CN215276675U - 一种富氧点火用气体混合器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种富氧点火用气体混合器，其中，包括混合器主管、环设在所述混合器主管外部的氧气环管、连接在所述混合器主管和所述氧气环管之间的多个氧气输送管以及设置在所述混合器主管内部的导流圆球，所述氧气环管开设有氧气入口，所述氧气输送管的入口端连接于所述氧气环管，所述氧气输送管的出口端连接于所述混合器主管并朝向所述导流圆球，所述混合器主管的一端设置有空气入口，所述混合器主管的另一端设置有空气出口，该富氧点火用气体混合器旨在解决现有技术中的富氧点火用混合器压降大、混合效果差的技术问题。

Description

一种富氧点火用气体混合器
技术领域
本实用新型涉及富氧点火用气体混合装置领域，尤其涉及一种富氧点火用气体混合器。
背景技术
铁矿烧结是将铁矿粉、溶剂、燃料等原料配加适量水制成混合料后，平铺到烧结机上，在料层表面进行点火形成燃烧带，燃烧带在下部风箱的抽风作用下下行，依次穿过整个料层，混合料在燃烧带内发生熔融、重结晶等一系列物理化学过程后形成烧结矿的工艺过程。经过烧结工艺处理的铁矿石，其透气性、机械强度和还原粉化度等冶金性能都有显著提高，已经成为目前主流的高炉炼铁原料。
在铁矿烧结工艺中，富氧点火是在点火炉助燃空气管道内通入一定比例的纯氧，使点火炉内助燃空气氧含量升高，提高低热值燃料燃烧温度、强化料面点火效果的一种辅助点火工艺。现有技术中的富氧点火用气体混合器使用时，待混合的氧气和空气进入混合室后，在混合室内的混合叶片的作用下被打散，完成氧气和空气的混合。
现有技术中的富氧点火用气体混合器存在以下缺陷：
氧气和空气混合效果太差，会导致点火炉内火焰温度不均匀，在氧气浓度高的地方，反应剧烈，火焰温度偏高，而在氧气浓度低的地方，反应较温和，火焰温度偏低。炉膛温度不均匀，降低料面一致性，导致点火效果差。富氧点火用混合器中的氧气管与空气管的压力和流量差别非常大，现有技术混合器无法做到相互匹配，混合效果有限。其次，富氧点火用混合器对空气管道压力损失非常敏感，现有混合器阻力损失大，对空气供应能力影响大。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
基于此，本实用新型提出了一种富氧点火用气体混合器，该富氧点火用气体混合器旨在解决现有技术中的富氧点火用混合器压降大、混合效果差的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种富氧点火用气体混合器，其中，包括混合器主管、环设在所述混合器主管外部的氧气环管、连接在所述混合器主管和所述氧气环管之间的多个氧气输送管以及设置在所述混合器主管内部的导流圆球，所述氧气环管开设有氧气入口，所述氧气输送管的入口端连接于所述氧气环管，所述氧气输送管的出口端连接于所述混合器主管并朝向所述导流圆球，所述混合器主管的一端设置有空气入口，所述混合器主管的另一端设置有空气出口。
优选地，所述氧气输送管的出口端的中轴延伸线与所述导流圆球的外表面圆形轮廓相切。
优选地，所述混合器主管依次包括入口管段、气体混合管段和出口管段，所述空气入口位于所述入口管段的末端，所述空气出口位于所述出口管段的末端，所述导流圆球位于所述气体混合管段内部，所述氧气输送管的出口端连接于所述气体混合管段。
优选地，所述气体混合管段的管径分别大于所述入口管段的管径和所述出口管段的管径。
优选地，所述气体混合管段朝向所述入口管段形成逐渐收窄的喇叭口，并且所述气体混合管段朝向所述出口管段形成逐渐收窄的喇叭口。
优选地，所述导流圆球位于所述气体混合管段内的中部。
优选地，所述空气入口位于所述混合器主管的底端，所述空气出口位于所述混合器主管的顶端。
优选地，所述混合器主管的内壁设置有支架，所述导流圆球连接在所述支架上并且与所述混合器主管的内壁间隔布置。
(三)有益效果
本实用新型与现有技术对比，本实用新型富氧点火用气体混合器的有益效果包括：
1、充分利用氧气动压能，空氧气混合效果好
本实用新型富氧点火用气体混合器通过导流导流圆球对进入混合腔的空气流有扰流作用。空气流经圆形障碍物，形成扰动的流场，在障碍物周围形成涡流，从而强化空气与氧气的混合效果；
优选方案中，氧气以与导流圆球相切的方向，高速射入混合室，利用氧气压力大、流速高的特点，在混合室内形成旋转的流场。将氧气的动压能转化为空氧气之间混合的驱动力，既实现了高压氧气的释压，又完成了空氧气的高效混合。
2、混合器阻力损失小
本实用新型富氧点火用气体混合器中具有多个氧气输送管，空氧气之间的混合动力主要来源于氧气动压，对大流量的空气而言，优选方案中，流经气体混合管段两端的喇叭口结构和导流圆球的阻力损失都很小，因此，本实用新型富氧点火用气体混合器对空气流的阻力较小。而混合气向前的驱动力主要为空气压力，因此，混合气体的驱动力在经过混合器后并不会有很大降低。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
图1为本实用新型实施方式的富氧点火用气体混合器的结构示意简图；
图2为本实用新型实施方式的富氧点火用气体混合器的局部俯视示意简图。
附图标记说明：
1、氧气环管，2、氧气输送管，3、氧气入口，4、导流圆球，5、支架，100、混合器主管，101、混合腔，102、空气入口，103、空气出口，104、入口管段，105、气体混合管段，106、出口管段。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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2个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参见图1和图2(图1中氧气环管1呈现剖切段面视角)，本实用新型提供一种富氧点火用气体混合器，包括混合器主管100(内部形成混合腔101)、环设在混合器主管100外部的氧气环管1、连接在混合器主管100和氧气环管1之间的多个氧气输送管2以及设置在混合器主管100内部的导流圆球4，氧气环管1开设有氧气入口3，氧气输送管2的入口端连接于氧气环管1，氧气输送管2的出口端连接于混合器主管100并朝向导流圆球4，混合器主管100的一端设置有空气入口102，混合器主管100的另一端设置有空气出口103。
使用时，氧气从氧气入口3进入氧气环管1，然后均匀分配至多个氧气输送管2内，由氧气输送管2将氧气送入混合腔101，空气通过空气入口102进入混合腔101，与氧气在混合腔101中经过充分混合后，形成混合均匀的空氧气混合气，最终从出口管道流出，实现空氧气的充分混合，导流圆球4的作用主要为：一方面，导流圆球4对进入混合腔101的空气流有扰流作用。空气流经圆形障碍物，形成扰动的流场，在障碍物周围形成涡流，从而强化空气与氧气的混合效果。另一方面，导流圆球4可以引导氧气形成以它为中心的旋转的圆形流场，当然，即使该气体混合器用于除氧气、空气之外的其他气体的混合，也将落入本实用新型的保护范围。
根据本实用新型的优选实施方式，氧气输送管2的出口端的中轴延伸线与导流圆球4的外表面圆形轮廓相切，氧气输送管2以导流圆球4轮廓外切的方向而均匀的布置在混合器主管100上，氧气输送管2的出口端的中轴延伸线与导流圆球4的轮廓外圆相切，从氧气输送管2送入的氧气流以高速射入混合腔101，在导流圆球4的引导作用下，形成以导流圆球4为中心的高速旋转的圆形流场。旋转的流场对周围流体具有很强的卷吸作用，空气被卷吸进由氧气形成的旋转流场，实现空气与氧气的均匀混合，但本实用新型的具体设置方案并不限于此。
根据本实用新型的具体实施方式，混合器主管100依次包括入口管段104、气体混合管段105和出口管段106，空气入口102位于入口管段104的末端，空气出口103位于出口管段106的末端，导流圆球4位于气体混合管段105内部，氧气输送管2的出口端连接于气体混合管段105，混合腔101位于气体混合管段105中。气体混合管段105的管径分别大于入口管段104的管径和出口管段106的管径。优选地，气体混合管段105朝向入口管段104形成逐渐收窄的喇叭口，并且气体混合管段105朝向出口管段106形成逐渐收窄的喇叭口，使流体经过气体混合管段105内(混合腔101)时流速和压力经历两次骤变，进一步强化流体之间的混合效果。
此外，导流圆球4可以位于气体混合管段105内的中部，空气入口102位于混合器主管100的底端(或后端)，空气出口103位于混合器主管100的顶端(或前端)，但有需要时，这些具体位置设置显然可以灵活调整。混合器主管100的内壁设置有支架5，导流圆球4连接在支架5上并且与混合器主管100的内壁间隔布置，当然，导流圆球4也可以通过其他合适的连接方式布置在混合器主管100内。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种富氧点火用气体混合器，其特征在于，包括混合器主管、环设在所述混合器主管外部的氧气环管、连接在所述混合器主管和所述氧气环管之间的多个氧气输送管以及设置在所述混合器主管内部的导流圆球，所述氧气环管开设有氧气入口，所述氧气输送管的入口端连接于所述氧气环管，所述氧气输送管的出口端连接于所述混合器主管并朝向所述导流圆球，所述混合器主管的一端设置有空气入口，所述混合器主管的另一端设置有空气出口。
2.根据权利要求1所述的富氧点火用气体混合器，其特征在于，所述氧气输送管的出口端的中轴延伸线与所述导流圆球的外表面圆形轮廓相切。
3.根据权利要求1所述的富氧点火用气体混合器，其特征在于，所述混合器主管依次包括入口管段、气体混合管段和出口管段，所述空气入口位于所述入口管段的末端，所述空气出口位于所述出口管段的末端，所述导流圆球位于所述气体混合管段内部，所述氧气输送管的出口端连接于所述气体混合管段。
4.根据权利要求3所述的富氧点火用气体混合器，其特征在于，所述气体混合管段的管径分别大于所述入口管段的管径和所述出口管段的管径。
5.根据权利要求4所述的富氧点火用气体混合器，其特征在于，所述气体混合管段朝向所述入口管段形成逐渐收窄的喇叭口，并且所述气体混合管段朝向所述出口管段形成逐渐收窄的喇叭口。
6.根据权利要求3所述的富氧点火用气体混合器，其特征在于，所述导流圆球位于所述气体混合管段内的中部。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的富氧点火用气体混合器，其特征在于，所述空气入口位于所述混合器主管的底端，所述空气出口位于所述混合器主管的顶端。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的富氧点火用气体混合器，其特征在于，所述混合器主管的内壁设置有支架，所述导流圆球连接在所述支架上并且与所述混合器主管的内壁间隔布置。
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