CN2842217Y - 自蓄热烧嘴 - Google Patents

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Abstract

一种燃烧装置，包括空气烟气管件、蓄热部件和喷嘴部件依次相互密封连接为一体，其中心套装有燃料管。其中空气烟气管件外壳内套装有内筒，在内筒内用筋板均分成互不相通的4～8个空心部分，并分别与蓄热部件的相应部分连通；在外壳与内筒之间，用隔板和4～8个盖板分隔成空气通道和烟气通道。在蓄热部件外壳内均分成互不相通的4～8部分，并分别填充蓄热体。喷嘴部件由凹槽和锥状圆弧面孔构成4～8个相互隔离的空气喷口。本实用新型由于将多个空气、烟气通道集成在一起，燃气连续供入，不换向，结构紧凑，体积小，并在空气烟气通道内加入蓄热体，热交换效果更好，热回收率提高。将空气烟气管件上的盖板打开，检修清洗或更换蓄热体，更方便。

Description

自蓄热烧嘴
技术领域
本实用新型涉及一种燃烧装置，属燃气燃烧器技术领域。
背景技术
提高工业窑炉的热回收率，是冶金、化工等领域内的技术人员的奋斗目标，安装在窑炉中的蓄热式燃烧器(即烧嘴)，使热回收率达90％以上，公告号为CN2535671的《蓄热式燃烧器》专利，节能效果好。但是空气和烟气管件部分和烧嘴部分结构复杂，加工制造困难，造价较高，特别是蓄热体不易检修和更换，使用寿命低。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术的缺陷，在于提供一种结构简单，加工制造成本低，易于捡修和更换的自蓄热烧嘴。
本实用新型自蓄热烧嘴，包括空气烟气管件、蓄热部件和喷嘴部件依次相互密封连接为一体，其中心套装有燃料管；在蓄热部件外壳内固化的耐火材料和燃料管外固化的耐火材料之间所形成的腔体中，用耐火材料沿燃料管轴线方向均分成互不相通的4～8部分，并分别填充蓄热体；其中空气烟气管件的外壳内同轴套装有内筒，在内筒内沿轴线方向用筋板均分成互不相通的4～8个空心部分，并分别与蓄热部件中的相应部分连通；在空气烟气管件的外壳与内筒之间，垂直于轴线方向上，用隔板和4～8个盖板分隔成空气通道和烟气通道；空气通道一端通过在内筒上对称开设的2～4个通孔分别与内筒内对应的2～4个空心部分连通，其另一端与安装在空气烟气管件外壳上的总空气管连通；烟气通道一端通过在内筒的另一侧上对称开设的2～4个通孔分别与内筒内对应的另外2～4个空心部分连通，其另一端与安装在空气烟气管件外壳上的总烟气管连通；燃料管的圆锥形喷口与喷嘴部件中心的燃料喷口配装，在喷嘴部件与蓄热部件的连接端面上设有与4～8个蓄热体对应连通的、且相互隔离的4～8个环状同心凹槽，每个凹槽内分别设有锥状圆弧面孔，且每个锥状圆弧面孔沿轴向向燃料喷口中心收缩；由凹槽和锥状圆弧面孔构成4～8个空气喷口，在喷嘴部件的外壳和凹槽、锥状圆弧面孔、燃料管之间均为耐火材料。
本实用新型自蓄热烧嘴，其中总烟气管安装在蓄热部件的外壳上，并将烟气通道置于蓄热部件内，由蓄热部件的外壳与内筒和隔板的一部分封闭连接成新烟气通道，新烟气通道一端与总烟气管连通，其另一端通过在内筒上开设的2～4个通孔分别与内筒内对应的2～4个空心部分连通。
本实用新型自蓄热烧嘴，其中喷嘴部件用锥形喷嘴部件替代；在锥形喷嘴部件与蓄热部件连接的端面上设有与4～8个蓄热体对应连通的4～8个相互隔开的环状同心锥形槽，每个锥形槽内分别设有锥状圆弧面孔，且每个锥状圆弧面孔沿轴向向燃料喷口中心收缩，且燃料喷口伸出空气喷口；锥形喷嘴部件的外壳和锥形槽、锥状圆弧面孔、燃料管之间均为耐火材料。
本实用新型自蓄热烧嘴，其中空气通道和烟气通道可以互换。
本实用新型自蓄热烧嘴，其中自蓄热烧嘴为圆形或方形。
本实用新型自蓄热烧嘴，其中内筒内用筋板均分成互不相通的4个空心部分；蓄热部件内用耐火材料均分成互不相通的4部分；喷嘴部件由所述凹槽和锥状圆弧面孔均布构成互不相通的4个空气喷口。
本实用新型自蓄热烧嘴，由于将多个空气、烟气通道集成在一起，使燃气连续供入，不需要换向，因而结构更简单紧凑，体积小，并在空气烟气通道内加入蓄热体，使热回收率在90％以上，热交换效果更好，热回收率提高，节约能源，从而获得更大的经济效益。特别是将空气烟气管件上的盖板打开，可直接取出蓄热体清洗或更换，检修更方便。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的叙述。
图1为本实用新型自蓄热烧嘴结构原理剖面示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为图1的B-B剖面示意图；
图4为图1的C-C剖面示意图；
图5为图1的D-D剖面示意图；
图6为图1的E-E剖面示意图；
图7为图1的A向示意图；
图8为本实用新型自蓄热烧嘴另一实施例结构原理剖面示意图；
图9为图8的F-F剖面示意图；
图10为图8的B向示意图。
具体实施方法
如图1和图7所示，本实用新型自蓄热烧嘴包括空气烟气管件1、蓄热部件2和喷嘴部件3三个部分，并通过三部分外壳上的法兰相互密封连接为一体，其中心套装有燃料管4；在蓄热部件2外壳内固化的耐火材料5和燃料管4外固化的耐火材料5之间所形成的腔体中，用耐火材料5沿燃料管4轴线方向均分成互不相通的4部分41、42、43和44，并分别填充蓄热体6，见图4。其中空气烟气管件1的外壳内同轴套装有内筒7，在内筒7内沿轴线方向用筋板19均分成互不相通的4个空心部分31、32、33和34，并分别与蓄热部件2中的41、42、43和44相应连通；在空气烟气管件1的外壳与内筒7之间，垂直于轴线方向上，用隔板8和4个盖板9分隔成空气通道10和烟气通道11；空气通道10一端通过在内筒7上对称开设的2个通孔12分别与内筒7内对应的2个空心部分31和33连通，其另一端与安装在空气烟气管件1外壳上的总空气管13连通，见图2；烟气通道11一端通过在内筒7的另一侧上对称开设的2个通孔12分别与内筒7内对应的另外2个空心部分32和34连通，其另一端与安装在空气烟气管件1外壳上的总烟气管15连通，见图3；燃料管4的圆锥形喷口与喷嘴部件3中心的燃料喷口18配装，在喷嘴部件3与蓄热部件2的连接端面上设有与4个蓄热体部分41、42、43和44对应连通的、且相互隔离的4个环状同心凹槽16，每个凹槽16内分别设有锥状圆弧面孔17，且每个锥状圆弧面孔17沿轴向向燃料喷口18中心收缩；由凹槽16和锥状圆弧面孔17构成4个空气喷口51、52、53、54，在喷嘴部件3的外壳和凹槽16、锥状圆弧面孔17、燃料管4之间均为耐火材料5，见图5和图6。
图8～图10为本实用新型的另一实施例，它是将总烟气管15安装在蓄热部件2′的外壳上，同时将烟气通道11置于蓄热部件2′内，由蓄热部件2′的外壳与内筒7和隔板8的一部分封闭连接成新烟气通道11′，新烟气通道11′一端与总烟气管15连通，其另一端通过在内筒7上开设的2个通孔12分别与内筒7内对应的2个空心部分连通。这样总空气管13和总烟气管15不在同一平面内，而新的烟气通道11′只是原来的一半，减少了蓄热体的尺寸，从而使结构更紧凑，体积更小，见图9。另一方面是将喷嘴部件3用锥形喷嘴部件3′替代；在锥形喷嘴部件3′与蓄热部件2′连接的端面上设有与4个蓄热体6对应连通的4个相互隔开的环状同心锥形槽16′，每个锥形槽16′内分别设有锥状圆弧面孔17′，且每个锥状圆弧面孔17′沿轴向向燃料喷口18′中心收缩，且燃料喷口18′伸出空气喷口；锥形喷嘴部件3′的外壳和锥形槽16′、锥状圆弧面孔17′、燃料管4之间均为耐火材料5。实际上就是将喷嘴部件3的直筒状外壳设计为锥状外壳，内部的空气烟气腔体结构基本相同。
下面以图1～图7所示的实施例中以燃气为例，说明其工作原理。由阀体控制使空气从总空气管13进入空气通道10后，分两路分别经通孔12进入内筒7内对称布置的31和33部分，再进入蓄热部件2中相应的41和43部分，从喷嘴部分3中由凹槽16和锥状圆弧面孔17连通构成的空气喷口中的51和53部分喷出；与此同时，由燃料管4送入的燃气从燃料喷口18喷出，与空气混合、燃烧，产生的高温烟气经另一个烧嘴中空气喷口的52和54部分进入其蓄热部件的42和44部分，与蓄热体6进行热交换后，烟气温度降至100℃～200℃，使降低了温度的烟气经烟气通道11的32和34部分后，从总烟气管15排出；因为在工业窑炉中，这类烧嘴是成对安装，切换使用。间隔一定时间后，阀体控制换向，空气经过该烧嘴的总烟气管15进入，经烟气通道11的32和34部分后，进入其蓄热部件的42和44部分，与蓄热体6进行热交换后，这时低温空气吸收蓄热体6的热量，空气温度升高，这种高温空气经空气喷口的52和54部分喷出，与此同时，由燃料管4送入的燃气从燃料喷口18喷出，与空气混合、燃烧，产生的高温烟气经另一个烧嘴中的空气喷口的51和53部分进入蓄热部件，进行热交换后经空气通道10，从总空气管13排出，如此循环往复，以蓄热体为载体，间接地利用高温烟气加热空气燃烧，可实现热回收率90％以上。蓄热体6新型材料很多，如蜂窝状陶瓷蓄热体，它壁薄、孔距小，能在较短时间内积蓄和释放大量的热能，而压力损失小。

Claims (6)

1、一种自蓄热烧嘴，包括空气烟气管件(1)、蓄热部件(2)和喷嘴部件(3)依次相互密封连接为一体，其中心套装有燃料管(4)；在蓄热部件(2)外壳内固化的耐火材料(5)和燃料管(4)外固化的耐火材料(5)之间所形成的腔体中，用耐火材料(5)沿燃料管(4)轴线方向均分成互不相通的4～8部分，并分别填充蓄热体(6)；其特征在于所述空气烟气管件(1)的外壳内同轴套装有内筒(7)，在所述内筒(7)内沿轴线方向用筋板(19)均分成互不相通的4～8个空心部分，并分别与所述蓄热部件(2)相应部分连通；在所述空气烟气管件(1)的外壳与内筒(7)之间，垂直于轴线方向上，用隔板(8)和4～8个盖板(9)分隔成空气通道(10)和烟气通道(11)；所述空气通道(10)一端通过在所述内筒(7)上对称开设的2～4个通孔(12)分别与所述内筒(7)内对应的2～4个空心部分连通，其另一端与安装在所述空气烟气管件(1)外壳上的总空气管(13)连通；所述烟气通道(11)一端通过在所述内筒(7)的另一侧上开设的2～4个通孔(12)分别与所述内筒(7)内对应的另外2～4个空心部分连通，其另一端与安装在所述空气烟气管件(1)外壳上的总烟气管(15)连通；所述燃料管(4)的圆锥形喷口与所述喷嘴部件(3)中心的燃料喷口(18)配装，在所述喷嘴部件(3)与所述蓄热部件(2)连接的端面上设有与所述4～8个蓄热体部分对应连通的、但彼此间相互隔离的4～8个环状同心凹槽(16)，每个凹槽(16)内分别设有锥状圆弧面孔(17)，且每个所述锥状圆弧面孔(17)沿轴向向燃料喷口(18)中心收缩，由所述凹槽(16)和所述锥状圆弧面孔(17)构成4～8个空气喷口；在所述喷嘴部件(3)的外壳和所述凹槽(16)、锥状圆弧面孔(17)、燃料管(4)之间均为耐火材料(5)。
2、根据权利要求1所述自蓄热烧嘴，其特征是所述总烟气管(15)安装在所述蓄热部件(2)的外壳上，并将所述烟气通道(11)置于所述蓄热部件(2)内，由所述蓄热部件(2)的外壳与所述内筒(7)和隔板(8)的一部分封闭连接成新烟气通道(11′)，所述新烟气通道(11′)一端与所述总烟气管(15)连通，其另一端通过在所述内筒(7)上开设的2～4个通孔(12)分别与所述内筒(7)内对应的2～4个空心部分连通。
3、根据权利要求1或2所述自蓄热烧嘴，其特征是所述喷嘴部件(3)用锥形喷嘴部件(3′)替代；在所述锥形喷嘴部件(3′)与所述蓄热部件(2′)连接的端面上设有与所述4～8个蓄热体(6)对应连通的4～8个相互隔开的环状同心锥形槽(16′)，每个锥形槽(16′)内分别设有锥状圆弧面孔(17′)，且每个所述锥状圆弧面孔(17′)沿轴向向燃料喷口(18′)中心收缩，且所述燃料喷口(18′)伸出空气喷口；所述锥形喷嘴部件(3′)的外壳和所述锥形槽(16′)、锥状圆弧面孔(17′)、燃料管(4)之间均为耐火材料(5)。
4、根据权利要求3所述自蓄热烧嘴，其特征是所述空气通道(10)和烟气通道(11)可以互换。
5、根据权利要求4所述自蓄热烧嘴，其特征是所述自蓄热烧嘴为圆形或方形。
6、根据权利要求5所述自蓄热烧嘴，其特征是所述内筒(7)内用筋板(19)均分成互不相通的4个空心部分；所述蓄热部件(2′)内用耐火材料(5)均分成互不相通的4部分；所述喷嘴部件(3)由所述凹槽(16)和所述锥状圆弧面孔(17)均布构成互不相通的4个空气喷口。
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CN101986033A (zh) * 2009-07-28 2011-03-16 中外炉工业株式会社 蓄热式燃烧器和热处理炉
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