專利名稱:蓄熱式輻射管燒嘴的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種熱處理設備使用的燃燒設備,尤其是指一種蓄熱式輻射管燒嘴。
近年來,蓄熱式燃燒技術發(fā)展較快,該系統(tǒng)包括對稱布置的燒嘴、蓄熱器、換向器系統(tǒng)和相配套的控制系統(tǒng)。其原理和結構特點為成對的一對燒嘴,附帶各自的蓄熱器,當一側的燒嘴燃燒時,另一側的燒嘴負責回收燃燒廢氣,利用廢氣溫度將蓄熱體加熱,蓄熱體完成了對熱量的過濾工作,煙氣以極低的溫度排出。經(jīng)過一定的時間后,由控制系統(tǒng)發(fā)出指令,由換向系統(tǒng)完成空氣及煙氣的流向控制,這樣,原來處于蓄熱狀態(tài)的一側變成放熱狀態(tài),助燃空氣經(jīng)蓄熱器后完成高溫預熱,以高溫狀態(tài)參加燃燒,處于放熱狀態(tài)的另一側變成蓄熱狀態(tài),負責回收廢氣溫度。
本實用新型的目的在于提供一種蓄熱式輻射管燒嘴,能夠節(jié)約能源,改善環(huán)保。
本實用新型的目的在于提供一種蓄熱式輻射管燒嘴,強化溫度分布的均勻性,延長輻射管使用壽命。
本實用新型的目的在于提供一種蓄熱式輻射管燒嘴,簡化排煙系統(tǒng),使其小型化。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供的一種蓄熱式輻射管燒嘴,包括有空氣換向閥、煤氣換向閥、旋轉型氣動裝置和帶有蓄熱器的燒嘴四個部分,其中一空氣換向閥,為旋轉四通結構,閥座引出四個接管,其中一對位置相對的四通閥接管分別固定連接空氣氣源和廢氣出口,另一對位置相對的四通閥接管分別固定連接燒嘴的兩個助燃空氣管,閥芯為四通閥芯,通過其旋轉完成流向控制。
一煤氣換向閥,為“L”型旋轉三通結構,與空氣換向閥共用一根同步軸,閥座引出三個接管,進氣口的位置處于閥座同步軸軸線上,進氣口連接燃燒煤氣氣源,閥座兩個出氣口垂直與同步軸線,其交叉角度為90°,分別連接燒嘴的兩個燃料噴槍及入口連接件。閥芯為“L”型旋轉兩通結構,與空氣換向閥閥芯用同一根軸聯(lián)接,通過旋轉完成流向控制,閥座兩個出氣口只有一個出氣口與煤氣氣源接通。
一旋轉型氣動裝置,連接空氣換向閥和煤氣換向閥的同步軸,完成對該同步軸的控制。
一對燒嘴,兩個燒嘴本體分別連接輻射管的兩端,該燒嘴設有點火裝置、燃料噴槍及入口連接件和蓄熱器,蓄熱器連接助燃空氣管。
所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其中空氣換向閥為鼓形結構,其空氣四通閥座與鼓型閥芯之間設有金屬密封圈。
所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其中燃料煤氣換向閥為“L”型旋轉三通結構,其燃料三通閥座與“L”型閥芯之間設有燃料進口密封圈。
所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其中空氣換向閥和煤氣換向閥設同步軸,助燃空氣和燃料換向處于機械同步狀態(tài)。
所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其中蓄熱器內填充球狀蓄熱體。球狀蓄熱體為陶瓷耐火材料,球徑6mm-80mm。
所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其中在燒嘴本體和輻射管之間連接有過渡管。
所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其中在兩個過渡管之間連接有煙氣回流燃燒接管。
本實用新型采用蓄熱式脈沖燃燒,其中一個燃燒,一個蓄熱,燒嘴帶有各自的蓄熱器和燃燒系統(tǒng),兩個燒嘴的助燃空氣接管接空氣四通換向閥,兩個燒嘴的燃料煤氣接管接煤氣“L型”換向閥,助燃空氣由氣源經(jīng)空氣換向閥、燃料煤氣經(jīng)煤氣換向閥進入處于燃燒狀態(tài)的燒嘴,燃燒廢氣經(jīng)輻射管后進入處于蓄熱狀態(tài)的燒嘴,廢氣流經(jīng)蓄熱器出燒嘴,經(jīng)其助燃空氣接管回流空氣四通換向閥,經(jīng)空氣換向閥后排出;經(jīng)一段時間后,空氣換向閥和煤氣換向閥在旋轉型氣動裝置的驅動下,完成狀態(tài)切換,原來處于燃燒狀態(tài)的燒嘴切換為蓄熱狀態(tài),原來處于蓄熱狀態(tài)的燒嘴切換為燃燒狀態(tài)。
本實用新型優(yōu)點如下1、換向穩(wěn)定,設備運行平穩(wěn)可靠;2、密封嚴密,無泄漏;3、運行過程中,助燃空氣和燃料換向處于完全同步狀態(tài);4、節(jié)能降耗;5、低NOx排放;6、排煙溫度低,排煙系統(tǒng)小型化。
為確??諝夂腿剂系脑趽Q向節(jié)奏上保持完全同步,因此換向閥100采用同軸結構。由空氣換向閥140、煤氣換向閥150和旋轉型氣動裝置123組成??諝鈸Q向閥140和煤氣換向閥150采用同軸串聯(lián)結構;由旋轉型氣動裝置123完成控制和驅動。
如
圖1至圖3所示,空氣換向閥140為旋轉四通結構,鼓型閥芯111的運動采用往復90°旋轉運動;空氣四通內閥座107、空氣四通外閥座108與鼓型閥芯111之間的結合采用金屬硬密封結構,用金屬密封圈110密封,并用緊固件109緊固;同步軸122與空氣四通內閥座107之間裝有軸套103,并用填料壓蓋101、填料102密封??諝鈸Q向閥140用四通接口法蘭105外接四通閥接管1041、四通閥接管1042、四通閥接管1043、四通閥接管1044,其中四通閥接管1041接助燃空氣氣源,四通閥接管1042接燒嘴200助燃空氣管201,四通閥接管1043為廢氣排出管,四通閥接管1044接燒嘴200’的助燃空氣管201’。
如圖2所示,煤氣換向閥150為“L”型旋轉三通結構,“L”型閥芯120的運動采用往復90°旋轉運動;燃料三通內閥座116、燃料三通外閥座117與“L”型閥芯120之間的結合采用金屬硬密封結構,用燃料出口密封圈124密封;同步軸122與燃料三通內閥座116之間裝有軸套114,并用填料壓蓋112、填料113密封。煤氣換向閥150的進氣口151與同步軸122處于同一軸線,并裝有燃料進口連接件121,用燃料進口密封圈125密封;出氣口152(圖4所示)和出氣口153(圖4所示)分別連接燃料噴槍及入口連接件212(
圖1(a)所示)和燃料噴槍及入口連接件212’(
圖1(a)所示),并裝有燃料出口法蘭118,用燃料出口連接件119緊固;兩個出氣口152和153的交叉角度為90°,只保持一個出氣口與進氣口151接通的狀態(tài)。
如圖3(a)所示,在此狀態(tài)下,空氣四通閥接管1041和四通閥接管1042連通,四通閥接管1043和四通閥接管1044連通,煤氣“L”型換向閥進氣口151(圖4a所示)和出氣口152(圖4a所示)接通;當換向閥100在換向閥旋轉型氣動裝置123帶動作90°旋轉運動時,空氣鼓型閥芯111旋轉90°,如圖3(b)所示,四通閥接管1041和四通閥接管1044連通,四通閥接管1042和四通閥接管1043連通;由于燃料“L”型閥芯120與空氣鼓型閥芯111同軸,當換向閥旋轉型氣動裝置123作90°旋轉運動時,燃料“L”型閥芯120也旋轉90°,進氣口151(圖4(b)所示)接通出氣口153(圖4(b)所示),需要強調的是在整個運動過程中助燃空氣和燃料始終處于同步狀態(tài),因此不存在因換向動作造成的安全隱患。
燒嘴200主要由輻射管240和兩個燒嘴本體250、250’組成。參見圖5, 燒嘴為帶有蓄熱器的燒嘴,每個燒嘴本體具體如下助燃空氣入口安裝底板202上裝有助燃空氣入口接管201,并由助燃空氣入口安裝底板緊固件203緊固在蓄熱器204下部。底部固設蓄熱體支撐件205,容置若干球狀蓄熱體206。蓄熱器204通過聯(lián)接法蘭211連接在絕熱材料227上,用密封件207密封,該密封件207由螺栓208螺母209、蓄熱器與彈簧墊圈210組成。燃料噴槍及入口連接件212和點火系統(tǒng)213穿過套筒安裝板214進入燒嘴本體250內部直達輻射管240。套筒安裝板214由安裝板緊固件215緊固在絕熱材料227,該絕熱材料227外設套筒216。在燒嘴本體250和輻射管240之間還設有過渡管221,該過渡管221由套筒密封墊片217、螺栓218、螺母219和彈簧墊圈220緊固在燒嘴本體250上,由安裝法蘭222、密封墊片223、螺栓224、螺母225和彈簧墊圈226緊固在輻射管240上。
煙氣回流燃燒接管228連通兩個燒嘴過渡管221,用煙氣回流燃燒接管法蘭229和法蘭230固設在過渡管221上。
如
圖1(a)所示,助燃空氣在換向閥100的控制下,經(jīng)四通閥接管1041(圖3(a)所示)、四通閥接管1042(圖3(a)所示)和助燃空氣管201從蓄熱器底部進入蓄熱器204,沿球狀蓄熱體206的間隙向上運行,逐漸被預熱到高溫狀態(tài),進入燒嘴本體250,燃料煤氣由進氣口151(圖4(a)所示)、出氣口152(圖4(a)所示)和燃料噴槍及入口連接件212供入,經(jīng)點火系統(tǒng)213點火,在輻射管內形成高溫燃燒;燃燒廢氣經(jīng)蓄熱器204’,沿蓄熱體小球206’的間隙向下運行,廢氣熱量被小球逐漸吸收,形成低溫煙氣經(jīng)助燃空氣管201’、四通閥接管1044和四通閥接管1043排出。
經(jīng)一定的時間后,控制系統(tǒng)發(fā)出指令,需要將燒嘴本體燃燒狀態(tài)和蓄熱狀態(tài)互換。
如
圖1(b)所示,此時由旋轉型氣動裝置123旋轉同步軸122后,助燃空氣經(jīng)四通閥接管1041(圖3(b)所示)、四通閥接管1044(圖3(b)所示)和助燃空氣管201’從蓄熱器底部進入蓄熱器204’,沿球狀蓄熱體206’的間隙向上運行,逐漸被預熱到高溫狀態(tài),進入燒嘴本體250’,燃料煤氣由進氣口151(圖4(b)所示)、出氣口153(圖4(b)所示)和燃料噴槍及入口連接件212’供入,經(jīng)點火系統(tǒng)213’點火,在輻射管內形成高溫燃燒;燃燒廢氣經(jīng)蓄熱器204,沿蓄熱體小球206的間隙向下運行,廢氣熱量被小球逐漸吸收,形成低溫煙氣經(jīng)助燃空氣管201、四通閥接管1042和四通閥接管1043排出。
在切換過程中,部分煙氣在負壓抽力作用下,經(jīng)煙氣回流燃燒接管228,參與燃燒,形成目前國際上先進的HTAC燃燒模式(high temperatureair combustion),降低了NOX的排放量。
權利要求1.一種蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于包括有空氣換向閥、煤氣換向閥、旋轉型氣動裝置和帶有蓄熱器的燒嘴四個部分,其中一空氣換向閥,為旋轉四通結構,引出四個四通閥接管,其中一對位置相對的四通閥接管分別固定連接空氣氣源和廢氣出口,另一對位置相對的四通閥接管分別固定連接燒嘴的兩個助燃空氣管;一煤氣換向閥,為“L”型旋轉三通結構,與空氣換向閥共用一根同步軸,閥座引出三個接管,進氣口的位置處于閥座同步軸軸線上,進氣口連接燃燒煤氣氣源,閥座兩個出氣口垂直與同步軸線,其交叉角度為90°,分別連接燒嘴的兩個燃料噴槍及入口連接件,閥芯為“L”型旋轉兩通結構,與空氣換向閥閥芯用同一根軸聯(lián)接,通過旋轉完成流向控制, 閥座兩個出氣口中只有一個出氣口與煤氣氣源接通;一旋轉型氣動裝置,連接空氣換向閥和煤氣換向閥的同步軸;一燒嘴,兩個燒嘴本體分別連接輻射管的兩端,該燒嘴本體內部設有點火裝置,頂端固設燃料噴槍及入口連接件和蓄熱器,該蓄熱器連接助燃空氣管。
2.根據(jù)權利要求書1所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于其中其中空氣換向閥為鼓形結構,其空氣四通內閥座、空氣四通外閥座與鼓型閥芯之間設有金屬密封圈。
3.根據(jù)權利要求書1所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于其中燃料煤氣換向閥為“L”型旋轉三通結構,其燃料三通閥座與“L”型閥芯之間設有燃料進口密封圈;煤氣三通內閥座、煤氣三通外閥座與“L”型閥芯之間設有金屬密封圈。
4.根據(jù)權利要求書1所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于其中空氣換向閥和煤氣換向閥采用同步軸聯(lián)接。
5.根據(jù)權利要求1所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于其中蓄熱器內填充球狀蓄熱體。
6.根據(jù)權利要求5所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于其中球狀蓄熱體為陶瓷耐火材料,球徑6mm-80mm。
7.根據(jù)權利要求1所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于其中在燒嘴本體和輻射管之間連接有過渡管。
8.根據(jù)權利要求7所述的蓄熱式輻射管燒嘴,其特征在于其中在兩個過渡管之間連接有煙氣回流燃燒接管。
專利摘要一種蓄熱式輻射管燒嘴,包括一旋轉四通結構的空氣換向閥;一“L”型旋轉三通結構的煤氣換向閥,與空氣換向閥共用一根同步軸;一旋轉型氣動裝置,對該同步軸進行控制;一燒嘴,兩個燒嘴本體分別連接輻射管的兩端,該燒嘴本體內部設有點火裝置,頂端固設蓄熱器,該蓄熱器連接助燃空氣管。本實用新型采用蓄熱式脈沖燃燒,其中一個燃燒,一個蓄熱。本實用新型安全穩(wěn)定運行,可實現(xiàn)低NO
文檔編號F23D14/48GK2588212SQ02294499
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月31日 優(yōu)先權日2002年12月31日
發(fā)明者陸崢 申請人:陸崢