CN110748880A - 双气环喷射枪燃烧装置 - Google Patents

双气环喷射枪燃烧装置 Download PDF

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Abstract

根据本发明的双气环喷射枪燃烧装置，包括进气部和燃烧部，进气部包括壳体、气环件、进气管，进气管的一端与气环件连通，另一端与外部气源连通，燃烧部包括喉口、中心气环式枪体、内圈气环式枪体、外圈气环式枪体、稳焰装置、多个内圈气环连接气管、多个外圈气环连接气管、中心气环连接气管，喉口一端与壳体的一端连通，外圈气环式枪体呈圆环管状，设置有多个外圈喷射孔，中心气环式枪体设置有多个中心喷射孔，稳焰装置设置在中心气环式枪体的外侧，通过连接件与喉口的内壁相连，内圈气环式枪体设置有多个内圈喷射孔，内圈气环连接气管、外圈气环连接气管的一端分别连通气环件的一端，另一端分别连通内圈气环式枪体、外圈气环式枪体。

Description

双气环喷射枪燃烧装置
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种双气环喷射枪燃烧装置。
背景技术
市场上的燃烧器多采用燃气管***方式或采用预混形式的低氮燃烧器，采用燃气管***形式的燃烧器为了使气体分散的更加均匀，基本上采用多***构形式，该结构形式存在着布置空间的局限、生产成本高的问题；而预混结构形式的低氮燃烧器则存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种双气环喷射枪燃烧装置。双气环喷射枪燃烧装置技术是超低氮燃烧器中最重要的组成部分，主要应用于超低氮燃烧器，属于超低氮排放环保装置。
本发明提供了一种双气环喷射枪燃烧装置，具有这样的特征，包括进气部以及燃烧部，一端与进气部相连通，其中，进气部包括壳体、气环件、进气管，壳体呈筒状，两端开口，气环件呈筒状，设置在壳体内，气环件的轴线与壳体的轴线共线，气环件的剖面为圆环，进气管的一端与气环件连通，另一端与外部气源连通，进气管的轴线与壳体的轴线垂直，燃烧部包括：喉口、中心气环式枪体、内圈气环式枪体、外圈气环式枪体、稳焰装置、多个内圈气环连接气管、多个外圈气环连接气管、中心气环连接气管，喉口呈两端开口的筒状，一端与壳体的一端连通，另一端为自由端，外圈气环式枪体呈圆环管状，设置在喉口的外壁上，位于喉口的自由端，外圈气环式枪体上设置有多个外圈喷射孔，中心气环式枪体设置在稳焰装置的中心，中心气环式枪体的轴线与喉口的轴线共线，中心气环式枪体上设置有多个中心喷射孔，稳焰装置设置在中心气环式枪体的外侧，通过连接件与喉口的内壁相连，内圈气环式枪体呈圆环管状，设置在稳焰装置的外壁上，与稳焰装置同轴设置，内圈气环式枪体上设置有多个内圈喷射孔，中心气环连接气管的一端连通气环件的一端，另一端连通中心气环式枪体，内圈气环连接气管的一端连通气环件的一端，另一端连通内圈气环式枪体，外圈气环连接气管的一端连通气环件的一端，另一端连通外圈气环式枪体。
在本发明提供的双气环喷射枪燃烧装置中，还可以具有这样的特征：其中，外圈气环式枪体距离喉口端面的距离为15-35mm。
另外，在本发明提供的双气环喷射枪燃烧装置中，还可以具有这样的特征：其中，多个外圈喷射孔呈多列的圆周排列，相邻列的外圈喷射孔间隔交叉设置。
另外，在本发明提供的双气环喷射枪燃烧装置中，还可以具有这样的特征：其中，外圈喷射孔的直径为2.5-9mm，数量为80-120个。
另外，在本发明提供的双气环喷射枪燃烧装置中，还可以具有这样的特征：其中，内圈气环式枪体距离喉口端面的距离为50-100mm。
另外，在本发明提供的双气环喷射枪燃烧装置中，还可以具有这样的特征：其中，内圈喷射孔的直径为3-7mm，数量为9-27个。
另外，在本发明提供的双气环喷射枪燃烧装置中，还可以具有这样的特征：其中，中心喷射孔轴线与中心气环式枪体的轴线的夹角为45-65°。
另外，在本发明提供的双气环喷射枪燃烧装置中，还可以具有这样的特征：其中，中心喷射孔的直径为2.5-5mm，数量为6-12个。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的双气环喷射枪燃烧装置，因为具有多个环型式喷射枪体，多个环型式喷射枪体分层、分段设置且前后位置不相同，所以，本发明的双气环喷射枪燃烧装置具有改变燃气量占比、助燃空气量占比的分配，解决了火焰根部温度过高的问题。
另外，本发明的双气环喷射枪燃烧装置中环型喷射枪头上均匀设置有多个气体喷射孔，具有分散燃气的分布，保证各局域燃气量的分配以及燃气与助燃空气最佳的混合，降低氮氧化物的排放的效果。
进一步地，多个气体喷射孔均布分布于燃烧喉口的周围，并且气体喷射孔具有不同角度，使得燃烧气体分散的更加均匀，解决了燃气分配不均的问题，保证燃气与助燃空气最佳的混合，降低氮氧化物的排放。
进一步地，本发明的双气环喷射枪燃气装置解决了燃气管***结构燃烧器空间布置局限、生产成本高的问题，而且此布置形式比燃气管***结构形式的低氮燃烧器的多枪布置的空燃比能得到更加均匀的混合状态；同时也解决预混形式低氮燃烧器的安全隐患的问题。
附图说明
图1是本发明的实施例中双气环喷射枪燃烧装置立体示意图；
图2是图1的剖面示意图；
图3是本发明的实施例中内圈气环式枪体与稳焰装置正视示意图；
图4是图3的剖面示意图；
图5是本发明的实施例中中心气环式枪体立体示意图；
图6是图5的剖面示意图；
图7是本发明的实施例中外圈气环式枪体正视示意图；
图8是图7的A-A剖面示意图；
图9是图7的B-B剖面示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的双气环喷射枪燃烧装置作具体阐述。
实施例
如图1、图2所示，双气环喷射枪燃烧装置，包括进气部10以及燃烧部20。
进气部10的一端与燃烧部20的一端相连通。
进气部10包括壳体11、气环件12、进气管13。
壳体11呈筒状，两端开口。
气环件12呈筒状，内部设置有圆柱体，该圆柱体与气环件12的筒壁构成环形气道121，气环件12设置在壳体11内，气环件12的轴线与壳体12的轴线共线，气环件12的剖面为圆环。
进气管13的一端与气环件12连通，另一端与外部气源连通，进气管13的轴线与壳体11的轴线垂直，实施例中，进气管13与气环件12的环形气道121连通。
燃烧部20包括喉口21、中心气环式枪体22、稳焰装置23、内圈气环式枪体24、外圈气环式枪体25、中心气环连接气管26、多个内圈气环连接气管27、多个外圈气环连接气管28。
喉口21呈两端开口的筒状，一端与壳体11的一端连通，另一端为自由端。
稳焰装置23设置在中心气环式枪体22的外侧，通过连接件与喉口21的内壁相连，如图3、图4所示，稳焰装置23包括内圈231、多个叶片232以及外圈233。
内圈231与外圈233同轴设置，多个叶片232沿圆周均匀设置在内圈231与外圈233之间，叶片232的一端与内圈231相连，另一端与外圈233相连，相邻的叶片232之间扭转设置且具有间隔。
中心气环式枪体22设置在稳焰装置23的中心，中心气环式枪体23的轴线与喉口21的轴线共线，中心气环式枪体22同时也是整个燃烧结构的中心位置，如图5、图6所示，中心气环式枪体22呈圆环状，在圆环壁内设置有环形气道221，中心气环式枪体22上设置有多个中心喷射孔222，中心喷射孔222位于中心气环式枪体22的一端，连通外部与环形气道221，中心喷射孔222的轴线与中心气环式枪体22的轴线的夹角a为45-65°，中心喷射孔222的直径为2.5-5mm，数量为6-12个。中心气环式枪体22的另一端还设置有连通外部与环形气道221的通孔，实施例中，中心喷射孔222的直径为3mm，数量为6个。
内圈气环式枪体24呈圆环管状，设置在稳焰装置23的外壁上，与稳焰装置23同轴设置，内圈气环式枪体24上设置有多个内圈喷射孔241，分度圆中间截面与稳焰装置23的端面平齐，上面布置有9-27个直径为3-7mm的孔，大小不一，间隔布置，凹进整个喉口21的距离为50-100mm。内圈气环式枪体24上设置有3个进气口，位于喷射孔241的背面。
外圈气环式枪体25呈圆环管状，设置在喉口21的外壁上，位于喉口的自由端，距离喉口21端面15-35mm。
如图7、图8、图9所示，外圈气环式枪体25上设置有多个外圈喷射孔251。多个喷射孔251呈圆周排列，排列呈多列，相邻列的喷射孔251间隔交叉布置，喷射孔251直径为2.5-9mm，数量为80-120个，1-5圈间隔交叉布置，相邻圈中的喷射孔251喷射方向不同。外圈气环式枪体25上设置有3个进气口，位于喷射孔251的背面。
外圈气环式枪体25布置于燃烧喉口21的周围，是燃料喷射的主喷射枪体，能够使燃料充分扩散，避免温度集中。
中心气环连接气管26的一端连通气环件的环形气道，另一端通过通孔连通中心气环式枪体22的环形气道221。
多个内圈气环连接气管27的一端连通气环件的环形气道，另一端连通内圈气环式枪体24，实施例中，内圈气环连接气管27的数量为3个，沿圆周均匀设置。
多个外圈气环连接气管28的一端连通气环件的环形气道，另一端连通外圈气环式枪体25，实施例中，外圈气环式枪体25的数量为3个，沿圆周均匀设置。
中心气环式枪体22、内圈气环式枪体24、外圈气环式枪体25分层、分段设置。
从喉口21的自由端向内，外圈气环式枪体25、内圈气环式枪体24、中心气环式枪体22分段设置。
从喉口21外向内，外圈气环式枪体25、内圈气环式枪体24、中心气环式枪体22分层设置。这样的结构较好地解决了燃气集中的问题。
另外，多个燃气喷射孔在环型喷射枪头上均布分布,并形成不同角度的喷射方向，使燃烧气体分散的更加均匀。
布置于燃烧装置中心的中心环型式喷射枪体22的气体分配量占比相对较少，结合稳焰装置23，保证中心火焰的稳定即可，其目的是降低中心火焰的温度，避免高温产生氮氧化物，而外圈气环式枪体25分配燃气量占比相对较大。
燃烧装置助燃空气大部分占比分配于内圈气环式枪体24与外圈气环式枪体25之间，外圈气环式枪体25的根部助燃空气相对较小，目的是为了降低火焰根部的温度，降低氮氧化物的产生，达到解决火焰根部温度过高的问题。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的双气环喷射枪燃烧装置，因为具有多个环型式喷射枪体，多个环型式喷射枪体分层、分段设置且前后位置不相同，所以，本发明的双气环喷射枪燃烧装置具有改变燃气量占比、助燃空气量占比的分配，解决了火焰根部温度过高的问题。
另外，本实施例的双气环喷射枪燃烧装置中环型喷射枪头上均匀设置有多个气体喷射孔，具有分散燃气的分布，保证各局域燃气量的分配，保证燃气与助燃空气最佳的混合，降低氮氧化物的排放的效果。
进一步地，多个气体喷射孔均布分布于燃烧喉口的周围，并且气体喷射孔具有不同角度，使得燃烧气体分散的更加均匀，解决了燃气分配不均的问题，保证燃气与助燃空气最佳的混合，降低氮氧化物的排放。
进一步地，本实施例的双气环喷射枪燃气装置解决了燃气管***结构燃烧器空间布置局限、生产成本高的问题，而且此布置形式比燃气管***结构形式的低氮燃烧器的多枪布置的空燃比能得到更加均匀的混合状态；同时也解决预混形式低氮燃烧器的安全隐患的问题。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于，包括：
进气部；以及
燃烧部，一端与所述进气部相连通，
其中，所述进气部包括壳体、气环件、进气管，
所述壳体呈筒状，两端开口，
所述气环件呈筒状，设置在所述壳体内，所述气环件的轴线与所述壳体的轴线共线，所述气环件的剖面为圆环，
所述进气管的一端与所述气环件连通，另一端与外部气源连通，所述进气管的轴线与所述壳体的轴线垂直，
所述燃烧部包括：喉口、中心气环式枪体、内圈气环式枪体、外圈气环式枪体、稳焰装置、多个内圈气环连接气管、多个外圈气环连接气管、中心气环连接气管，
所述喉口呈两端开口的筒状，一端与所述壳体的一端连通，另一端为自由端，
外圈气环式枪体呈圆环管状，设置在所述喉口的外壁上，位于所述喉口的自由端，所述外圈气环式枪体上设置有多个外圈喷射孔，
所述中心气环式枪体设置在所述稳焰装置的中心，所述中心气环式枪体的轴线与所述喉口的轴线共线，所述中心气环式枪体上设置有多个中心喷射孔，
所述稳焰装置设置在所述中心气环式枪体的外侧，通过连接件与所述喉口的内壁相连，
所述内圈气环式枪体呈圆环管状，设置在所述稳焰装置的外壁上，与所述稳焰装置同轴设置，所述内圈气环式枪体上设置有多个内圈喷射孔，
所述中心气环连接气管的一端连通所述气环件的一端，另一端连通所述中心气环式枪体，
所述内圈气环连接气管的一端连通所述气环件的一端，另一端连通所述内圈气环式枪体，
所述外圈气环连接气管的一端连通所述气环件的一端，另一端连通所述外圈气环式枪体。
2.根据权利要求1所述的双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于：
其中，所述外圈气环式枪体距离所述喉口端面的距离为15-35mm。
3.根据权利要求1所述的双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于：
其中，多个所述外圈喷射孔呈多列的圆周排列，相邻列的所述外圈喷射孔间隔交叉设置。
4.根据权利要求1所述的双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于：
其中，所述外圈喷射孔的直径为2.5-9mm，数量为80-120个。
5.根据权利要求1所述的双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于：
其中，所述内圈气环式枪体距离所述喉口端面的距离为50-100mm。
6.根据权利要求1所述的双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于：
其中，所述内圈喷射孔的直径为3-7mm，数量为9-27个。
7.根据权利要求1所述的双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于：
其中，所述中心喷射孔轴线与所述中心气环式枪体的轴线的夹角为45-65°。
8.根据权利要求1所述的双气环喷射枪燃烧装置，其特征在于：
其中，所述中心喷射孔的直径为2.5-5mm，数量为6-12个。
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