CN218455224U - 一种等离子体复合燃烧器及陶瓷炉窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种等离子体复合燃烧器及陶瓷炉窑，包括燃气通道、第一空气通道、第二空气通道、绝缘法兰、筒状壳体、绝缘陶瓷套管和连接头，本实用新型通过合理设计实现了等离子体与燃气的结合燃烧，通过第一空气通道的金属电极管之间的稳定放电对通入的空气进行电离，产生的等离子体使电弧之间及通入的燃气和空气等离子化，生成激发原子、激发离子、离解原子、游离原子团、原子或者分子离子群的等活性化学物，配合进行燃烧能够增长火焰长度，通过第一空气通道能够调节输入空气的流量，让空气和燃气配比能够精确控制，另外由于第一空气通道产生的电弧能够连续长时间工作，能够让燃烧器的火焰燃烧稳定。

Description

一种等离子体复合燃烧器及陶瓷炉窑

技术领域

本实用新型涉及燃烧器技术领域，具体为一种等离子体复合燃烧器及陶瓷炉窑。

背景技术

陶瓷、玻璃、耐火砖等制品的生产加工过程中需要在窑炉中进行高温烧制，通常烧制温度要达到1300度左右，甚至1600度以上，燃烧器是向窑炉提供热能的重要部件，合理、高效的燃烧器不仅能使燃气充分燃烧，避免CO的产生，还具有稳定的燃烧效果，克服燃烧过程中离焰、易熄火、火焰无冲力等缺点。

现有的窑炉燃烧器大都使用空气自吸式设计，这种燃烧器通过燃气的射流效应将空气带入燃烧器腔体，空气与燃气混合后在燃烧器前端设置的碳化硅烧嘴处燃烧，这种陶瓷窑炉燃烧器存在空气和燃气配比不能精确控制、火焰距离短、升温速率慢的缺点，另外，为了杜绝燃烧器熄火带来的安全隐患，在现有窑炉燃烧器中，通常需要设置专门的检测装置和重新点火装置，这些都加大了设备的复杂程度，增加了燃烧器的制造成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子体复合燃烧器及陶瓷炉窑，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种等离子体复合燃烧器，包括燃气通道、第一空气通道、第二空气通道、绝缘法兰和筒状壳体，其中：

所述绝缘法兰上端固定有筒状壳体，所述筒状壳体上端设置有燃烧口，所述燃气通道、第一空气通道和第二空气通道的均贯穿固定在绝缘法兰上，所述绝缘法兰上端的燃气通道、第一空气通道和第二空气通道部分均位于筒状壳体内，所述燃气通道的出口位于第一空气通道的上方且位于燃烧口的下方，所述燃气通道包括至少两个上端弯曲的燃气管，用于通入燃气，所述第一空气通道包括至少两个上端弯曲的金属电极管，用于通入空气并作为产生电弧的电极，所述第一空气通道下端的绝缘法兰中心处设置有第二空气通道。

优选的，所述第一空气通道的金属电极管外部套有绝缘陶瓷套管，且绝缘陶瓷套管从金属电极管上端的弯曲部位一直分布到绝缘法兰处。

优选的，所述燃气通道的燃气管焊接在筒状壳体内壁上，且上端朝燃烧器中心弯曲收缩，所述燃气通道的上端出口位于第一空气通道上方1mm～50mm处。

优选的，所述绝缘法兰下方的燃气通道、第一空气通道和第二空气通道下端均连接有连接头，所述第一空气通道下端的连接头上还设置有用于连接电源的接线端子。

优选的，所述第一空气通道的金属电极管的弯曲处均指向燃烧器中心，且相邻金属电极管弯曲处之间的距离相等，相邻所述金属电极管的间距为1mm～5mm。

优选的，所述第二空气通道为固定于绝缘法兰中心的金属直管，所述燃气通道和第一空气通道均匀分布在第二空气通道周围。

本实用新型另外还提供一种陶瓷炉窑，所述陶瓷炉窑包括窑体、燃烧器、高压开关电源与可调节气体流速的压缩空气气源及燃气气源，所述燃烧器采用上述的等离子体复合燃烧器，所述燃烧器固定在窑体内部，所述高压开关电源和燃烧器的第一空气通道电性连接，用于通过第一空气通道在其金属电极管的弯曲处产生电弧，所述第一空气通道和第二空气通道与压缩空气气源连接，所述燃气气源和燃气通道连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过合理设计实现了等离子体与燃气的结合燃烧，通过第一空气通道的金属电极管之间的稳定放电对通入的空气进行电离，产生的等离子体使电弧之间及通入的燃气和空气等离子化，生成激发原子、激发离子、离解原子、游离原子团、原子或者分子离子群的等活性化学物，配合燃气进行燃烧能够增长火焰长度，使得升温迅速，而且可以通过第一空气通道能够调节空气流量，让空气和燃气配比能够精确控制，不仅使得燃烧器的效率和温度得到很大的提高，也有效的缩短了工时，另外由于第一空气通道产生的电弧能够连续长时间工作，不会出现断弧现象，从而让燃烧器的火焰燃烧稳定，不会出现熄火现象。

附图说明

图1为本实用新型整体结构结构示意图；

图2为本实用新型整体剖视状态下的结构示意图。

图中：1燃气通道、2第一空气通道、3第二空气通道、4绝缘法兰、5筒状壳体、51燃烧口、6绝缘陶瓷套管、7连接头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：

一种等离子体复合燃烧器，包括燃气通道1、第一空气通道2、第二空气通道3、绝缘法兰4、筒状壳体5、绝缘陶瓷套管6和连接头7，其中：

所述燃气通道1、第一空气通道2和第二空气通道3的均贯穿固定在绝缘法兰4上，绝缘法兰4为高温隔热绝缘材质构成，对燃气通道1、第一空气通道2、第二空气通道3和筒状壳体5起到支撑固定的同时，又能够进行隔热绝缘，所述绝缘法兰4上端固定有上端开口的筒状壳体5，筒状壳体5上端的开口为燃烧口51，用于喷出燃烧的火焰，所述绝缘法兰4上端的燃气通道1、第一空气通道2和第二空气通道3部分均位于筒状壳体5内，所述第二空气通道3为固定于绝缘法兰4中心的金属直管，所述燃气通道1和第一空气通道2均匀分布在第二空气通道3周围，燃气通道1位于筒状壳体5上端燃烧口51的正下方，燃气通道1的出口处靠近燃烧口51，便于通过燃烧口51喷出火焰。

所述燃气通道1包括三个上端弯曲的燃气管，所述燃气通道1的燃气管焊接在筒状壳体5内壁上，所述燃气通道1上端朝燃烧器中心弯曲收缩，便于将燃气集中进行燃烧，所述燃气通道1下方设置有第一空气通道2，所述第一空气通道2包括三个上端弯曲的金属电极管，所述第一空气通道2的金属电极管的弯曲处均指向燃烧器中心，金属电极管在通电时能够形成的电弧，相邻金属电极管弯曲处之间的距离相等，相邻所述金属电极管的间距为1mm～5mm，能够让各个金属电极管之间均匀放电形成电弧，所述燃气通道1的上端出口位于第一空气通道2上方1mm～50mm处，让第一空气通道2形成的电弧在通入的空气推动电弧向燃气通道1的出口处滑动形成连续的滑动电弧，有效地点燃燃气通道1喷出的燃气，由于第一空气通道1产生的电弧能够连续长时间工作，不会出现断弧现象，从而能够一直点燃燃气，让燃烧器的火焰燃烧稳定，不会出现熄火现象，不用安装专门的检测装置和重新点火装置，简化了设备的结构，降低了燃烧器的制造成本。

所述第一空气通道2的下端中心处设置有第二空气通道3，所述第二空气通道3为一个金属直管，固定在绝缘法兰4中心，所述第一空气通道2的三个金属电极管均匀分布固定在第二空气通道3四周的绝缘法兰4上，所述燃气通道1的三个燃气管均匀分布固定在第一空气通道2四周的绝缘法兰4边缘上，第二空气通道3通入的空气能够被第一空气通道2的金属电极管之间的稳定放电进行电离，从而产生等离子体使电弧之间及空间的燃气和空气等离子化，生成激发原子、激发离子、离解原子、游离原子团、原子或者分子离子群的等活性化学物，配合燃气进行燃烧能够增长火焰长度，升温迅速，另外第一空气通道2也可以通入空气，可以通过调节第一空气通道2的进气量调节空气流量，让空气和燃气配比能够精确控制，不仅使得燃烧器的效率和温度得到很大的提高，也有效的缩短了工时。

所述第一空气通道2的金属电极管外部套有绝缘陶瓷套管6，且绝缘陶瓷套管6从金属电极管上端的弯曲部位一直分布到绝缘法兰4处，绝缘陶瓷套管6能够有效地防止第一空气通道2的金属电极管对燃气通道1、绝缘法兰4和筒状壳体5等装置进行放电，让电弧仅能够在金属电极管的弯曲处产生，所述绝缘法兰4下方的燃气通道1、第一空气通道2和第二空气通道3下端均连接有连接头7，方便连接压缩空气气源及燃气气源，所述与第一空气通道2下端的连接头7上还设置有用于连接电源的接线端子，方便高压开关电源连接，三个金属电极管在连接时和高压开关电源的三相输出端连接，让电弧在三个金属电极管之间都能够产生。

本实用新型另外还提供一种陶瓷炉窑，其中所述陶瓷炉窑包括窑体、燃烧器、高压开关电源与可调节气体流速的压缩空气气源及燃气气源，所述燃烧器采用上述的等离子体复合燃烧器，所述燃烧器固定在窑体内部，所述高压开关电源和燃烧器的第一空气通道2电性连接，所述高压开关电源的输出电压设置为3000V-5000V，用于通过第一空气通道2在其金属电极管的弯曲处产生电弧，所述第一空气通道2和第二空气通道3与压缩空气气源连接，压缩空气气源上设置有气阀和空气流量计，可控制通入第一空气通道2和第二空气通道3内的空气流量，所述燃气气源和燃气通道1连接，燃气气源上设置有气阀和流量计，可控制通入燃气通道1内的燃气流量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种等离子体复合燃烧器，包括燃气通道(1)、第一空气通道(2)、第二空气通道(3)、绝缘法兰(4)和筒状壳体(5)，所述绝缘法兰(4)上端固定有筒状壳体(5)，所述筒状壳体(5)上端设置有燃烧口(51)，其特征在于：

所述燃气通道(1)、第一空气通道(2)和第二空气通道(3)的均贯穿固定在绝缘法兰(4)上，所述绝缘法兰(4)上端的燃气通道(1)、第一空气通道(2)和第二空气通道(3)部分均位于筒状壳体(5)内，所述燃气通道(1)的出口位于第一空气通道(2)的上方且位于燃烧口(51)的下方，所述燃气通道(1)包括至少两个上端弯曲的燃气管，用于通入燃气，所述第一空气通道(2)包括至少两个上端弯曲的金属电极管，用于通入空气并作为产生电弧的电极，所述第一空气通道(2)下端的绝缘法兰(4)中心处设置有第二空气通道(3)。

2.根据权利要求1所述的一种等离子体复合燃烧器，其特征在于：所述第一空气通道(2)的金属电极管外部套有绝缘陶瓷套管(6)，且绝缘陶瓷套管(6)从金属电极管上端的弯曲部位一直分布到绝缘法兰(4)处。

3.根据权利要求1所述的一种等离子体复合燃烧器，其特征在于：所述燃气通道(1)的燃气管焊接在筒状壳体(5)内壁上，且上端朝燃烧器中心弯曲收缩，所述燃气通道(1)的上端出口位于第一空气通道(2)上方1mm～50mm处。

4.根据权利要求1所述的一种等离子体复合燃烧器，其特征在于：所述绝缘法兰(4)下方的燃气通道(1)、第一空气通道(2)和第二空气通道(3)下端均连接有连接头(7)，所述第一空气通道(2)下端的连接头(7)上还设置有用于连接电源的接线端子。

5.根据权利要求1所述的一种等离子体复合燃烧器，其特征在于：所述第一空气通道(2)的金属电极管的弯曲处均指向燃烧器中心，且相邻金属电极管弯曲处之间的距离相等，相邻所述金属电极管的间距为1mm～5mm。

6.根据权利要求1所述的一种等离子体复合燃烧器，其特征在于：所述第二空气通道(3)为固定于绝缘法兰(4)中心的金属直管，所述燃气通道(1)和第一空气通道(2)均匀分布在第二空气通道(3)周围。

7.一种陶瓷炉窑，其特征在于：所述陶瓷炉窑包括窑体、燃烧器、高压开关电源与可调节气体流速的压缩空气气源及燃气气源，所述燃烧器采用权利要求1-6任一项所述的等离子体复合燃烧器，所述燃烧器固定在窑体内部，所述高压开关电源和燃烧器的第一空气通道(2)电性连接，用于通过第一空气通道(2)在其金属电极管的弯曲处产生电弧，所述第一空气通道(2)和第二空气通道(3)与压缩空气气源连接，所述燃气气源和燃气通道(1)连接。

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