CN212618273U - 一种带有反应室的燃烧枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带有反应室的燃烧枪，包括外壳、燃气进气管道、天然气进气管道、进风口，在所述外壳内设有燃烧室、反应室，所述燃烧室前端设有与外界连通的废气出口，所述反应室前端设有产物出口，在所述外壳与反应室之间设有通风腔，所述通风腔前端设有与外界连通的出风口，其中，所述燃气进气管道的一端贯穿外壳尾端与燃烧室内部连通，所述天然气进气管道的一端贯穿外壳尾端与反应室内部连通，所述进风口与通风腔连通，所述产物出口与出风口连通。本实用新型解决了天然气直接燃烧时温度偏低，燃烧速度和火焰力度表现平常的问题，达到了节能减排的效果。

Description

一种带有反应室的燃烧枪

技术领域

本实用新型涉及化工生产设备领域，尤其涉及一种带有反应室的燃烧枪。

背景技术

燃烧器(燃烧枪)，是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置统称。天然气是燃料的一种，天然气直接燃烧，其温度偏低一般情况下有2000℃左右，燃烧速度和火焰力度表现一般，尤其天然气用在窑炉中，高温区上升速度极为缓慢。只让天然气和氧气充分混合燃烧，即使是在纯氧中，其燃烧温度最高只能到达2300℃左右，其燃烧速度表现平常，燃烧火焰偏红，尤其在窑炉高温区，天然气燃烧的火焰力度弱。在高温窑炉中使用天然气燃烧来制造玻璃、高温陶瓷或熔化钢铁等的效果差强人意，即使能利用纯氧助燃来达到生产目的，也需要大量的能源，不利于节能减排。

天然气被隔绝加热时，在有催化剂作用下，温度800℃开始產生乙炔和氢气，此时将乙炔和氢气作为燃料来燃烧，理论上热值可增加原来的1/3，1kg的天然气平均热值10500KC，而被催化隔绝加热在1400℃-1500℃时产生的乙炔和氢气总热值是16000KC左右，用来燃烧是瞬间爆燃,火焰力挺刚劲有力，大大缩短了燃烧时间，增加了单位时间内的热量释放，有利窖炉燃烧高温区增速，缩短了燃烧过程中不必要热量散失，在玻璃窖炉,陶瓷窑炉,炼钢铸造窖炉等应用中可起到显著的节能减排效果。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种带有反应室的燃烧枪，解决了天然气直接燃烧时温度偏低，燃烧速度和火焰力度表现平常的问题，达到了节能减排的效果。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种带有反应室的燃烧枪，包括外壳、燃气进气管道、天然气进气管道、进风口，在所述外壳内设有燃烧室、反应室，所述燃烧室前端设有与外界连通的废气出口，所述反应室前端设有产物出口，在所述外壳与反应室之间设有通风腔，所述通风腔前端设有与外界连通的出风口，其中，所述燃气进气管道的一端贯穿外壳尾端与燃烧室内部连通，所述天然气进气管道的一端贯穿外壳尾端与反应室内部连通，所述进风口与通风腔连通，所述产物出口与出风口连通。

进一步地，在所述燃烧室靠近废气出口一侧设有阻火球，所述阻火球通过一连接件与燃烧室内壁固定连接，在所述连接件上设有连通燃烧与废气出口的出烟孔。

进一步地，所述反应室包括自上而下设置的首尾连通的多个反应层，其中，所述反应层的最顶层的尾端与天然气进气管道连通，所述反应层的最底层的前端与产物出口连通。

进一步地，在所述反应层内部套设有多个依次交替拼接的第一砖块、第二砖块，所述第一砖块、第二砖块的前端面和后端面均为弧形凹面。

进一步地，在所述第一砖块的中间设有第一中心通孔，在所述第一中心通孔周围设有多个第一通气孔，其中，在所述第一中心通孔内设有与第一中心通孔过渡配合的第一阻流块，在所述第一通气孔内填充有催化剂。

进一步地，在所述第二砖块的中间设有第二中心通孔，在所述第二中心通孔周围设有多个第二通气孔，其中，在所述第二中心通孔内填充有催化剂，在所述第二通气孔内设有与第二通气孔过渡配合的第二阻流块。

进一步地，在所述燃气进气管道上设有燃气进气管道阀门，在所述天然气进气管道上设有天然气进气管道阀门，在所述进风口上设有通风腔阀门，所述燃气进气管道阀门、天然气进气管道阀门、通风腔阀门均与一自动温控调节器电连接，所述自动温控调节器与一温度监测器电连接，所述温度监测器带有温度探头的一端伸入燃烧室内部。

进一步地，所述通风腔内设置有多个阻风片。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过在燃烧枪的外壳内设置反应室和燃烧室，从燃气进气管道进入燃烧室内的燃气在燃烧室内充分燃烧并以热传导的方式为反应室提供热量，同时，天然气通过天然气进气管道进入反应室中，在高温和催化作用下生成的乙炔等不饱和烃类和氢气等产物从产物出口进入出风口，同时，助燃氧气沿进风口进入通风腔内，能够吸收燃烧室散发出来的热量，在加热之后流到出风口与助燃气体混合，乙炔等不饱和烃类和氢气等产物与助燃气体混合后点燃,能够输出高能火焰，大大缩短了燃烧时间，增加了单位时间内的热量释放，从而解决了天然气直接燃烧时温度偏低，燃烧速度和火焰力度表现平常的问题。另外，天然气不充分燃烧产生的CO等产物从废气出口排出，参与到高能火焰的燃烧过程中，除了起到助燃作用，还能够使天然气充分燃烧，达到节能减排的效果。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的第一砖块的示意图；

图3为本实用新型的第二砖块的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-3所示，一种带有反应室的燃烧枪，包括外壳1、燃气进气管道21、天然气进气管道31、进风口41，在所述外壳1内设有燃烧室2、反应室3，所述燃烧室2前端设有与外界连通的废气出口24，所述反应室3前端设有产物出口33，在所述外壳1与反应室3之间设有通风腔4，所述通风腔4前端设有与外界连通的出风口43，其中，所述燃气进气管道21的一端贯穿外壳1尾端与燃烧室2内部连通，所述天然气进气管道31的一端贯穿外壳1尾端与反应室3内部连通，所述进风口41与通风腔4连通，所述产物出口33与出风口43连通。燃气从燃气进气管道21进入燃烧室2内燃烧，燃烧后的废气从废气出口24排出；天然气通过天然气进气管道31进入反应室3中，在高温和催化作用下生成的乙炔等不饱和烃类和氢气等产物从产物出口33进入出风口43；助燃氧气从进风口41进入通风腔4内，经过加热后流到出风口43与乙炔等不饱和烃类和氢气等产物混合，最后从出风口43排出外界。

本实用新型中，在所述燃烧室2靠近废气出口24一侧设有阻火球22，所述阻火球22通过一连接件25与燃烧室2内壁固定连接，在所述连接件25上设有连通燃烧室2与废气出口24的出烟孔23。从燃气进气管道21通入的燃气在燃烧室2内燃烧，燃气在阻火球22的作用下向火焰反方向返射，从而让燃烧室2中火焰充分燃烧，从而使燃烧室2保持较高的温度，燃烧后的废气从出烟孔23进入废气出口24之后排到外界。

本实用新型中，所述反应室3包括自上而下设置的首尾连通的多个反应层32，其中，所述反应层32的最顶层的尾端与天然气进气管道31连通，所述反应层32的最底层的前端与产物出口33连通。通过首尾连通的多个反应层32，延长天然气在反应室3内流动的时间。

本实用新型中，在所述反应层32内部套设有多个依次交替拼接的第一砖块34、第二砖块35，所述第一砖块34、第二砖块35的前端面和后端面均为弧形凹面。

本实用新型中，在所述第一砖块34的中间设有第一中心通孔341，在所述第一中心通孔341周围设有多个第一通气孔342，其中，在所述第一中心通孔341内设有与第一中心通孔341过渡配合的第一阻流块343，在所述第一通气孔342内填充有催化剂受第一阻流块的阻挡，天然气的流速降低，从而延长天然气在反应室3内的反应时间。

本实用新型中，在所述第二砖块35的中间设有第二中心通孔351，在所述第二中心通孔351周围设有多个第二通气孔352，其中，在所述第二中心通孔351内填充有催化剂，在所述第二通气孔352内设有与第二通气孔352过渡配合的第二阻流块353。受第二阻流块353的阻挡，天然气的流速降低，从而延长天然气在反应室3内的反应时间。

本实用新型中，在所述燃气进气管道21上设有燃气进气管道阀门211，在所述天然气进气管道31上设有天然气进气管道阀门311，在所述进风口41上设有通风腔阀门411，所述燃气进气管道阀门211、天然气进气管道阀门311、通风腔阀门411均与一自动温控调节器5电连接，所述自动温控调节器5与一温度监测器6电连接，所述温度监测器6带有探头的一端伸入燃烧室2内部。为了确保反应室3内天然气的反应持续且高效地进行，反应室2内的温度需维持在一定的范围内，温度监测器6监测燃烧室2内的温度，当监测到燃烧室2内温度较低时，自动温控调节器5控制燃气进气管道阀门211使得输入燃烧室2内的燃气量增大，当监测到燃烧室2内温度较高时，自动温控调节器5控制燃气进气管道阀门211使得输入燃烧室2内的燃气量减少。

本实用新型中，所述通风腔4内设置有多个阻风片42，能够降低助燃氧气的流速，使助燃氧气在通风腔4内充分加热。

本实用新型具体实施时，首先将天然气和氧气的混合燃气通入燃气进气管道21输入燃烧室2内并点燃，燃气在燃烧室2内燃烧，燃气受到阻火球22阻挡从而令燃气向火焰反方向返射，从而让燃烧室2中火焰充分，燃烧产生的热量传递到反应室3内，等反应室3内的温度达到适当的范围后，通过天然气进气管道31往反应室3通入天然气，天然气在高温和催化条件下热裂解为低碳的不饱和烃(比如乙烯、乙炔等)和氢气等产物，产物从产物出口33排入到进入出风口43，同时，助燃氧气从进风口41进入通风腔4内，经过燃烧室2散发的热量加热后流到出风口43并与乙炔等不饱和烃类和氢气等产物混合，再从出风口43排出外界。最后，点燃废气、乙炔等不饱和烃类和氢气等产物、助燃氧气三者的混合气体，生成高能火焰。

以2立方米的陶瓷窖炉内做窖燃烧节能对比，将同一物体从25℃升温至1300℃，测试结果如下表1所示。

表1

从表1可知，使用本实用新型的燃烧枪可比常规燃烧枪节约2639元能源费用，实现了70％的节能效果。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种带有反应室的燃烧枪，包括外壳(1)、燃气进气管道(21)、天然气进气管道(31)、进风口(41)；其特征在于：在所述外壳(1)内设有燃烧室(2)、反应室(3)，所述燃烧室(2)前端设有与外界连通的废气出口(24)，所述反应室(3)前端设有产物出口(33)，在所述外壳(1)与反应室(3)之间设有通风腔(4)，所述通风腔(4)前端设有与外界连通的出风口(43)，其中，所述燃气进气管道(21)的一端贯穿外壳(1)尾端与燃烧室(2)内部连通，所述天然气进气管道(31)的一端贯穿外壳(1)尾端与反应室(3)内部连通，所述进风口(41)与通风腔(4)连通，所述产物出口(33)与出风口(43)连通。

2.根据权利要求1所述的带有反应室的燃烧枪，其特征在于：在所述燃烧室(2)靠近废气出口(24)一侧设有阻火球(22)，所述阻火球(22)通过一连接件(25)与燃烧室(2)内壁固定连接，在所述连接件(25)上设有连通燃烧室(2)与废气出口(24)的出烟孔(23)。

3.根据权利要求1所述的带有反应室的燃烧枪，其特征在于：所述反应室(3)包括自上而下设置的首尾连通的多个反应层(32)，其中，所述反应层(32)的最顶层的尾端与天然气进气管道(31)连通，所述反应层(32)的最底层的前端与产物出口(33)连通。

4.根据权利要求3所述的带有反应室的燃烧枪，其特征在于：在所述反应层(32)内部套设有多个依次交替拼接的第一砖块(34)、第二砖块(35)，所述第一砖块(34)、第二砖块(35)的前端面和后端面均为弧形凹面。

5.根据权利要求4所述的带有反应室的燃烧枪，其特征在于：在所述第一砖块(34)的中间设有第一中心通孔(341)，在所述第一中心通孔(341)周围设有多个第一通气孔(342)，其中，在所述第一中心通孔(341)内设有与第一中心通孔(341)过渡配合的第一阻流块(343)，在所述第一通气孔(342)内填充有催化剂。

6.根据权利要求4所述的带有反应室的燃烧枪，其特征在于：在所述第二砖块(35)的中间设有第二中心通孔(351)，在所述第二中心通孔(351)周围设有多个第二通气孔(352)，其中，在所述第二中心通孔(351)内填充有催化剂，在所述第二通气孔(352)内设有与第二通气孔(352)过渡配合的第二阻流块(353)。

7.根据权利要求1所述的带有反应室的燃烧枪，其特征在于：在所述燃气进气管道(21)上设有燃气进气管道阀门(211)，在所述天然气进气管道(31)上设有天然气进气管道阀门(311)，在所述进风口(41)上设有通风腔阀门(411)，所述燃气进气管道阀门(211)、天然气进气管道阀门(311)、通风腔阀门(411)均与一自动温控调节器(5)电连接，所述自动温控调节器(5)与一温度监测器(6)电连接，所述温度监测器(6)带有温度探头的一端伸入燃烧室(2)内部。

8.根据权利要求1所述的带有反应室的燃烧枪，其特征在于：所述通风腔(4)内设置有多个阻风片(42)。

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