CN117146287A - 一种氢气火炬点火装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种氢气火炬点火装置，涉及火炬燃烧的技术领域，其包括：流道，竖直设置；减流组件，设置在流道内，减流组件包括水平设置的转动轴以及固定设置在转动轴上且与流道内壁抵接的挡片，转动轴绕自身轴线转动设置在流道内，挡片绕转动轴周向设置有若干个，且流道在挡片作用下与外界隔绝；进气管，竖直设置在流道内，且位于挡片下方，进气管位于转动轴一侧，进气管用于运输燃烧气体。本申请能够改善火炬气的燃烧效果。

Description

一种氢气火炬点火装置

技术领域

本申请涉及火炬燃烧的技术领域，尤其是涉及一种氢气火炬点火装置。

背景技术

火炬燃烧系统是炼化企业(如炼油厂、乙烯装置、化工装置、LNG接收站等)在进行工程作业时的重要的安全措施之一，其主要用于在开停工以及非正常工况下对各装置排放的烃类火炬气进行燃烧，以将其转化为不会对环境造成破坏的产物，并将这些产物排放到环境中去。因此，火炬系统安全稳定的运行对于这些企业的安全生产具有至关重要的意义。而火炬燃烧器是火炬燃烧系统中的核心部件之一。

在使用现有技术中的火炬燃烧器对低压(2-20kPa)的火炬气进行处理时，通常存在火炬气不能及时与空气充分混合的现象。这会导致火炬燃烧器的燃烧效率低下，从而火炬气在未完全转化成不会对环境造成破坏的产物之前即有可能被释放到环境中去，导致环境受到污染。同时，这还会导致火炬燃烧器出现冒黑烟的现象，同样对环境产生了很大不利影响。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供一种氢气火炬点火装置。

本申请提供的一种氢气火炬点火装置，采用如下的技术方案：

一种氢气火炬点火装置，包括：流道，竖直设置；减流组件，设置在流道内，减流组件包括水平设置的转动轴以及固定设置在转动轴上且与流道内壁抵接的挡片，转动轴绕自身轴线转动设置在流道内，挡片绕转动轴周向设置有若干个，且流道在挡片作用下与外界隔绝；进气管，竖直设置在流道内，且位于挡片下方，进气管位于转动轴一侧。

通过采用上述技术方案，气体在向上流动过程中对挡片起到推动作用，使得气体在排出流道的过程中，自身的部分流动动能需要转换为挡片的转动动能，使得气体的流速减小，延长了排出流道的气体与空气的接触时间，有利于气体的燃烧。

可选的，所述挡片远离转动轴的一侧采用弹性材料制成，挡片沿靠近进气管的方向弯折。

通过采用上述技术方案，气体在流动过程中，由于挡片远离转动轴的一侧采用弹性材料制成，使得气体推动挡片过程中，气体对挡片可形变的部分进行挤压，使得挡片与流道内壁之间的挤压力增大，使得挡片在转动过程中进一步消耗气体的流动动能，从而进一步延长了排出流道的气体与空气的接触时间，有利于气体的燃烧。

可选的，所述流道包括：固定板，相对设置有两个；滑板，设置有两个，两个滑板相对设置，且位于两个固定板之间，滑板与固定板铰接；固定板上设置有用于调节滑板位置的驱动组件。

通过采用上述技术方案，通过驱动组件对滑板位置进行调节，使得气体在流道内的流量能够进行调节，便于气体的排放燃烧。

可选的，所述驱动组件设置有两个，且与滑板一一对应，驱动组件设置在对应的滑板远离转动轴的一侧；驱动组件包括：连接块，沿滑板的倾斜方向滑动设置在滑板上；驱动伸缩杆，水平设置，且垂直于转动轴设置，驱动伸缩杆固定杆体与固定板固定连接，驱动伸缩杆活动杆体与连接块铰接；第一磁铁，设置在驱动伸缩杆固定杆体的无杆腔内；第二磁铁，位于驱动伸缩杆固定杆体的无杆腔内，且设置在驱动伸缩杆活塞上，第二磁铁与第一磁铁正对设置，且与第一磁铁之间存在相互排斥力，驱动伸缩杆上设置有用于调节第一磁铁与第二磁铁之间磁力作用的调节组件。

通过采用上述技术方案，通过调节组件对第一磁铁与第二磁铁之间的磁力作用进行调节，由于气体在排出过程中对滑板产生挤压作用，当第一磁铁与第二磁铁之间的磁力较小时，滑板能够在气体的挤压作用下发生滑动，使得流道的最大流量变大，便于气体的燃烧排放，当第一磁铁与第二磁铁之间的磁力较大时，滑板能够在磁力的作用下延伸复位，使得流道的最大流量变小。

可选的，所述调节组件设置有两个，且与驱动组件一一对应；调节组件包括第一伸缩杆，竖直设置，第一伸缩杆固定杆体与驱动伸缩杆固定杆体连接，第一伸缩杆活动杆体插设在驱动伸缩杆固定杆体上，且位于第一磁铁与第二磁铁之间；当第一伸缩杆活动杆体的端面与驱动伸缩杆内壁抵接时，第一磁铁与第二磁铁之间的磁力作用被隔绝。

通过采用上述技术方案，通过控制第一伸缩杆的延伸与收缩来实现对第一磁铁与第二磁铁之间磁力作用的调节，从而使得滑板能够在磁力以及气流的作用下进行位置调节。

可选的，所述调节组件还包括：第二伸缩杆，垂直于转动轴设置，第二伸缩杆固定杆体与转动轴固定连接；弹簧，沿第二伸缩杆长度方向设置在第二伸缩杆固定杆体的有杆腔内；传动管，一端与第二伸缩杆固定杆体的有杆腔连通，另一端与第一伸缩杆固定杆体的无杆腔连通，传动管、第一伸缩杆固定杆体的无杆腔内、第二伸缩杆固定杆体的有杆腔内均预设有流体。

通过采用上述技术方案，转动轴在气流的作用下进行转动，当转动轴在气流的作用下加快转动时，第二伸缩杆活动杆体所受的离心力增加，使得第二伸缩杆延伸；

在第二伸缩杆延伸过程中，第二伸缩杆固定杆体的有杆腔内的流体通过传动管向第一伸缩杆固定杆体的无杆腔内流动，使得第一伸缩杆延伸，延伸后的第一伸缩杆使得第一磁铁与第二磁铁之间的磁力作用减小；

第一磁铁与第二磁铁磁力减小的同时，流道内的气流流速较大，使得滑板在气体挤压作用下进行转动，进而使得流道的最大流量增加，有利于气体的排出。

可选的，所述滑板上设置有缓冲组件，缓冲组件包括：转动柱，与转动轴平行设置，且转动设置在两个固定板之间，转动柱侧壁上开设有滑槽；第一滑杆，一端与滑板铰接，另一端滑动设置在滑槽内。

通过采用上述技术方案，气体在两个第一滑杆之间进行燃烧，燃烧过程中会消耗两个第一滑杆之间的空气，使得两个第一滑杆之间形成真空区域；并由此能促使空气从滑板的下方进入流道内，并从第一滑杆的上方离开，从而能促进从两个滑板之间喷出的火炬气一经喷出就与更多的空气更加充分的混合在一起，有利于气体的燃烧。

可选的，所述缓冲组件还包括第二滑杆，第二滑杆与第一滑杆平行设置，位于第一滑杆上方，第二滑杆一端滑动设置在滑槽内，且与第一滑杆之间固定连接。

通过采用上述技术方案，第一滑杆在向上滑动的同时推动第二滑杆向上滑动，使得流道内最大流量增加的同时，流道的长度也进行增加，延长了气体与空气混合接触的时间，有利于气体的充分燃烧。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置减流组件，气体在向上流动过程中对挡片起到推动作用，使得气体在排出流道的过程中，自身的部分流动动能需要转换为挡片的转动动能，使得气体的流速减小，延长了排出流道的气体与空气的接触时间，有利于气体的燃烧；

通过设置驱动组件和调节组件，当气体流速较大时，驱动组件使得流道的最大流量变大，便于气体的及时排放，避免气体在流道内过渡停留，有利于气体的燃烧排放。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例的剖视图；

图3是本申请实施例传动管的局部放大图；

图4是本申请实施例驱动组件的局部剖视图。

附图标记说明：

1、流道；11、固定板；12、滑板；13、隔火器；

2、减流组件；21、转动轴；22、挡片；

3、驱动组件；31、连接块；32、驱动伸缩杆；33、第一磁铁；34、第二磁铁；

4、调节组件；41、第一伸缩杆；42、第二伸缩杆；43、弹簧；44、传动管；441、第一管道；442、第二管道；

5、缓冲组件；51、转动柱；511、安装槽；52、第一滑杆；53、第二滑杆；

6、进气管。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种氢气火炬点火装置。参照图1至图4，一种氢气火炬点火装置包括沿竖直方向运输气体的流道1、设置在流道1内且用于提供气体的进气管6以及设置在流道1内的减流组件2，减流组件2用于转化气流的部分流动动能，使得气流减速后从流道1排出。

对火炬气进行燃烧时，火炬气通过进气管6以初始流速流动进入流道1内，火炬气进入流道1后，减流组件2对流道1内的流动的火炬气进行能量转化，使得火炬气的部分动能转变为减流组件2的能量输入，从而使得流道1内的火炬气流速降低，便于火炬气的燃烧排放。

减流组件2包括转动轴21和挡片22，其中，转动轴21水平设置，且绕自身轴线转动设置在流道1内，挡片22固定设置在转动轴21上且与流道1内侧抵接，挡片22绕转动轴21周向设置有若干个，且流道1在挡片22作用下与外界隔绝；挡片22远离转动轴21的端部采用弹性材料制成，挡片22沿靠近进气管6的方向弯折；进气管6竖直设置在流道1内，且位于挡片22下方，进气管6位于转动轴21一侧，进气管6用于运输燃烧气体。

气体通过进气管6进入流道1后，气体向上流动并推动挡片22，挡片22在气流的作用下与转动轴21共同转动，使得气体的部分能量转化为挡片22与转动轴21的动能，从而使得气体的流速在挡片22的作用下得到缓解，有利于气体与空气的充分接触，便于气体的燃烧。

流道1包括固定板11和滑板12，其中，固定板11相对设置有两个；滑板12设置有两个，两个滑板12相对设置，且位于两个固定板11之间，滑板12与固定板11铰接；固定板11上设置有用于调节滑板12位置的驱动组件3。

需要说明的是，挡片22远离转动轴21的一侧与滑板12抵接；且挡片22远离转动轴21的端部采用弹性材料制成，使得两个滑板12的位置在变化过程中，挡片22能够持续与滑板12抵接；便于气体驱使挡片22转动。

流道1内水平设置有隔火器13，隔火器13位于挡片22上方，且与挡片22抵接，隔火器13用于保护挡片22。

驱动组件3设置有两个，且与滑板12一一对应，驱动组件3设置在对应的滑板12远离转动轴21的一侧；驱动组件3包括连接块31、驱动伸缩杆32、第一磁铁33以及第二磁铁34；其中，连接块31沿滑板12的倾斜方向滑动设置在滑板12上；驱动伸缩杆32水平设置，且垂直于转动轴21设置，驱动伸缩杆32固定杆体与固定板11固定连接，驱动伸缩杆32活动杆体与连接块31铰接；第一磁铁33设置在驱动伸缩杆32固定杆体的无杆腔内；第二磁铁34位于驱动伸缩杆32固定杆体的无杆腔内，且设置在驱动伸缩杆32活塞上，第二磁铁34与第一磁铁33正对设置，且与第一磁铁33之间存在相互排斥力，驱动伸缩杆32上设置有用于调节第一磁铁33与第二磁铁34之间磁力作用的调节组件4。

调节组件4设置有两个，且与驱动组件3一一对应；调节组件4包括第一伸缩杆41，第一伸缩杆41竖直设置，第一伸缩杆41固定杆体与驱动伸缩杆32固定杆体连接，第一伸缩杆41活动杆体插设在驱动伸缩杆32固定杆体上，且位于第一磁铁33与第二磁铁34之间；当第一伸缩杆41活动杆体的端面与驱动伸缩杆32内壁抵接时，第一磁铁33与第二磁铁34之间的磁力作用被隔绝。

调节组件4还包括第二伸缩杆42、弹簧43以及传动管44，其中，第二伸缩杆42垂直于转动轴21设置，第二伸缩杆42固定杆体与转动轴21固定连接；弹簧43沿第二伸缩杆42长度方向设置在第二伸缩杆42固定杆体的有杆腔内；传动管44用于连通第二伸缩杆42固定杆体的有杆腔与第一伸缩杆41固定杆体的无杆腔，传动管44、第一伸缩杆41固定杆体的无杆腔内、第二伸缩杆42固定杆体的有杆腔内均预设有流体。

传动管44包括第一管道441与第二管道442，第一管道441嵌设在对应的第二伸缩杆42固定杆体的侧壁内部，第一管道441一端与第二伸缩杆42固定杆体的有杆腔连通，另一端延依次延伸至转动轴21内部、转动轴21外部，且第一管道441位于转动轴21外部的部分与转动轴21同轴设置；第二管道442靠近第一管道441的一端与位于转动轴21外部的第一管道441同轴设置，且与位于转动轴21外部的第一管道441转动连接，第一管道441与第二管道442相连通。

当转动轴21在气流的作用下进行转动时，第二伸缩杆42活动杆体与转动轴21共同转动，且受到转动所产生的离心作用，且转动轴21转速越大，第二伸缩杆42活动杆体所受的离心力作用越强；第二伸缩杆42转动过程中其自身在离心作用下进行延伸。

在第二伸缩杆42延伸过程中，第二伸缩杆42固定杆体的有杆腔内的流体通过传动管44向第一伸缩杆41固定杆体的无杆腔内流动，使得第一伸缩杆41延伸，延伸后的第一伸缩杆41使得第一磁铁33与第二磁铁34之间的磁力作用减小；第一磁铁33与第二磁铁34磁力减小的同时，流道1内的气流流速较大，使得滑板12在气体挤压作用下进行转动，进而使得流道1的最大流量增加，有利于气体的排出。

滑板12上设置有缓冲组件5，缓冲组件5包括转动柱51和第一滑杆52，其中，转动柱51与转动轴21平行设置，且转动设置在两个固定板11之间，转动柱51侧壁上开设有滑槽；第一滑杆52一端与滑板12铰接，另一端滑动设置在滑槽内。

缓冲组件5还包括第二滑杆53，第二滑杆53与第一滑杆52平行设置，位于第一滑杆52上方，第二滑杆53一端滑动设置在滑槽内，且与第一滑杆52之间固定连接。

本申请实施例一种氢气火炬点火装置的实施原理为：对火炬气进行燃烧时，火炬气通过进气管6以初始流速流动进入流道1内，火炬气进入流道1后，减流组件2对流道1内的流动的火炬气进行能量转化，使得火炬气的部分动能转变为减流组件2的能量输入，从而使得流道1内的火炬气流速降低，便于火炬气的燃烧排放。且气体在流道1内流动过程中，可依据气体流速调节流道1的流量与长度，便于较多气体的排出，同时延长了气体与空气的接触时间，便于气体充分燃烧后排放。

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。

Claims (8)

1.一种氢气火炬点火装置，其特征在于，包括：流道（1），竖直设置；减流组件（2），设置在流道（1）内，减流组件（2）包括水平设置的转动轴（21）以及固定设置在转动轴（21）上且与流道（1）内壁抵接的挡片（22），转动轴（21）绕自身轴线转动设置在流道（1）内，挡片（22）绕转动轴（21）周向设置有若干个，且流道（1）在挡片（22）作用下与外界隔绝；进气管（6），竖直设置在流道（1）内，且位于挡片（22）下方，进气管（6）位于转动轴（21）一侧，进气管（6）用于运输燃烧气体。

2.根据权利要求1所述的一种氢气火炬点火装置，其特征在于，所述挡片（22）远离转动轴（21）的一侧采用弹性材料制成，挡片（22）沿靠近进气管（6）的方向弯折。

3.根据权利要求2所述的一种氢气火炬点火装置，其特征在于，所述流道（1）包括：固定板（11），相对设置有两个；滑板（12），设置有两个，两个滑板（12）相对设置，且位于两个固定板（11）之间，滑板（12）与固定板（11）铰接；固定板（11）上设置有用于调节滑板（12）位置的驱动组件（3）。

4.根据权利要求3所述的一种氢气火炬点火装置，其特征在于，所述驱动组件（3）设置有两个，且与滑板（12）一一对应，驱动组件（3）设置在对应的滑板（12）远离转动轴（21）的一侧；驱动组件（3）包括：连接块（31），沿滑板（12）的倾斜方向滑动设置在滑板（12）上；驱动伸缩杆（32），水平设置，且垂直于转动轴（21）设置，驱动伸缩杆（32）固定杆体与固定板（11）固定连接，驱动伸缩杆（32）活动杆体与连接块（31）铰接；第一磁铁（33），设置在驱动伸缩杆（32）固定杆体的无杆腔内；第二磁铁（34），位于驱动伸缩杆（32）固定杆体的无杆腔内，且设置在驱动伸缩杆（32）活塞上，第二磁铁（34）与第一磁铁（33）正对设置，且与第一磁铁（33）之间存在相互排斥力，驱动伸缩杆（32）上设置有用于调节第一磁铁（33）与第二磁铁（34）之间磁力作用的调节组件（4）。

5.根据权利要求4所述的一种氢气火炬点火装置，其特征在于，所述调节组件（4）设置有两个，且与驱动组件（3）一一对应；调节组件（4）包括第一伸缩杆（41），竖直设置，第一伸缩杆（41）固定杆体与驱动伸缩杆（32）固定杆体连接，第一伸缩杆（41）活动杆体插设在驱动伸缩杆（32）固定杆体上，且位于第一磁铁（33）与第二磁铁（34）之间；当第一伸缩杆（41）活动杆体的端面与驱动伸缩杆（32）内壁抵接时，第一磁铁（33）与第二磁铁（34）之间的磁力作用被隔绝。

6.根据权利要求5所述的一种氢气火炬点火装置，其特征在于，所述调节组件（4）还包括：第二伸缩杆（42），垂直于转动轴（21）设置，第二伸缩杆（42）固定杆体与转动轴（21）固定连接；弹簧（43），沿第二伸缩杆（42）长度方向设置在第二伸缩杆（42）固定杆体的有杆腔内；传动管（44），用于连通第二伸缩杆（42）固定杆体的有杆腔与第一伸缩杆（41）固定杆体的无杆腔，传动管（44）、第一伸缩杆（41）固定杆体的无杆腔内、第二伸缩杆（42）固定杆体的有杆腔内均预设有流体。

7.根据权利要求6所述的一种氢气火炬点火装置，其特征在于，所述滑板（12）上设置有缓冲组件（5），缓冲组件（5）包括：转动柱（51），与转动轴（21）平行设置，且转动设置在两个固定板（11）之间，转动柱（51）侧壁上开设有滑槽；第一滑杆（52），一端与滑板（12）铰接，另一端滑动设置在滑槽内。

8.根据权利要求7 所述的一种氢气火炬点火装置，其特征在于，所述缓冲组件（5）还包括第二滑杆（53），第二滑杆（53）与第一滑杆（52）平行设置，位于第一滑杆（52）上方，第二滑杆（53）一端滑动设置在滑槽内，且与第一滑杆（52）之间固定连接。