CN220038458U - 全氧燃烧器及玻璃窑炉 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种全氧燃烧器及玻璃窑炉，属于全氧燃烧器技术领域。该全氧燃烧器包括：耐火筒、枪体、天然气进气管、氧气进气管、枪芯和烧嘴；其中，耐火筒的内部空间沿其轴线方向形成连通的氧气腔和预混室，氧气腔与氧气进气管连通；枪芯安装在枪体，枪芯的一端与天然气进气管连通，枪芯的另一端延伸至氧气腔；烧嘴的一端与枪芯对接相通，烧嘴收容于氧气腔，以实现由天然气进气管流进的天然气和由氧气进气管流进的氧气在预混室混合。本公开烧嘴不会与窑炉腔的高温烟气直接接触，大大降低了烧嘴被高温烟气的侵蚀和烧损以及因此而产生的不良后果；且耐火筒的隔设作用使得烧嘴不易被窑炉内流淌物粘连，便于其拔出。

Description

全氧燃烧器及玻璃窑炉

技术领域

本公开涉及全氧燃烧器技术领域，尤其涉及一种全氧燃烧器及玻璃窑炉。

背景技术

玻璃生产线中特别是硼药用玻璃生产线中的窑炉是玻璃熔化的核心设备，其中窑炉上部空间的全氧燃烧器是窑炉熔化所需热能供给的设备之一。天然气和氧气按照一定的比例进入燃烧器，喷入窑炉内发生燃烧反应，通过热辐射对配合料进行加热，使之熔化成高温的玻璃液。

目前，窑炉熔化用的全氧燃烧器的烧枪直接与窑炉内的高温烟气接触，使其容易被高温烟气侵蚀和烧损，并产生积碳和结焦，影响火焰的长度、刚度等燃烧状态，还会导致火焰发生上扬，远离玻璃液，造成热辐射效率降低，使得玻璃生产成本上升。

实用新型内容

本公开所要解决的一个技术问题是：怎样避免烧枪直接与窑炉内的高温烟气接触，从而降低其被侵蚀和烧损等不良后果。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种全氧燃烧器，包括：耐火筒、枪体、天然气进气管、氧气进气管、枪芯和烧嘴；其中，耐火筒的内部空间沿其轴线方向形成连通的氧气腔和预混室，氧气腔与氧气进气管连通；枪芯安装在枪体，枪芯的一端与天然气进气管连通，枪芯的另一端延伸至氧气腔；烧嘴的一端与枪芯对接相通，烧嘴收容于氧气腔，以实现由天然气进气管流进的天然气和由氧气进气管流进的氧气在预混室混合。

在一些实施例中，烧嘴与枪芯可拆卸式连接。

在一些实施例中，烧嘴与枪芯螺纹连接。

在一些实施例中，烧嘴与枪芯相互靠近一端设有螺纹，烧嘴连接件分别与烧嘴与枪芯螺纹连接。

在一些实施例中，烧嘴包括：烧嘴外管和烧嘴内管，其中，烧嘴外管套设于烧嘴内管的外侧；枪芯包括：枪芯外管和枪芯内管，其中，枪芯外管套设于枪芯内管的外侧；烧嘴连接件包括：外管连接件和内管连接件，其中，烧嘴外管和枪芯外管通过外管连接件对接连通，烧嘴内管和枪芯内管通过内管连接件对接连通。

在一些实施例中，枪芯内管与天然气进气管的出气端连通；枪芯外管通过支管路与天然气进气管的进气端连通，支管路设有调节阀。

在一些实施例中，枪体与耐火筒可拆卸式连接。

在一些实施例中，枪体靠近耐火筒一侧安装在连接板，连接板通过紧固件安装在耐火筒。

在一些实施例中，连接板和耐火筒之间设有密封垫。

在一些实施例中，预混室的截面积大于氧气腔的截面积。

在一些实施例中，耐火筒的侧壁设有富氧孔，富氧孔的一端与氧气腔连通，富氧孔的另一端设于预混室的下方并贯穿耐火筒的靠近预混室一侧的端面。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种玻璃窑炉，包括：窑炉和上述全氧燃烧器；其中，窑炉设有用于盛放玻璃液的窑炉腔，窑炉腔的窑炉侧壁设有安装孔；全氧燃烧器的耐火筒安装于安装孔，全氧燃烧器的枪体显露在窑炉的外环境，全氧燃烧器位于玻璃液的上方。

通过上述技术方案，本公开提供的全氧燃烧器及玻璃窑炉，包括如下

有益效果：

本公开的全氧燃烧器通过将枪芯和烧嘴内置于耐火筒内，耐火筒的具有耐热隔热作用，且烧嘴与耐火筒的端面之间还隔着预混室，氧气和天然气在预混室混合后会在窑炉的窑炉腔燃烧，因此，烧嘴不会与窑炉腔的高温烟气直接接触，大大降低了烧嘴被高温烟气的侵蚀和烧损，使其不易产生积碳和结焦，降低其对火焰的长度、刚度等燃烧状态的影响，进而抑制火焰发生上扬，从而确保火焰靠近玻璃液，确保热辐射效率高。且由于预混室和耐火筒的筒壁的隔设作用，使得烧嘴不易被窑炉内流淌物粘连，便于其拔出。综上可知，较之现有技术，本公开的全氧燃烧器使用寿命变长，维护周期变长，燃烧状态良好且热辐射效率高，更易于拆装和维修，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例公开的全氧燃烧器局部剖面图；

图2是本公开实施例公开的玻璃窑炉结构示意图。

附图标记说明：

1、耐火筒；2、枪体；3、密封垫；4、紧固件；5、调节阀；6、天然气进气管；7、氧气进气管；8、枪芯；801、枪芯外管；802、枪芯内管；9、烧嘴；901、烧嘴外管；902、烧嘴内管；10、烧嘴连接件；101、外管连接件；102、内管连接件；11、连接板；A、预混室；B、富氧孔；C、第一燃烧火焰区域；D、第二燃烧火焰区域；E、氧气腔；01、全氧燃烧器；02、窑炉；21、窑炉侧壁；22、窑炉腔；03、玻璃液。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1和2所示，本公开实施例提供一种全氧燃烧器，包括：耐火筒1、枪体2、天然气进气管6、氧气进气管7、枪芯8和烧嘴9；其中，耐火筒1的内部空间沿其轴线方向形成连通的氧气腔E和预混室A，氧气腔E与氧气进气管7连通；枪芯8安装在枪体2，枪芯8的一端与天然气进气管6连通，枪芯8的另一端延伸至氧气腔E；烧嘴9的一端与枪芯8对接相通，烧嘴9收容于氧气腔E，以实现由天然气进气管6流进的天然气和由氧气进气管7流进的氧气在预混室A混合。

本实施例中，本公开的耐火筒1用于安装在窑炉02的窑炉侧壁21，从而实现本公开的全氧燃烧器01安装在窑炉02，且枪体2显露在窑炉02的外环境(即外侧，远离窑炉02的窑炉腔22一侧设置)，耐火筒1本身具有耐热隔热作用，烧嘴9和枪芯8内置于耐火筒1的内部空间，避免了烧嘴9直接显露在窑炉腔22，且沿其轴线方向和耐火筒1的端面还隔着预混室A，因此，烧嘴9不会与窑炉腔22的高温烟气直接接触(与高温烟气直接接触的是耐火筒1)，大大降低了烧嘴9和枪芯8被高温烟气的侵蚀和烧损，使其不易产生积碳和结焦，降低其对天然气和氧气燃烧所产生的火焰的长度、刚度等燃烧状态的影响，进而抑制火焰发生上扬，从而确保火焰靠近玻璃液03，确保本公开的高热辐射效率。由于与窑炉02接触的是耐火筒1，由于预混室A和耐火筒1的筒壁的隔设作用，使得烧嘴9不易被窑炉02内流淌物粘连，便于其拔出。由此可知，较之现有技术，本公开的全氧燃烧器01具有使用寿命更长，维护周期更长，燃烧状态良好且热辐射效率高，拆装和维修更简单、快捷，成本低的优良特性。

如图1所示，在一些实施例中，烧嘴9与枪芯8可拆卸式连接。本实施例中，由于烧嘴9和枪芯8可拆卸式连接，因此，在烧嘴9长期使用后出现损耗或其燃烧状态不满足使用条件时，只需要拆装需要更换的烧嘴9便可，从而节约本公开的使用成本。

在一些实施例中，烧嘴9与枪芯8螺纹连接。本实施例中，烧嘴9与枪芯8可通过相互配合的内螺纹和外螺纹实现两者的螺纹连接，需要拆装两者时，旋进旋出便可，非常简便且易于实现。具体地，烧嘴9靠近枪芯8一侧的端部设有内螺纹时，则枪芯8靠近烧嘴9一侧的端部设有外螺纹。在其他具体实施中，烧嘴9靠近枪芯8一侧的端部设有外螺纹时，则枪芯8靠近烧嘴9一侧的端部则设有内螺纹。在一些实施例中，烧嘴9与枪芯8螺纹连接为通过锥密封螺纹连接。

如图1所示，在一些实施例中，烧嘴9与枪芯8相互靠近一端设有螺纹，烧嘴连接件10分别与烧嘴9与枪芯8螺纹连接。本实施例中，烧嘴9与枪芯8通过烧嘴连接件10实现其可拆卸式连接，烧嘴连接件10的设置，使得烧嘴9和枪芯8之间的连接间隙可调，可实现烧嘴9的安装位置的微调，进而微调火焰的位置；同时提高了本公开的加工误差容忍度和安装误差容忍度，提高本公开的协调性。具体地，烧嘴9与枪芯8相互靠近一端设有外螺纹时，则烧嘴连接件10设有内螺纹，烧嘴连接件10分别与烧嘴9与枪芯8螺接，从而实现烧嘴9与枪芯8的可拆卸式连接。在其他具体实施例中，烧嘴9与枪芯8相互靠近一端设有内螺纹时，则烧嘴连接件10设有外螺纹，烧嘴连接件10分别与烧嘴9与枪芯8螺接。在一些实施例中，烧嘴9与枪芯8设有锥密封螺纹。

如图1所示，在一些实施例中，烧嘴9包括：烧嘴外管901和烧嘴内管902，其中，烧嘴外管901套设于烧嘴内管902的外侧；枪芯8包括：枪芯外管801和枪芯内管802，其中，枪芯外管801套设于枪芯内管802的外侧；烧嘴连接件10包括：外管连接件101和内管连接件102，其中，烧嘴外管901和枪芯外管801通过外管连接件101对接连通，烧嘴内管902和枪芯内管802通过内管连接件102对接连通。本实施例中，烧嘴9和枪芯8均采用双层套管，从而实现天然气的分流和分区供应和燃烧，确保燃烧状态(火焰长短)和热辐射效率。

如图1所示，在一些实施例中，枪芯内管802与天然气进气管6的出气端连通；枪芯外管801通过支管路与天然气进气管6的进气端连通，支管路设有调节阀5。本实施例中，枪芯内管802为天然气主流通管路，枪芯外管801为天然气的辅助流通管路，通过调整调节阀5的开度大小控制枪芯外管801内天然气的流量，从而实现火焰的长短调节，满足不同的燃烧需求。

如图1和2所示，在一些实施例中，枪体2与耐火筒1可拆卸式连接。本实施例中，安装在枪体2的烧嘴9需要定期更换，因此，只需将枪体2从耐火筒1中拆卸下来即可，如此，确保了耐火筒1与窑炉02的安装密封隔热性能，简化本公开拆装流程，降低拆装成本；同时，由于烧嘴9易于损耗的一端位于耐火筒1的内部，抽出。在实际应用中，枪体2与耐火筒1的可拆卸方式可通过凹凸配合连接、扣合连接、连接件连接等方式实现。

如图1所示，在一些实施例中，枪体2靠近耐火筒1一侧安装在连接板11，连接板11通过紧固件4安装在耐火筒1，连接板11和耐火筒1之间设有密封垫3。本实施例中，当需要更换烧嘴9时，只需将紧固件4拧下，然后将枪体2沿轴线方向拔出，冷却到室温后，依次旋松外管连接件101和内管连接件102(即烧嘴连接件10)实现烧嘴9(即烧嘴外管901和烧嘴内管902)和枪芯8(即枪芯外管801和枪芯内管802)的拆开，然后进行吹扫和清理。当更换新的烧嘴9时，应该先把烧嘴内管902和枪芯内管802通过内管连接件102连接好，检查无误后，再把烧嘴外管901和枪芯外管801通过外管连接件101连接好，检查无误后，最后把枪体2通过紧固件4和密封垫3重新安装好后，就可以启动使用了。当然，在其他实施例中，也可不设置密封垫3。

在一些实施例中，枪芯8的一端贯穿连接板11、密封垫3延伸至氧气腔E，枪芯8的一端贯穿枪体2与天然气进气管6连通，枪芯8的外壁与枪体2接触处密封连接，枪体2围绕枪芯8的外侧空间(即枪体2的外壳和枪芯8之间的空间)则形成氧气存放腔，枪体2的外壳开有孔以便氧气进气管7的安装，氧气进气管7与枪体2的外壳密封连接且与氢气存放腔连通，氧气存放腔与耐火筒1的氧气腔E连通，枪体2通过连接板11和密封垫3与耐火筒1密封连接。

如图1所示，在一些实施例中，预混室A的截面积大于氧气腔E的截面积。预混室A的径向尺寸大于氧气腔E的径向尺寸，使得在氧气腔E流通的氧气(氧气在氧气腔E与枪芯8、烧嘴9之间的空间流通)和在枪芯8、烧嘴9流通的天然气在预混室A汇合并混合，从而保证本公开的热辐射效率。

如图1和图2所示，在一些实施例中，耐火筒1的侧壁设有富氧孔B，富氧孔B的一端与氧气腔E连通，富氧孔B的另一端设于预混室A的下方并贯穿耐火筒1的靠近预混室A一侧的端面。本实施例中，富氧孔B设置于预混室A的下方(即靠近玻璃液03)一侧，提高窑炉腔22内的氧气的浓度，引导火焰由原来的第一燃烧火焰区域C会朝下偏移至第二燃烧火焰区域D，更靠近玻璃液03，使更多的热量传递给玻璃液03，提高玻璃液03的熔化效率。具体地，富氧孔B的一端与对应枪芯8对应的氧气腔E连通。富氧孔B斜向下设置，且富氧孔B的截面尺寸小于氧气在氧气腔E流通的截面积，以确保火焰热辐射效率。氧气进气管7安装在枪体2，提高本公开的集成度。

在实际应用中，耐火筒1和密封垫3为耐火耐侵蚀材料制备而成，当然，耐火筒1和密封垫3的材料可不同。如耐火筒1由耐火无机混合物电熔制备而成。枪体2、调节阀5、天然气进气管6、氧气进气管7、枪芯8、烧嘴9、烧嘴连接件10和连接板11为金属材料，且枪体2、调节阀5、天然气进气管6、氧气进气管7、枪芯8和连接板11焊接在一起。具体地，枪体2、天然气进气管6、氧气进气管7、枪芯8、枪芯外管801、枪芯内管802为不锈钢材质，烧嘴9、烧嘴外管901、烧嘴内管902、烧嘴连接件10、外管连接件101和内管连接件102为耐热钢材质，紧固件4和调节阀5为标准件，选型后安装即可。

如图1和2所示，为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种玻璃窑炉，包括：窑炉02和上述全氧燃烧器01；其中，窑炉02设有用于盛放玻璃液03的窑炉腔22，窑炉腔22的窑炉侧壁21设有安装孔；全氧燃烧器01的耐火筒1安装于安装孔，全氧燃烧器01的枪体2显露在窑炉02的外环境，全氧燃烧器01位于玻璃液03的上方。具体地，全氧燃烧器01沿其轴线靠近窑炉腔22一侧的端面与安装其的窑炉侧壁21靠近窑炉腔22一侧的表面齐平设置，全氧燃烧器01沿其轴线远离窑炉腔22一侧的端面突起安装其的窑炉侧壁21，从而使得连接板11、密封垫3和枪体2远离窑炉侧壁21，降低其受热。当然，在其他实施例中，耐火筒1也可以朝向窑炉腔22一侧稍微突起一些。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (10)

1.一种全氧燃烧器，其特征在于，包括：

耐火筒(1)、枪体(2)、天然气进气管(6)、氧气进气管(7)、枪芯(8)和烧嘴(9)；

其中，所述耐火筒(1)的内部空间沿其轴线方向形成连通的氧气腔(E)和预混室(A)，所述氧气腔(E)与所述氧气进气管(7)连通；所述枪芯(8)安装在所述枪体(2)，所述枪芯(8)的一端与所述天然气进气管(6)连通，所述枪芯(8)的另一端延伸至所述氧气腔(E)；所述烧嘴(9)的一端与所述枪芯(8)对接相通，所述烧嘴(9)收容于所述氧气腔(E)，以实现由所述天然气进气管(6)流进的天然气和由所述氧气进气管(7)流进的氧气在所述预混室(A)混合。

2.根据权利要求1所述的全氧燃烧器，其特征在于，所述烧嘴(9)与所述枪芯(8)可拆卸式连接。

3.根据权利要求2所述的全氧燃烧器，其特征在于，所述烧嘴(9)与所述枪芯(8)螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的全氧燃烧器，其特征在于，所述烧嘴(9)与所述枪芯(8)相互靠近一端设有螺纹，烧嘴连接件(10)分别与所述烧嘴(9)与所述枪芯(8)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的全氧燃烧器，其特征在于：

所述烧嘴(9)包括：烧嘴外管(901)和烧嘴内管(902)，其中，所述烧嘴外管(901)套设于所述烧嘴内管(902)的外侧；

所述枪芯(8)包括：枪芯外管(801)和枪芯内管(802)，其中，所述枪芯外管(801)套设于所述枪芯内管(802)的外侧；

所述烧嘴连接件(10)包括：外管连接件(101)和内管连接件(102)，其中，所述烧嘴外管(901)和所述枪芯外管(801)通过所述外管连接件(101)对接连通，所述烧嘴内管(902)和所述枪芯内管(802)通过所述内管连接件(102)对接连通。

6.根据权利要求5所述的全氧燃烧器，其特征在于，所述枪芯内管(802)与所述天然气进气管(6)的出气端连通；所述枪芯外管(801)通过支管路与所述天然气进气管(6)的进气端连通，所述支管路设有调节阀(5)。

7.根据权利要求2所述的全氧燃烧器，其特征在于，所述枪体(2)与所述耐火筒(1)可拆卸式连接。

8.根据权利要求7所述的全氧燃烧器，其特征在于，所述枪体(2)靠近所述耐火筒(1)一侧安装在连接板(11)，所述连接板(11)通过紧固件(4)安装在所述耐火筒(1)，所述连接板(11)和所述耐火筒(1)之间设有密封垫(3)。

9.根据权利要求1所述的全氧燃烧器，其特征在于：

所述预混室(A)的截面积大于所述氧气腔(E)的截面积；和/或，

所述耐火筒(1)的侧壁设有富氧孔(B)，所述富氧孔(B)的一端与所述氧气腔(E)连通，所述富氧孔(B)的另一端设于所述预混室(A)的下方并贯穿所述耐火筒(1)的靠近所述预混室(A)一侧的端面。

10.一种玻璃窑炉，其特征在于，包括：窑炉(02)和上述权利要求1-9任意一项所述的全氧燃烧器(01)；

其中，所述窑炉(02)设有用于盛放玻璃液(03)的窑炉腔(22)，所述窑炉腔(22)的窑炉侧壁(21)设有安装孔；所述全氧燃烧器(01)的耐火筒(1)安装于所述安装孔，所述全氧燃烧器(01)的枪体(2)显露在所述窑炉(02)的外环境，所述全氧燃烧器(01)位于所述玻璃液(03)的上方。