專利名稱：一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中間噴料式燃燒器，特別是涉及一種用于玻璃速熔方面的中間噴料式燃燒器，屬于機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃燒器是玻璃窯爐的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)、類型等對傳熱效果、玻璃熔化速率以及玻璃質(zhì)量等都有重要影響。目前，各種大規(guī)模生產(chǎn)用玻璃熔化池窯基本上都是在蓄熱式連續(xù)熔化池窯基礎(chǔ)上改進(jìn)的。其工作原理為配合好的原料在熔窯的一端成堆加入，主要利用安裝在料堆上方燃燒器中燃料燃燒產(chǎn)生的火焰輻射加熱，經(jīng)過高溫熔解、澄清、均化等過程形成均勻的、無氣泡、無結(jié)石的玻璃液，然后再經(jīng)過成型，退火等工序得到合格玻璃產(chǎn)品。這種玻璃窯爐上通常使用的燃燒器都是不帶中間噴料系統(tǒng)的，僅有燃燒火焰的功能。對于這種燃燒器最顯著的缺點(diǎn)就是物料主要靠輻射的方式加熱，熱傳遞效率低，此外，原料里面的各種易揮發(fā)氣體在玻璃熔化初期大部分包含在玻璃液內(nèi)，給后續(xù)的澄清工序帶來很大的·困難，造成了熱量的損失和燃料的增加。而且，現(xiàn)有的燃燒器還存在使用壽命短、占地面積大、熔化效率低等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有玻璃窯爐燃燒器熱量損失大、燃料消耗大等問題，提出了一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器。本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器，包括加料導(dǎo)管、燃料導(dǎo)管、一次助燃劑導(dǎo)管、二次助燃器導(dǎo)管、水冷外套和燒嘴，所述加料導(dǎo)管套接在燃料導(dǎo)管中，燃料導(dǎo)管套接在一次助燃劑導(dǎo)管中，一次助燃劑導(dǎo)管套接在二次助燃器導(dǎo)管中，二次助燃器導(dǎo)管套接在水冷外套中，燒嘴設(shè)置在各導(dǎo)管端頭，并與各導(dǎo)管相通。所述水冷外套包括相互貫通的給水管和排水管。所述水冷外套上設(shè)置給水入口和排水出口。所述給水入口和排水出口處分別設(shè)給水入口安裝套和排水出口安裝套。所述水冷外套外設(shè)置安裝支架和調(diào)節(jié)支撐桿，安裝支架用于將燃燒器固定于玻璃熔池的安裝位置，調(diào)節(jié)支架桿用于調(diào)整燒嘴到玻璃熔池的距離。該燃燒器可以安裝于玻璃熔池的頂部或者側(cè)面。使用時，將玻璃原料利用粉末加料器從燃燒器中間的加料導(dǎo)管噴入，同時從燃燒導(dǎo)管中噴入燃料以及從一、二次助燃劑導(dǎo)管中噴入助燃劑，燃料(天然氣、丙烷、煤層氣或者其他氣體化石燃料中的一種或幾種)和助燃劑(空氣、純氧或者富氧中的一種或幾種)經(jīng)燒嘴混合后燃燒產(chǎn)生的高溫火焰，將中間噴出的玻璃原料熔化后噴射入熔化池，使玻璃原料在高溫火焰飛行瞬間熔融成玻璃液并釋放出分解氣體，分解的氣體直接從窯爐上方的排氣口排出，不進(jìn)入玻璃熔池。為了防止燃燒器在高溫環(huán)境中變形，在外部設(shè)置水冷外套對其進(jìn)行循環(huán)水冷保護(hù)。[0010]傳統(tǒng)的玻璃熔化套管式氣體燃燒器一般由燃料管和助燃?xì)怏w管組成，平行架設(shè)在玻璃熔池上方兩側(cè)，混合好的玻璃原料從熔池一端推入后，僅靠熔池上方燃燒器產(chǎn)生的高溫火焰輻射加熱熔化，等待長時間完全熔化、澄清后得到玻璃產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的套管式氣體燃燒器相比，本實(shí)用新型具備下列優(yōu)點(diǎn)和效果(1)通過運(yùn)用中間噴料技術(shù)后，玻璃原料熔化時將采用傳導(dǎo)、輻射及對流三種方式加熱，大幅提高了熱應(yīng)用效率；(2)在原料飛行熔融瞬間釋放出的分解氣體不進(jìn)入玻璃熔池，也大幅減輕了澄清工序的負(fù)擔(dān)，減少了燃料的消耗和玻璃熔制時間；(3)燃燒器外層水冷套管可以大大延長燃燒器的使用壽命；(4)該燃燒器的使用還將簡化現(xiàn)有的玻璃窯爐結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備投資和占地面積。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中A-A縱截面的示意圖； 圖中，I-加料導(dǎo)管、2-燃料導(dǎo)管、3- —次助燃劑導(dǎo)管、4- 二次助燃器導(dǎo)管、5-水冷外套、6-燒嘴、7-排水出口、8-給水入口、9-排水出口安裝套、10-給水入口安裝套、11-安裝支架、12-調(diào)節(jié)支撐桿、13-給水管、14-排水管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。實(shí)施例I如圖I和2，中間噴料式玻璃速熔燃燒器包括加料導(dǎo)管I、燃料導(dǎo)管2、一次助燃劑導(dǎo)管3、二次助燃器導(dǎo)管4、水冷外套5和燒嘴6，所述加料導(dǎo)管I套接在燃料導(dǎo)管2中，燃料導(dǎo)管2套接在一次助燃劑導(dǎo)管3中，一次助燃劑導(dǎo)管3套接在二次助燃器導(dǎo)管4中，二次助燃器導(dǎo)管4套接在水冷外套5中，燒嘴6設(shè)置在各導(dǎo)管端頭，并與各導(dǎo)管相通；水冷外套5包括相互貫通的給水管13和排水管14 ;水冷外套5上設(shè)置給水入口 8和排水出口 7 ;給水入口 8和排水出口 7處分別設(shè)給水入口安裝套10和排水出口安裝套9 ;水冷外套5外設(shè)置安裝支架11和調(diào)節(jié)支撐桿12，安裝支架11用于將燃燒器固定于玻璃熔池的安裝位置，調(diào)節(jié)支架桿12用于調(diào)整燒嘴6到玻璃熔池的距離。該燃燒器可以安裝于玻璃熔池的頂部或者側(cè)面。使用時，將玻璃原料利用粉末加料器從燃燒器中間的加料導(dǎo)管I以100 g/min的速率噴入，同時從燃燒導(dǎo)管2中以速率為30L/min噴入燃料以及從一、二次助燃劑導(dǎo)管3、4中分別以速率為36L/min、84L/min噴入助燃劑，燃料(丙烷)和助燃劑(純氧)經(jīng)燒嘴6混合后點(diǎn)火燃燒產(chǎn)生的高溫火焰，將中間噴出的玻璃原料熔化后噴射入熔化池，使玻璃原料在高溫火焰飛行瞬間熔融成玻璃液并釋放出分解氣體，分解的氣體直接從窯爐上方的排氣口排出，不進(jìn)入玻璃熔池。為了防止燃燒器在高溫環(huán)境中變形，在外部設(shè)置水冷外套5對其進(jìn)行循環(huán)水冷保護(hù)。分析結(jié)果表明，玻璃原料在氧氣-丙烷燃燒爐內(nèi)飛行瞬間已經(jīng)熔化成晶瑩通明的玻璃液體，原料瞬間分解率為98%，鈉鈣硅玻璃的熔化率為95%。將得到的玻璃進(jìn)行感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜分析，其質(zhì)量組成為72. 5%Si02、15. 8%Na20、ll. 7%Ca0。
權(quán)利要求1.一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特征在于包括加料導(dǎo)管、燃料導(dǎo)管、一次助燃劑導(dǎo)管、二次助燃器導(dǎo)管、水冷外套和燒嘴，所述加料導(dǎo)管套接在燃料導(dǎo)管中，燃料導(dǎo)管套接在一次助燃劑導(dǎo)管中，一次助燃劑導(dǎo)管套接在二次助燃器導(dǎo)管中，二次助燃器導(dǎo)管套接在水冷外套中，燒嘴設(shè)置在各導(dǎo)管端頭，并與各導(dǎo)管相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特征在于所述水冷外套包括相互貫通的給水管和排水管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特征在于所述水冷外套上設(shè)置給水入口和排水出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特征在于所述給水入口和排水出口處分別設(shè)給水入口安裝套和排水出口安裝套。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特征在于所述水冷外 套外設(shè)置安裝支架和調(diào)節(jié)支撐桿。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器，屬于機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括加料導(dǎo)管、燃料導(dǎo)管、一次助燃劑導(dǎo)管、二次助燃器導(dǎo)管、水冷外套和燒嘴，所述加料導(dǎo)管套接在燃料導(dǎo)管中，燃料導(dǎo)管套接在一次助燃劑導(dǎo)管中，一次助燃劑導(dǎo)管套接在二次助燃器導(dǎo)管中，二次助燃器導(dǎo)管套接在水冷外套中，燒嘴設(shè)置在各導(dǎo)管端頭，并與各導(dǎo)管相通。通過運(yùn)用中間噴料技術(shù)后，玻璃原料熔化時將采用傳導(dǎo)、輻射及對流三種方式加熱，大幅提高了熱應(yīng)用效率；減輕了澄清工序的負(fù)擔(dān)，減少了燃料的消耗和玻璃熔制時間；燃燒器外層水冷套管可以大大延長燃燒器的使用壽命；該燃燒器的使用還將簡化現(xiàn)有的玻璃窯爐結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備投資和占地面積。
文檔編號C03B5/235GK202785952SQ20122045031
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者姚耀春, 楊斌, 戴永年, 吳鑒, 李永梅, 方還升, 黃瑞安, 楊桂玲 申請人:昆明理工大學(xué)