降低。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当水从进水口进入冷却套管后，由于分布环的作用，大部分水被挡住并积聚在前水道内，少量的水从溢流孔流入后水道，但溢流孔的流量小于进水口的流量，使前水道内的水位快速上升并快速充满前水道，提高冷却套管初始状态的冷却能力，并且使冷却套管不易被高温烧坏；

2.水从进水口进入前水道，由于溢流管远离分布环的端部较高，等前水道内的水位涨到与溢流管的端部相平齐时，前水道内的水才能从溢流通道进入后水道，使得前水道内的水快速上涨并填充满前水道；

3.通过导流环的作用，使水从导流缺口流出并沾湿部分进水段的较高处，使进水段的较高处的温度较低。

附图说明

图1是本申请背景技术中冷却套管的剖视图。

图2是本申请实施例的冷却套管的爆炸图。

图3是本申请实施例的冷却套管的剖视图。

图4是本申请实施例的分布环的结构示意图。

图5是本申请实施例的分布环于冷却套管内倾斜状态的剖视图。

图6是本申请实施例的冷却套管竖直状态的剖视图。

图7是本申请实施例的具有溢流管的分布环的结构示意图。

图8是本申请实施例的溢流管倾斜状态时冷却套管的剖视图。

图9是本申请实施例的溢流管另一倾斜状态的冷却套管的剖视图。

图10是本申请实施例的具有导流环的冷却套管的剖视图。

图11是本申请实施例的导流环的结构示意图。

图12是本申请实施例的导流环中压力阀片张开后的结构示意图。

图13是本申请实施例的导流环倾斜状态时冷却套管的剖视图。

图14是本申请实施例的冷却套管的结构示意图。

附图标记说明：1、冷却套管；11、冷却水道；12、进水段；13、弧形连接段；14、出水段；15、进水口；16、出水口；17、前水道；171、第一水道；172、第二水道；18、后水道；2、分布环；21、溢流孔；22、溢流管；23、溢流通道；3、导流环；31、导流缺口；32、压力水口；33、压力阀片；34、水流通道；35、转动轴；36、螺母套；4、加热件。

具体实施方式

以下结合附图1-14对本申请作进一步详细说明。

参照图2与图3，本申请实施例公开一种冷却装置，冷却装置包括冷却套管1，冷却管道内部中空形成冷却水道11。冷却套管1包括进水段12、弧形连接段13以及出水段14，进水段12与出水段14均为管状，出水段14的直径大于进水段12的直径，且进水段12与出水段14同轴设置，使出水段14套设于进水段12上。弧形连接段13的两端分别与进水段12和出水段14通过焊接固定连接，通过弧形连接段13将进水段12与出水段14相连通。

进水段12远离弧形连接段13的一端开设有进水口15，出水段14远离弧形连接段13的一端开设有出水口16，进水口15与出水口16均与冷却水道11相连通，并且进水口15与出水口16关于冷却水道11的轴线中心对称设置。另外，进水口15的流量大于出水口16的流量，使冷却水道11能充满水。冷却套管1使用时，水从进水口15进入冷却水道11，经过弧形连接段13后从出水口16流出。

参见图3与图4，冷却装置还包括分布环2，分布环2设于进水段12内，且分布环2与进水段12同轴设置，分布环2的外圈和内圈均与进水段12的内侧壁相抵接，使分布环2堵住进水段12。冷却装置连接时，先将分布环2穿设于进水段12内，并使分布环2与进水段12固定连接，再通过弧形连接段13将进水段12与出水段14连接。

并且，通过分布环2将冷却水道11分为前水道17和后水道18，前水道17与进水口15相连通，后水道18与出水口16相连通。

分布环2上开设有多个溢流孔21，多个溢流孔21围绕分布环2的轴线设置，且多个溢流孔21之间间隔相同距离设置，通过溢流孔21使前水道17和后水道18相连通，使前水道17内的水通过溢流孔21流入后水道18内。值得注意的是，溢流孔21的孔径小于进水口15的孔径，使一个溢流孔21的流量小于进水口15的流量，所有溢流孔21的流量小于等于进水口15的流量。

参见图3与图5，在一个实施例中，分布环2为圆环状，分布环2的轴线与进水段12的轴线相互垂直，分布环2的外圈和内圈均与进水段12的内侧壁相抵接。在另一个实施例中，分布环2为椭圆环状，分布环2倾斜设置，分布环2的轴线与冷却套管1的轴线具有夹角，分布环2的外圈和内圈均与进水段12的内侧壁通过焊接固定连接，并且分布环2向靠近进水口15的位置倾斜，从冷却套管1于进水口15的剖视图看，前水道17的长度从靠近进水口15的一端至远离进水口15的一端逐渐变大。

一般来说，冷却套管1使用时水平设置，即冷却套管1的轴线水平，进水口15位于冷却套管1的下方，出水口16位于冷却套管1的上方。当水从进水口15进入前水道17后，部分水从分布环2的溢流孔21流入后水道18内，但由于进水口15的流量大于溢流孔21的流量，使前水道17的水位上涨，直至水充满前水道17，如此使前水道17内的水位快速上涨，提高冷却套管1初始状态的冷却能力，并且水快速填充前水道17，使冷却套管1不易被高温烧坏。

另外，当分布环2倾斜设置后，前水道17从靠近进水口15至远离进水口15的长度由窄变宽，当水从进水口15进入前水道17后，水位在前水道17内快速上涨，进一步使水快速填充前水道17。

参见图6与图7，分布环2穿设有堵塞溢流孔21的溢流管22，溢流管22与分布环2可以是一体设置，也可以是通过螺纹连接，溢流管22开设有溢流通道23，当分布环2安装于冷却套管1内时，溢流管22位于前水道17内，且通过溢流通道23将前水道17和后水道18相连通，使前水道17内的水可进入后水道18内。并且，所有溢流通道23相加的流量小于进水口15的流量。值得注意的是，溢流管22的长度可根据实际情况设置。

在一个实施例中溢流管22与冷却套筒同轴设置。当冷却套管1竖直设置时，即冷却套管1的轴线竖直设置，分布环2位于进水口15的下方，水从进水口15进入冷却套管1内，由于溢流管22堵住溢流孔21，使前水道17内的水只能从溢流通道23流入后水道18内，同时溢流管22远离分布环2的高度较高，使得水进入前水道17内后先积聚在前水道17内。等前水道17内的水位到达溢流管22的高度时，前水道17内的水再通过溢流通道23进入后水道18内，又由于溢流通道23的流量小于进水口15的流量，前水道17内的水位再慢慢上升，直至前水道17全部被水充满。如此，使前水道17内的水位快速上涨，提高冷却套管1初始状态的冷却能力。

参见图8与图9，在另一个实施例中溢流管22与冷却套管1倾斜设置。当冷却套管1水平设置时，即冷却套管1的轴线水平设置，溢流管22可以与竖直的分布环2结合使用，也可以与倾斜的分布环2结合使用，溢流管22远离分布环2的端部向远离进水口15的方向倾斜。当水从进水口15进入冷却套管1内时，由于溢流管22堵住溢流孔21，等前水道17内的水位与溢流管22的端部等高时，前水道17内的水才会通过溢流通道23进入后水道18，又由于溢流通道23的流量小于进水口15的流量，使得前水道17内的水位持续上升，直至前水道17全部被水充满。如此，使前水道17内的水位快速上涨，提高冷却套管1初始状态的冷却能力。

参见图10与图11，冷却装置还包括与冷却套管1同轴设置的导流环3，导流环3设于前水道17内，且导流环3位于进水口15与分布环2之间，导流环3将前水道17分为第一水道171和第二水道172，其中第一水道171与进水口15相连通管。导流环3远离进水口15处具有导流缺口31，当导流环3安装于冷却套管1内时，导流缺口31可供第一水道171内的水流入第二水道172内，并且导流缺口31供水通过的流量大于进水口15供水通过的流量，使进入第一水道171内的水能从导流缺口31全部流入第二水道172内。

参见图11与图12，导流环3开设有若干压力水口32以及若干压力阀片33，压力水口32贯穿导流环3的两端面，使第一水道171内的水能从压力水口32进入第二水道172内，且压力水口32的大小与数量可根据实际情况设置。若干压力阀片33与若干压力水口32一一对应，且压力阀片33与导流环3铰接，使压力阀片33与导流环3转动连接，且通过压力阀片33覆盖压力水口32，使压力水口32闭合。

进水段12穿设有转动轴35，转动轴35的端部从导流环3的外圈插入导流环3内，本实施例中转动轴35设置有两个，两个转动轴35关于进水段12的轴线中心对称设置，并且，导流环3的内圈为椭圆形，使导流环3能沿转动轴35轴线发生转动。

参见图12与图13，导流环3沿转动轴35转动后，导流环3的轴线与进水段12的轴线具有夹角，使导流环3于进水段12内倾斜设置，且转动后导流缺口31向远离进水口15的方向倾斜设置。导流环3远离导流缺口31的一端与进水段12的内侧壁形成水流通道34。

当导流环3处于竖直状态时，即导流环3的轴线与进水段12的轴线共线，水从进水口15进入第一水道171后，由于压力水口32被压力阀片33覆盖，且刚开始水位较低，水对压力阀片33的压力较小，使得压力水口32未打开或者打开的宽度较小，此时第一水道171内的水位上涨较快，使第一水道171内的水从导流缺口31进入第二水道172内，导流缺口31的高度较高，从导流缺口31流过的水从高处进入第二水道172内，使第二水道172中较高处的侧壁被水打湿。

当第一水道171充满水后，旋转转动轴35使导流环3转动，导流环3的内圈与进水段12相抵接，第一水道171内的水从水流通道34和导流缺口31流入第二水道172内。另外，由于压力阀片33的自身重力、第一水道171内的水压以及水流动时的动力，压力阀片33与导流环3之间夹角变大，压力水口32被打开，第一水道171内的水从压力水口32进入第二水道172，使水能更快地从第一水道171进入第二水道172。

其中一转动轴35的端部突出进水段12并位于进水段12外，该转动轴35与进水段12通过密封圈密封连接，该密封圈选用耐高温的陶瓷密封圈。该转动轴35突出进水段12的一端套设有螺母套36，螺母套36与转动轴35通过螺纹连接，且螺母套36的长度小于转动轴35突出进水段12的部分，通过螺母套36使转动轴35于进水段12上固定。

通常情况下，螺母套36与转动轴35通过螺纹连接，且螺母套36与进水段12的外侧壁相抵接，使转动轴35于进水段12不易转动；当转动轴35需要转动时，抓住转动轴35并旋松螺母套36，使螺母套36不与进水段12相抵接，再旋转转动轴35，当转动轴35旋转至需要转动的位置后，然后旋紧螺母套36，使螺母套36与进水段12相抵接，此时转动轴35于进水段12上不易转动。

本申请实施例一种冷却装置的实施原理为：冷却装置使用时，将水从进水口15通入进水段12，当容水腔内的水满后，旋松螺母套36并旋转转动轴35，使导流环3于进水段12上倾斜设置，然后水进入第二水道172，经过分布环2后进入出水段14，并从出水口16流出。

本实施例还公开一种燃烧设备，包括上述冷却装置和加热件4，加热件4可以是燃烧塔、燃烧器或者烧嘴等，冷却装置套设于加热件4外。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷却装置，其特征在于：包括具有冷却水道（11）的冷却套管（1）与分布环（2），所述冷却套管（1）具有进水口（15）与出水口（16），所述进水口（15）与所述出水口（16）关于所述冷却套管（1）的轴线中心对称设置，所述进水口（15）与所述出水口（16）均与冷却水道（11）相连通，所述分布环（2）同轴设于冷却套管（1）内，并将冷却水道（11）分为与进水口（15）相连通的前水道（17）以及与出水口（16）相连通的后水道（18），所述分布环（2）开设有使前水道（17）和后水道（18）相互连通的多个溢流孔（21），且溢流孔（21）的流量小于进水口（15）的流量。

2.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述分布环（2）向远离所述进水口（15）的方向倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述分布环（2）穿设有堵塞溢流孔（21）且位于前水道（17）的溢流管（22），所述溢流管（22）开设有连通前水道（17）和后水道（18）的溢流通道（23）。

4.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述溢流管（22）的轴线与所述冷却套管（1）的轴线具有夹角，且溢流管（22）远离冷却套管（1）的端部向远离进水口（15）的方向倾斜。

5.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述冷却装置还包括同轴设于冷却套管（1）内的导流环（3），所述导流环（3）位于进水口（15）与分布环（2）之间，且所述导流环（3）远离所述进水口（15）处开设有供水通过的导流缺口（31）。

6.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述导流环（3）开设有若干压力水口（32）以及覆盖所述压力水口（32）的压力阀片（33），所述压力阀片（33）与所述导流环（3）转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述导流环（3）径向穿设有转动轴（35），所述转动轴（35）远离导流环（3）的一端突出所述进水段（12）。

8.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述转动轴（35）套设有与所述转动轴（35）通过螺纹连接的螺母套（36）。

9.一种燃烧设备，其特征在于：包括如权利要求1-8任意一项的冷却装置。

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