CN2060516U - 大能量柴油汽化燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种工业用加热干燥设备的大能量柴油汽化燃烧器，它属于炉灶。以轻柴油为燃料，也可燃用重柴油。这种柴油汽化燃烧器主要由气油混流喷嘴、底座、燃烧器体、挡风板、旋火叶片、分流锥、环形风门、点火电极等主要零部件所构成。它具有结构合理紧凑，点火预热快，燃烧完全，火焰稳定，热效率高，重量轻，体积小等特点，其燃烧热量可达到15×10⁴～105×10⁴J/h，并便于自动调节。

Description

本实用新型是一种工业用加热干燥设备的大能量柴油汽化燃烧器，它属于炉灶。

目前工业用加热干燥设备中的热源装置很多，有燃油、煤、煤气、电、蒸汽等形式，其中以燃油作为热源的采用高压喷雾燃烧器比较普遍。但这种燃烧器的热效率不高，主要原因是喷油咀将燃油以1.5～2.0MPa压力喷出油束，虽在油束周围有旋涡状助燃空气使它扩散混合，但油束的油雾粒度较大，且油束中心的油粒密度很大，很难与空气完善混合，因而燃烧很不安全，故燃烧火焰呈红色，火炬长，温度低，排气烟度大，且喷油咀头部、炉膛和排气道内有严重的积炭现象。

现在市场上销售的一种以轻柴油为燃料的先进炊事用柴油汽化燃烧炉灶，具有燃烧完全，火焰温度高，热效率也高的特点。因它是根据高速空气射流引射的作用原理，使用外混合式气动喷嘴雾化燃油和低位常压油箱供油所组成的一种气动雾化和自吸油式燃油系统的柴油汽化燃烧油炉，已在舰船和不具备供应煤气的城市里的宾馆，餐厅行业中被广泛使用。但由于这种柴油汽化炉的燃烧器受结构上的限制，仅可小流量供油，所以燃烧热量最高仅能达到85，000J／h左右，按柴油的热值计算，每小时燃烧约2kg柴油，如中国科学院电工研究所申请的中国实用新型专利，申请号为85205558号《外混合气动雾化和自吸油式汽化油炉》的说明书所介绍的，因其柴油汽化燃烧器，采用自吸式结构，不可能再大幅度增加燃油的燃烧量，以提高燃烧放热量，也就无从再扩大其使用范围。

本实用新型的目的是要提供一种工业用加热干燥设备的大能量柴油汽化燃烧器，它采用了气油混流喷嘴、带有分流锥的旋火叶片和可调助燃进风量结构，使喷油量与压力变化时均能获得极微细雾化，并强化油雾汽化程度及增大燃油汽化量，使之燃烧完全。空气由风机压入炉壳与炉胆夹层空间经过予热再参与燃烧，更提高热效率。油箱为常压、油箱放置位置不受限制，燃油燃烧量可用燃油压力来调节，较便于自动控制。燃油量加大，燃烧热量可增大到15×10⁴～105×10⁴J／h。汽化燃烧器具有结构合理紧凑，点火予热快，火焰稳定，还可允许燃用重柴油，以降低运行成本，也达到了扩大使用范围的目的。

本实用新型是这样来实现的。

下面结合图1所示对其结构与工作原理加以说明。大能量柴油汽化燃烧器是由气油混流喷嘴、底座、燃烧器体、挡风板、旋火叶片、分流锥、环形风门、点火电极等主要零部件所构成。气油混流喷嘴上分别装有压缩空气进口管接和柴油进口管接，并紧固在汽化燃烧器底座的下部。压缩空气经由气水分离器、空气滤器、调压阀、电磁截止阀接至压缩空气进口管接上，柴油则从常压油箱通过粗滤器，由燃油输送泵，再经细滤器、调压阀、电磁截止阀接至柴油进口管接上。

汽化燃烧器是以底座的凸缘用螺栓安装在加热炉体底盘上，底座中间的圆筒壁上开有10个切向进气槽，使来自风机的新鲜空气进入混流室内产生旋转，其旋转的方向与旋火叶片的方向相同。进风量的大小则由环形风门根据燃烧状况来调节，环形风门的调节是由手轮转动齿轮，使之旋转固定在环形风门上的弧形齿板来完成的。在弧形齿板两端的底座的上平面装有限制销钉，以确保环形风门的进气槽开度仅限在零与最大值的范围内转动。进气槽开度的大小则由指针来指示。压力弹簧使齿轴产生旋转阻尼，使齿不能自由松动。

燃烧器体的圆筒形壁上钻有均布的导流孔，导流孔的一端与混流室周围表面齐平，另一端与球形燃烧室底部相通。混流室内的旋涡状空气通过导流孔时受热，并进入燃烧器体的球形燃烧室进行助燃。燃烧器体用螺栓紧固在底座上，燃烧器体与底座之间嵌有挡风板，使燃烧器体的热量尽可能少的直接传导给底座。挡风板上有一圈气孔，从该孔流出的空气可适当冷却球形燃烧室的外壁。

分流锥用螺钉固定在旋火叶片的下部。火焰稳定圈则紧配合在燃烧器体的圆筒形内腔上部。旋火叶片圆周上的凸起部分嵌在燃烧器体的球形燃烧室内壁的钻孔内，起着支撑和固定的作用。

气油混流喷嘴如图2所示，喷雾嘴和混流片用螺母紧固在喷嘴体上。尾端带有金属丝网布精滤器的柴油进口管接用螺纹紧固在混流套的中心孔内，混流套与喷嘴体的配合部分设有二个O形密封圈，以控制从压缩空气进口管接进入的压缩空气量和防止泄漏。分别进入喷嘴体内的柴油与压缩空气经过混流套和混流片的二次混流，再经喷雾嘴带有切向环槽的圆锥形喷孔喷出极微细的油雾。这种气油混流喷嘴具有压力低到0.1MPa时，即可获得良好的雾化品质，或在压缩空气压力达到0.4～0.5MPa，而燃油压差达到0.1MPa时仍可获得同样良好的雾化效果。对燃烧温度的控制只需要固定压缩空气压力来调节燃油压力，即可较大幅度调整的燃油燃烧量，这样就便于对加热设备的温度自动控制。

其工作原理是这样的。转动安装在底座的一个凸台上的手轮，将底座的进气槽旋到接近关闭的较小位置上，再开动风机，空气压缩机和燃油输送泵，用调压阀分别将压缩空气和燃油压力调到0.25～0.3MPa（两者压力基本相同）。同时打开压缩空气和燃油的电磁截止阀，即可从喷雾嘴喷出油雾，其中绝大部分进入燃烧器体的圆筒形内腔内，少量扩散的油雾则弥漫在底座的混流室内。在打开二个电磁截止阀0.5～1秒钟后，随即接通安装在底座上的点火电极，使其连续放电点火2～3秒钟，即可引燃油雾。这时随着喷嘴连续喷出的油雾，在圆筒形内腔内继续剧烈燃烧，很快就把燃烧器体及其内部的所有零件都加热，在争热1～2分钟后，旋火叶片、分流锥和火焰稳定圈进行热交换而汽化，与从导流孔逸出的灼热助燃空气在球形燃烧室内进行完全燃烧，火焰从旋火叶片间的缝隙中喷射出形成旋涡状的白热化火焰。若是点火延迟或者予热温度太低不能引燃油雾时，油雾会沿着圆筒形内腔的壁面淌下，到混流室的底部，通过底座上的回油接头接至回油箱去，不会影响重新点火和争热。

本实用新型与现有技术比较有如下优点：

1.柴油汽化燃烧器允许立式或卧式布置，均有同样汽化燃烧效果，且燃烧热量大，可制成立式或卧式空气加热器在干燥加热设备上应用。

2.柴油汽化燃烧器的助燃空气由风机压入炉壳与炉胆的夹层空间，既可防止炉胆不致过热，又可予热助燃空气，热利用率高。且助燃空气的进风量可以调节。

3.常压油箱放置的地方不受限制，并且燃油燃烧量用燃油压力调节，便于自动控制。

4.采用气油混流喷嘴，喷油量与压力变化时均可获得极微细雾化。旋火叶片下部有分流锥，并采用旋转的予热助燃空气，能强化油雾汽化程度及燃油汽化量。

5.这种柴油汽化燃烧器热效率高，用于喷雾干燥机上时可提高干燥产品的质量。它的体积小、重量轻，还可燃用重柴油，以降低运行成本。

本实用新型的特点，还可以从以下附图和实施例得到进一步说明。

图1是大能量柴油汽化燃烧器剖面图；

图2是汽油混流喷嘴剖面图；

图3是立式空气加热器剖视示意图。

图面编码：

1－气油混流喷嘴，2－压缩空气进口管接，3－柴油进口管接，4－喷雾嘴，5－底座，6－进气槽，7－混流室，8－旋火叶片，9－环形风门，10－手轮，11－齿轴，12－弧形齿板，13－指针，14－压力弹簧，15－燃烧器体，16－导流孔，17－球形燃烧室，18－螺栓，19－挡风板，20－气孔，21－分流锥，22－螺钉，23－圆筒形内腔，24－火焰稳定圈，25－点火电极，26－回油接头，27－混流片，28－螺母，29－喷嘴体，30－精滤器，31－混流套，32－O形密封圈，33－炉壳，34－底盘，35－炉胆，36－平板，37－斜风口，38－进风管，39－排出管，40－窥察窗。

本实用新型的实施例见图3所示，这是一种用于工业的喷雾干燥机上的立式空气加热器剖面图。加热器炉体由炉壳33，底盘34和炉胆35三个部分组成。底盘34的上部平板36上有若干个斜风口37，其倾斜方向与旋火叶片8的旋向一致。当底盘34固定在炉壳33上，平板36的外缘应与炉胆35的下边缘贴平。其内边缘则应与装于汽化燃烧器体15下部的挡风板19贴平。这样便形成中间的燃烧炉膛和周围及下部的进风予热二个空间。来自风机的空气进入水平斜置的进风管38，通过炉壳33和炉胆35之间的夹层缝隙旋转直下至底盘34的上空间内，已经炉胆35予热的空气分成三路分别进入炉膛内：一路少量的通过底座5的进风槽6进入燃烧器参与助燃；一路通过挡风板19的气孔20吹入炉膛，以冷却燃烧器体15的球形燃烧室17的外壁；还有一路大部分空气通过平板36上的斜风口37进入炉膛受燃烧火焰的直接加热。温度高达500℃的灼热空气通过排出管39进入喷雾干燥机高塔内。排出热空气的温度和气量，可以由燃油压力及风机进口处的蝶形阀分别调节。在炉体上设有窥察窗40，以窥察炉膛内的情况。炉胆35受到直接火焰后所产生的热膨胀允许自由向上伸张。

Claims (7)

1、一种属于炉灶的工业用加热干燥设备大能量柴油汽化燃烧器，它的外部由压缩空气源、气水分离器、空气滤器、调压阀、电磁截止阀和常压油箱、粗滤器、燃油输送泵、细滤器、调压阀、电磁截止阀两部分所组成，其特征在于气油混流喷嘴上分别装有压缩空气进口管接和柴油进口管接，并紧固在汽化燃烧器底座的下部；底座的凸缘用螺栓安装在加热器炉体底盘上；燃烧器体用螺栓紧固在底座上，底座中间圆筒壁上有调节助燃空气进风量的环形风门；燃烧器体与底座之间嵌有挡风板；旋火叶片圆周凸起部分嵌在燃烧器体的球形燃烧室内壁的钻孔内；调节环形风门的手轮安装在底座的一个凸台上，而点火电极安装在底座的另一面；回油接头装在底座上混流室的最低处。

2、按照权利要求1所述的柴油汽化燃烧器，其特征在于气油混流喷嘴的喷雾嘴和混流片用螺母紧固在喷嘴体上，尾端带有金属网制成的精滤器的柴油进口管接用螺纹紧固在混流套的中心孔内，混流套与喷嘴体配合部分用O形密封圈密封，喷雾嘴带有切向环槽的圆锥形喷孔。

3、按照权利要求1所述的柴油汽化燃烧器，其特征在于汽化燃烧器底座中间的圆筒壁上开有切向进气槽。

4、按照权利要求1、3所述的柴油汽化燃烧器，其特征在于弧形齿板两端的底座上平面装有限制销钉，并在齿轴上装有手轮、指针和压力弹簧。

5、按照权利要求1所述的柴油汽化燃烧器，其特征在于燃烧器体的圆筒形壁上钻有均布的导流孔，一端与混流室圆周表面齐平，另一端与球形燃烧室相通。燃烧器体与底座之间嵌有挡风板，挡风板上有一圈气孔。

6、按照权利要求1所述的柴油汽化燃烧器，其特征在于旋火叶片下部的分流锥用螺钉固定，火焰稳定圈紧固在燃烧器体的圆筒形内腔的上部。

7、按照权利要求1、3所述的柴油汽化燃烧器，其特征在于汽化燃烧器底座上装有点火电极和回油接头。

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