CN2319696Y - 新型甲苯燃烧器 - Google Patents

Abstract

一种改进的甲苯燃烧器,特点是沿进水及出水环腔设置呈螺旋形的金属丝材;环绕甲苯输送通道设置雾化氮气及保护氮气通道,构成雾化氮气及保护氮气输送装置。该燃烧器雾化效果好,能够确保燃烧器冷却均匀,避免喷嘴出口处烧损,使用寿命大为提高。

Description

新型甲苯燃烧器

甲苯为易燃的液体，甲苯燃烧可以产生很高的温度，甲苯燃烧器就是以甲苯作为燃料的一种燃烧装置，该装置能够产生很高的温度，可以为需要的场合提供高温，比如氯化法制造钛白粉时，其化学反应需要900℃-1000℃的高温，此时即用甲苯燃烧器为其助燃，甲苯燃烧器的主要功能就是助燃。

传统的甲苯燃烧器是将甲苯与氧气通过管道输入燃烧器中，甲苯经过喷嘴初步雾化后即与输入的氧气直接混合燃烧。为了防止燃烧器过热，在燃烧器的管路中设置了冷却水结构。但是，缘于制造与安装等原因，冷却水通过的环隙局部为零的现象时有发生。由于直接混合即燃烧，雾化效果不十分理想。由于冷却水无法送达，冷却效果不好，致使燃烧器过热甚至烧损。

本实用新型的目的在于克服现有甲苯燃烧器所存在的缺陷，提供一种具有更佳的雾化效果，能够确保燃烧器冷却均匀，从而大大延长使用寿命的新型甲苯燃烧器。

本实用新型的技术解决方案如下：在原有的由喷嘴、喷嘴外套、进氧管及水冷装置等组成的甲苯燃烧器中，在水冷装置的进水、出水环腔中分别设置呈螺旋形的导流用金属丝材。为了确保冷却水的流动，使冷却水的周向流动面积等于原环腔的流通面积，使螺旋形丝材的螺旋间距等于丝材所围绕着的圆柱直径的π倍。即设L为螺距、D为丝材围绕着的圆柱直径时，L等于πD。为了提高甲苯燃烧器的雾化效果，环绕甲苯输入通道之外，设置一环形通道，在环形通道与喷嘴的连接件上设置若干小孔、在喷嘴的法兰边上开出若干斜形槽、在喷嘴外圆与喷嘴外套之间留有间隙，使外界输入的雾化氮气沿环形通道在压力作用下沿连接件小孔、沿法兰边上的斜形槽、沿上述间隙逸出并与从喷嘴射出的甲苯撞击，进一步使甲苯雾化。另外，为了更好的保护燃烧器，环绕上述的雾化氮气环形通道再设置一环形通道、在喷嘴外套外圆中部与之相配零件之间设置环形空腔、在喷嘴外套外圆出口处与之相配零件之间留有一定间隙，外界输入的保护氮气沿这个环形通道，流入喷嘴外套与相配件形成的环形空腔，最后也经上述的一定间隙逸出。使甲苯与氧气不会在出口处立即渗混燃烧。

本实用新型的优点在于：螺旋形丝材起到保持冷却水环腔间隙的作用，而且对冷却水起导向作用。当取冷却水的周向流动面积等于原环腔的流通面积时，这保证了冷却水流动通畅，流阻最小，冷却状况最佳。这种导流式冷却水循环结构确保了甲苯燃烧器冷却均匀，避免局部过热，使燃烧器的寿命大大提高。环绕甲苯输入通道设置的雾化氮气通道、喷嘴法兰边上开的斜槽及喷嘴与喷嘴外套之间的间隙，使得经喷嘴初步雾化后的甲苯，被具有一定压力的旋转喷出的氮气破碎、撞击而进一步雾化。环绕上述的雾化氮气通道设置的保护氮气通道、喷嘴外套外圆与之相配零件之间流有的一定间隙，使得保护氮气沿此射出，并将甲苯与氧气在出口处隔开，使甲苯在距离喷口稍远的距离上与氧气渗混燃烧。所有这些，提高了甲苯的雾化效果，而且避免了火焰在喷口出口处烧损燃烧器的故障。

下面结合附图看实施例。

附图1为本实用新型结构示意图。

附图2为附图1中的A部放大。

附图3为附图2中喷嘴的俯视示意图。

附图4为附图3的M-M视图。

附图5为附图3的N-N剖视图。

附图6为附图2中喷嘴外套的K-K视图。

附图7为附图2的B向视图。

在附图1中，1为水冷装置，2为燃烧器安装边，3为冷却水出口，4为进氧管，5为冷却水进水管，6为保护氮气入口，7为雾化氮气入口，8为甲苯输入口，9为冷却水弯管。在附图2中，10为喷嘴外套，11为喷嘴外套与喷嘴之间的间隙，12为喷嘴，13为喷嘴芯，14为焊在甲苯通道及雾化氮气通道端头用螺纹与喷嘴、喷嘴外套相连的连接件，15为甲苯输送管，16为环绕甲苯通道设置的雾化氮气环形通道，17为环绕雾化氮气通道设置的保护氮气环形通道，18为冷却水进水环腔，19为氧气输送环腔，20为冷却水出水环腔，21为沿出水环腔设置的螺旋形丝材，22为沿进水环腔设置的螺旋形丝材，23为喷嘴外套与包容它的零件之间的环腔，24为喷嘴外套外圆与之相配零件之间留有的一定间隙。在附图3中25为喷嘴法兰边上的斜形槽。

工作时，甲苯液体由8进入通道15，沿14及13上的螺旋形沟槽，旋转着由喷口部喷出。此时，压力约1Mpa的雾化氮气，由7输入，沿环腔16及14上均布的小孔进入10与12的环隙，最终经25由11退出，对上述由喷嘴口喷出的甲苯破碎、撞击，进一步雾化。与此同时，亦具压力的保护氮气由6输入，沿环腔17进入23，在压力作用下沿间隙24逸出，将沿19喷出的氧气和喷嘴口射出的甲苯隔开。冷却水由5进入，沿环腔18流过，经弯管9进入出水环腔20，最后由出口3流出采用L=πD设计的金属丝材21、22既起到支撑保证冷却水环隙的作用，又起到给冷却水导流作用。为提高燃烧器的抗腐蚀性能，该燃烧器裸露在外表面的零件材料全部采用IN600等高温合金代替原来的不锈钢。经过以上的改进，雾化效果得以改善，燃烧温度显著提高，燃烧器使用寿命亦大大提高。

Claims (3)

1、一种甲苯燃烧器，包括由进水环腔(18)和出水环腔(20)构成的水冷装置(1)、喷嘴(12)、喷嘴芯(13)、喷嘴外套(10)、甲苯输送管(15)，其特征在于：

a、在水冷装置中，沿进水及出水环腔设置呈螺旋形的金属丝材(22)和(21)；

b、设置由环绕甲苯输送管(15)的环形通道(16)、连接件(14)上均布的若干小孔、喷嘴法兰边上的若干斜形槽(25)以及喷嘴与喷嘴外套之间的间隙(11)构成的雾化氮气输送装置；

c、设置由环绕雾化氮气输送通道(16)的环形通道(17)、以及喷嘴外套与之相配件之间留有的环形空腔(23)、间隙(24)构成的保护氮气输送装置。

2、根据权利要求1所述的甲苯燃烧器，其特征是螺旋形丝材的螺旋间距等于螺旋丝材所围绕着的圆柱直径的π倍。

3、根据权利要求1或2所述的甲苯燃烧器，其特征是裸露在外表面的零件材料为高温合金。

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