CN219389716U - 高刚性火焰长焰燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高刚性火焰长焰燃烧器，包括：烧嘴芯，风套，喷火管段，气帽喷头、一次风配风套及二次风配风盘；所述风套与所述喷火管段相连接，所述烧嘴芯一端穿过所述风套并延伸至所述喷火管段中，所述烧嘴芯的一端设置于所述气帽喷头中，所述一次风配风套设置在所述气帽喷头远离所述烧嘴芯的一侧，所述一次风配风套上设置有分级配风孔与二次风配风盘。本申请的高刚性火焰长焰燃烧器，火焰刚直的力，此外，结合了分级配风燃烧与高速轴流式扩散燃烧的优点，不但实现了长火焰状态，还实现了火焰高刚性的特点，消除了传统长焰式烧嘴火焰末端发散发飘的现象。

Description

高刚性火焰长焰燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种高刚性火焰长焰燃烧器。

背景技术

传统的燃气长焰烧嘴(燃烧器)多采用套管式或扩散式鼓风型烧嘴，自内向外依次是燃气通道，助燃空气通道的气道结构。传统的长焰烧嘴虽然可实现长焰燃烧的效果，但火焰刚性段一般不长，火焰形状也不好，大多火焰末端粗大发飘，刚性不足，不能实现“匕首”状火焰的形态来提高火焰刚性。通过增加风量，虽然火焰刚性会有所提高，但火焰长度却缩短了；为增加火焰长度，可以增加燃气压力与流量，但这不仅增大了燃气消耗，燃烬率降低，而且火焰形状更加不好，火焰末端更加发散粗大，虚飘。

因此，需要对现有的燃烧器进行改进，以实现长火焰状态，实现火焰高刚性的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种高刚性火焰长焰燃烧器，以消除传统长焰式燃烧器火焰末端发散发飘的现象。

本实用新型提供一种高刚性火焰长焰燃烧器，包括：烧嘴芯，风套，喷火管段，气帽喷头、一次风配风套及二次风配风盘；所述风套与所述喷火管段相连接，所述烧嘴芯一端穿过所述风套并延伸至所述喷火管段中，所述烧嘴芯的一端设置于所述气帽喷头中，所述一次风配风套设置在所述气帽喷头远离所述烧嘴芯的一侧，所述一次风配风套上设置有分级配风孔与二次风配风盘。

进一步的，所述气帽喷头上设置有稳焰孔与主燃孔。

进一步的，还包括烧嘴后端法兰盖，所述烧嘴后端法兰盖与所述风套远离所述喷火管段的一侧相连接。

进一步的，所述烧嘴后端法兰盖上设置有火焰探测接口及观火镜。

进一步的，还包括点火电极；安装于所述烧嘴后端法兰盖上，伸至所述一次风配风套内的所述气帽喷头的稳焰孔附近。

进一步的，所述风套上设置有空气接口及空气测压嘴。

进一步的，所述喷火管段的出口设置有喷管内收缩锥结构。

进一步的，在所述一次风配风套一侧设置有根部配风孔；所述一次风配风套至少具有一个束腰状区域，多个一次配风孔设置在所述束腰状区域中。

进一步的，所述根部配风孔和所述一次配风孔皆沿着径向均布。

进一步的，所述二次风配风盘为边齿形，中部区域为混合气喷孔，外部区域为多个二次风槽。

与现有技术相比，本申请的高刚性火焰长焰燃烧器，能够实现火焰呈“匕首”形，刚直的力，自燃烧器的喷火管中高速喷出，对准定点物体进行高温快速焚烧；此外，本实用新型结合了分级配风燃烧与高速轴流式扩散燃烧的优点，不但实现了长火焰状态，还实现了火焰高刚性的特点，消除了传统长焰式烧嘴火焰末端发散发飘的现象。

附图说明

图1为本实用新型的一种高刚性火焰长焰燃烧器的剖面示意图；

图2为本实用新型的一种高刚性火焰长焰燃烧器的左视示意图；

图3a为本实用新型的一种高刚性火焰长焰燃烧器的气帽喷头的剖面示意图；

图3b为本实用新型的一种高刚性火焰长焰燃烧器的气帽喷头的右视示意图；

图4为本实用新型的一种高刚性火焰长焰燃烧器的一次风配风套结构示意图；

图5为为本实用新型的一种高刚性火焰长焰燃烧器的二次配风盘结构示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的高刚性火焰长焰燃烧器进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

根据工程燃烧学理论，气体燃料在流出孔口之前，与部分空气预先混合(一次空气)，可形成较高温度的火焰，火焰刚性较好，但火焰长度较短；当一次空气量不足或很少时，可以形成扩散式燃烧，火焰较长，但火焰刚性不足。所以本实用新型通过结构设计控制一次风与二次风的供给比例，来实现火焰刚性与火焰长度的兼顾。

当可燃混合物以层流或紊流流动状态由喷口喷出时，着火后可以形成锥形或近似锥形的火焰轮廓，火焰长度通常的规则是：气体流速增加，火焰长度增加；混合速度降低，火焰长度增加；相同流速下，燃气流量增加，火焰长度变长。

请参阅图1∽图5所示，本实用新型实施例提供一种高刚性火焰长焰燃烧器，包括：烧嘴芯1，风套3，喷火管段4，气帽喷头5、一次风配风套6及二次风配风盘7；所述风套3与所述喷火管段4相连接，所述烧嘴芯1一端穿过所述风套3并延伸至所述喷火管段4中，所述烧嘴芯1的一端设置于所述气帽喷头5中，所述一次风配风套6设置在所述气帽喷头5远离所述烧嘴芯1的一侧，所述一次风配风套6上设置有分级配风孔与二次风配风盘7。

本实用新型一方面实现助燃风的分级控量配给，另一方面实现对喷火管段4的冷却、并提高火焰的喷出速度，延缓空气与燃气的混合时间，以达到增加火焰刚性和火焰长度的目的。

请继续参考图1所述，还包括烧嘴后端法兰盖，所述烧嘴后端法兰盖与所述风套3远离所述喷火管段4的一侧相连接。

作为示例，所述烧嘴后端法兰盖上设置有火焰探测接口8及观火镜9。相应的，还设置有点火电极安装孔、中心通孔等。

所述火焰探测接口8可设计为UV探测或离子棒探测式。当为离子棒探测时，探头的设置确保烧嘴小火与大火时的火焰均能探测到。

在一个实施例中，还包括点火电极2；安装于所述烧嘴后端法兰盖上，伸至所述一次风配风套6内的所述气帽喷头5的稳焰孔附近。

具体的，烧嘴芯1包括带密封螺纹接口的燃气中心管，所述燃气中心管与烧嘴后端法兰盖垂直焊接。

所述火焰探测接口8倾斜一定角度焊接在所述烧嘴后端法兰盖所开的探孔处。

所述点火电极2的安装孔为内螺纹通孔，与电极安装螺纹相适应。

所述观火镜安装孔也开在烧嘴后端法兰盖上，为内螺纹通孔，与观火镜9的安装螺纹相适应，观火镜9以螺纹安装的方式固定于烧嘴后端法兰盖上。

所述烧嘴芯1安装于所述风套3的内部，所述烧嘴芯1上的法兰与所述风套3法兰之间夹密封垫用螺栓紧固件连接。

在一个实施例中，所述一次风配风套6的出口，可以是出口与喷火管段4的出口平齐，且与之同心同轴。

具体的，所述配风套6以螺纹安装的方式或焊接的方式装配在气帽喷头5的进气端外表面，使得气帽喷头5上的稳焰孔完全置于一次风配风套6的里侧内腔中，烧嘴中心气管与所述气帽喷头5及所述一次风配风套6三者同轴同心。

进一步的，所述喷火管段4的出口设置有喷管内收缩锥结构；所述喷火管段4的出口可根据所需流速调整缩口锥的具体尺寸，以提高火焰刚性。

在一个实施例中，所述气帽喷头5上设置有稳焰孔52与主燃孔53，如图3a和图3b所示。

所述的气帽喷头5位于所述一次风配风套6的一次配风孔63(如图4所示)里端，与烧嘴芯1的中心气管出口端相连，在实现对燃气加速高速喷出的同时，并可调节一次配风孔63与气帽喷头5的稳焰孔之间的水平距离，以保证在风压不变的情况下，通此调节一方面来提高点火成功率，另一方面实现混合距离的调节。

具体的，所述气帽喷头5以螺纹安装的方式，安装于烧嘴芯中心气管的喷出端，旋进深度以能让所述气帽喷头5上的稳焰孔52与点火电极2的头部平齐的位置为准。如图3a，在所述气帽喷头5上设置有定位螺孔51，以便于进行安装固定。

所述点火电极头不能与稳焰孔正对，应位于气帽喷头5上的两个相邻的稳焰孔之间。

请参考图4，所述一次风配风套6一侧设置有安装螺孔61，便于与所述定位螺孔51配合。

在所述一次风配风套6一侧设置有根部配风孔62，所述根部配风孔62可以是6～7个，或者其他数量，沿着径向均布。

所述一次风配风套6至少具有一个束腰状区域，所述一次配风孔63均匀设置在所述束腰状区域中。例如可以为8～10个，或者其他数量，沿着径向均布。

此外，在所述一次风配风套6一侧还设置有点火电极插孔64。

请参考图5所示，所述二次风配风盘7可以为边齿形，中部区域为混合气喷孔71，可以是二次风配风盘7套在一次风配风套6的喷出孔外侧的配合孔；外部区域为多个二次风槽72，例如，可以是轴流二次风的喷出通道，数量为12～16个。或者，可以视出口管段的喷口内径大小计算二次风的喷出速度为依据预以取消，以提高二次风配风的占比，达到控制火焰形状与长度的目的。

在一个示例中，所述二次配风盘7焊接于一次风配风套6喷出端缩口锥小端处的外周。

在一个实施例中，所述喷火管段4上的安装法兰与所述风套3右侧的安装法间夹密封垫用四个沉头螺栓相联，所述风套3右侧法兰上共设8个孔，其中四个相间隔的沉头锥形孔用于连接所述喷火管段4。另外四个相间隔的直孔用于在炉壳上安装固定烧嘴用。可以理解的是，具体螺栓的数量，可以根据实际情况进行调整，上述举例并不能够作为对本申请的限定。

进一步的，所述风套3上设置有空气接口及空气测压嘴。所述空气接口，可设置节流孔板装置。

一方面通过分级均布的具有节流作用的配风孔对气帽喷头5喷出的燃气，进行限量分级配风。另一方面可调节二次风配风盘7在喷火管段4内沿烧嘴轴向的位置，调节燃气与空气的混合区长度。燃气与一次空气在一次风配风套6内沿烧嘴轴向分级限量配风并加速，在配风套出风端，设置轴流加速型二次风配风盘，在限制火焰直径，改善火焰刚性与形状的同时，提高燃烬率，提高火焰喷出速度，增加火焰长度。消除了传统套管式及扩散式燃烧器边沿送风，中部燃料缺氧燃烧不完全的现象，提高了燃烧效率，并降低了热力型NOx的生成。

本实用新型还涉及分级配风结构与双稳焰结构设计、防回火脱火结构设计，其主要体现在：点火与稳燃用一次风与燃气稳焰孔气流垂直相交混合，不受高压高速轴向气流的影响，在气帽喷头5的周围形成相对于轴向低速的回流区，起到一级稳焰的作用；一次风配风套6的出口采用缩口稳焰锥设计与二次风盘高速细股流设计，形成内外双重稳焰的防脱火结构设计；燃料供给为扩散式防回火结构，使燃烧器具有很大的调节比，在高速喷出火焰时，免受燃气与空气压力与流量大幅波动的影响，而达到稳定燃烧的目的。

如上所述，本实用新型的高刚性火焰长焰燃烧器，具有以下效果：实现小功率直接点火，带点火与熄火保护功能；额定功率工作状态下，火焰长且刚性强，适用于定向定点加热焚烧的功能；助燃气分级配给，双稳焰结构火焰稳定，燃烧完全，并能实现低热力型NOx燃烧。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同或类似的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，包括：烧嘴芯，风套，喷火管段，气帽喷头、一次风配风套及二次风配风盘；所述风套与所述喷火管段相连接，所述烧嘴芯一端穿过所述风套并延伸至所述喷火管段中，所述烧嘴芯的一端设置于所述气帽喷头中，所述一次风配风套设置在所述气帽喷头远离所述烧嘴芯的一侧，所述一次风配风套上设置有分级配风孔与二次风配风盘。

2.根据权利要求1所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，所述气帽喷头上设置有稳焰孔与主燃孔。

3.根据权利要求2所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，还包括烧嘴后端法兰盖，所述烧嘴后端法兰盖与所述风套远离所述喷火管段的一侧相连接。

4.根据权利要求3所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，所述烧嘴后端法兰盖上设置有火焰探测接口及观火镜。

5.根据权利要求3所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，还包括点火电极，安装于所述烧嘴后端法兰盖上，伸至所述一次风配风套内的所述气帽喷头的稳焰孔附近。

6.根据权利要求1所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，所述风套上设置有空气接口及空气测压嘴。

7.根据权利要求1所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，所述喷火管段的出口设置有喷管内收缩锥结构。

8.根据权利要求1所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，在所述一次风配风套一侧设置有根部配风孔；所述一次风配风套至少具有一个束腰状区域，多个一次配风孔设置在所述束腰状区域中。

9.根据权利要求8所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，所述根部配风孔和所述一次配风孔皆沿着径向均布。

10.根据权利要求1所述的高刚性火焰长焰燃烧器，其特征在于，所述二次风配风盘为边齿形，中部区域为混合气喷孔，外部区域为多个二次风槽。