專利名稱:連續(xù)火焰旋流式燃油器的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)爐用內(nèi)燃式連續(xù)火焰旋流式燃油器，它屬于燃燒器類。
現(xiàn)有的工業(yè)爐用內(nèi)燃式連續(xù)火焰燃燒器均由外殼、火焰筒(燃燒室)和噴油咀等組成。為了提高熱工質(zhì)量，長期以來人們圍繞噴油咀的改進(jìn)和配氣方案的優(yōu)選作了大量的工作。在配氣方案上，傳統(tǒng)最常見的方案是大部份空氣圍繞噴油咀以較強(qiáng)的旋流進(jìn)氣。這種配氣方案存在兩個(gè)問題其一，部份油霧會(huì)被噴油咀附近的強(qiáng)旋流甩向火焰筒壁，從而發(fā)生結(jié)焦、積炭現(xiàn)象；其二，火焰筒筒壁無較多、較強(qiáng)的氣流保護(hù)，容易過熱，導(dǎo)至燃燒器的材質(zhì)要求高。
為了解決上述問題，有發(fā)明人從減弱噴油咀附近的旋流強(qiáng)度入手，研制了一系列的燃燒器。1983年7月，株洲市荷塘鋪機(jī)械廠所銷售的G型高效燃燒器就是其中的一種。它由火焰筒、外殼、噴油咀、環(huán)形檔板等組成?；鹧嫱舶ㄍ采砗投税澹鹧嫱餐采碇虚g部位是一錐形的收斂段，近噴油咀端為一大圓筒，近噴火端為一小圓筒，收斂段和小圓筒上開有進(jìn)氣孔或槽。所述進(jìn)氣孔或槽離噴火端越近面積越大；端板為一其上開有噴油咀套座安裝孔的夾層板，由背板和面板所組成，背板焊接在筒身上，并開有進(jìn)氣篩孔；面板外圓周與火焰筒筒身內(nèi)壁留有進(jìn)氣環(huán)隙，所述進(jìn)氣環(huán)隙的總面積為筒身上所開進(jìn)氣孔、槽總面積的15.9％。這種燃燒器放棄了在燃燒室霧化區(qū)內(nèi)(即火焰根部、噴油咀附近)供入大部份空氣的作法，采用了分段送氣技術(shù)，即噴油咀附近只供給少部份空氣量，大部份空氣沿火焰長度分段供給。同時(shí)該燃燒器對(duì)進(jìn)氣孔或槽在火焰筒上的分布也作了優(yōu)選。
在此基礎(chǔ)上發(fā)展，更新的一種燃燒器的內(nèi)容為CN85200214所公開，該燃燒器也由外殼、火焰筒、噴油咀、環(huán)形檔板等組成，火焰筒包括筒身和端板，筒身由兩個(gè)直徑不同的圓筒有間隙地相套疊而成，套疊長度為20～25毫米，末套疊長度為30～60毫米。所述圓筒的大圓筒上有一收斂錐形筒，大圓筒靠近錐形筒部位開有1～2排徑向進(jìn)氣孔，錐形筒上開有進(jìn)氣孔或槽，且所述進(jìn)氣孔或槽離噴火端越近面積越大。端板為一其上開有噴油咀套座安裝孔的夾層板，它由面板和背板用肋條焊接而成，背板焊在筒身上，面板外圓周與火焰筒筒身內(nèi)壁留有環(huán)隙，背板上開有進(jìn)氣篩孔，面板上開有進(jìn)氣環(huán)槽，所述面板上所開的進(jìn)氣環(huán)槽以及面板與火焰筒筒身內(nèi)壁間環(huán)隙的總面積為筒身上進(jìn)氣環(huán)隙以及進(jìn)氣孔、槽總面積的7～17％。另外火焰筒與外殼偏心安裝。這種類型的燃燒器，與1983年7月株洲市荷塘鋪機(jī)械廠生產(chǎn)銷售的G型高效燃燒器相比，主要差異在于采用套疊環(huán)隙代替了火焰筒筒身上的部份進(jìn)氣孔或槽，以及火焰筒與外殼偏心安裝。發(fā)明人力圖采用套疊環(huán)隙來強(qiáng)化二次空氣對(duì)火焰筒相應(yīng)部位內(nèi)壁的保護(hù)作用；力圖通過偏心安裝使火焰筒周圍能有一個(gè)較為均衡的空氣壓力場(chǎng)。盡管這樣，CN85200214所公開的燃燒器仍存在以下問題一是霧化段(噴油咀附近)進(jìn)氣量過少，當(dāng)油質(zhì)較差時(shí)難以達(dá)到滿意的霧化效果。二是端板為夾層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。三是火焰筒相對(duì)外殼偏心安裝，并不能在火焰筒周圍建立一個(gè)較為均衡的空氣壓力場(chǎng)，對(duì)燃燒器的燃燒效果有一定影響。
對(duì)于上述的第三個(gè)問題，蘇聯(lián)專利SU1195－135提出的解決辦法是在開有進(jìn)氣孔的火焰筒筒身上加裝一個(gè)靠噴火端一頭封閉，另一頭開有斜形切口的圓筒形保護(hù)罩，由于保護(hù)罩的作用，使得在火焰筒周圍建立起來一個(gè)均衡的空氣壓力場(chǎng)。不能說這不是一種行之有效的方法，但增加了結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新穎的工業(yè)爐用燃油器，其相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)更為簡單，同時(shí)使現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題得以解決。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于在配氣和氣流的噴向方案上作了更為合理的選擇，在配氣比例上，從底板進(jìn)氣孔供入的輔助空氣量為整個(gè)空氣供給量的1～6％，從火焰筒油氣混合段供入的空氣量為整個(gè)空氣供給量的38～51％，兩者加起來，整個(gè)油氣混合部(即噴油咀附近區(qū)域)的空氣供入量為整個(gè)空氣供給量的32～52％，其余48～68％的空氣沿火焰長度供給；在氣流噴向上，本實(shí)用新型在火焰筒油氣混合段上開設(shè)了若干長度為m，寬度為n的切向進(jìn)氣槽，這些切向進(jìn)氣槽越近收斂段相互間距L越小，以保證所開切向進(jìn)氣槽的面積越近收斂段面積越大。從這些切向進(jìn)氣槽噴入的空氣在火焰筒內(nèi)形成一股貼壁的旋流。并且越近噴火端旋流越強(qiáng)。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)其一，油氣混合部的供氣量較大，延用了傳統(tǒng)配氣方案對(duì)油氣混合部供給較多空氣量有利于燃油霧化的設(shè)計(jì)思想，而對(duì)傳統(tǒng)配氣方案存在的部份燃油被甩向筒壁而導(dǎo)致的結(jié)焦、積炭以及火焰筒內(nèi)壁無較強(qiáng)、較多氣流保護(hù)，容易過熱的問題，通過改變氣流噴向，即在油氣混合段上開設(shè)切向進(jìn)氣槽來加以解決；其二，本實(shí)用新型由于油氣混合部供氣量較大，同時(shí)主導(dǎo)氣流是一股附壁的旋流，這股旋流使得油氣混合部中央地域形成低壓區(qū)域，導(dǎo)致部份高溫氣體回流并與從底板供入的輔助空氣形成紊流，給燃油霧化創(chuàng)造了很好的環(huán)境。其三，從油氣混合部供入的附壁旋流，還使得整個(gè)火焰筒內(nèi)的主導(dǎo)氣流呈旋流狀態(tài)，這使得火焰筒周圍空氣壓力場(chǎng)不均衡，對(duì)燃油器的熱工質(zhì)量的影響大大減小。
與CN85200214公開的方案相比，本實(shí)用新型在防止結(jié)焦、積炭以及火焰筒過熱方面，無疑是以更為簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了同樣的目的；在提高霧化效果以及克服火焰筒周圍空氣壓力場(chǎng)不均衡問題上所提供的解決辦法則更勝一籌。
以下將結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。
附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1底板8正視圖。
附圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1、本實(shí)施例的燃油器結(jié)構(gòu)如附圖1所示，它由外殼1、噴油咀2、噴油咀套座3、引燃室4以及火焰筒等所組成。外殼1上端通過螺栓連有圓環(huán)形頂蓋5，下端通過螺栓連有開有噴油咀2和引燃塞4安裝孔的底蓋6，殼體上焊有進(jìn)氣斗7。通過圓環(huán)形頂蓋5和噴油咀套座3與外殼1連為一體的火焰筒包括筒身和底板8。筒身由油氣混合段9、收斂段10和圓筒形火焰噴射段11所組成。所述油氣混合段9上開有長度為m，寬度為n，相互間距為L的切向進(jìn)氣槽12。為了有利于燃?xì)饬髯饔幸?guī)律地旋轉(zhuǎn)，可以把切向進(jìn)氣槽12設(shè)置在1～3道假想螺旋線上，使之呈螺旋分布，同時(shí)切向進(jìn)氣槽12的相互間距L可設(shè)置成靠收斂段10越近越小，以便所開切向進(jìn)氣槽12的面積越近收斂段10越大，從而保證油氣混合部(油氣混合段9和底板8所劃定的區(qū)域)近底板8處的空氣壓力場(chǎng)相對(duì)較小，以更有利于燃油霧化。收斂段10的外觀呈切錐形，大端與油氣混合段9焊為一體，小端與火焰噴射段11焊為一體，其上開有3～5排徑向進(jìn)氣孔13。收斂段10的作用在于其具有對(duì)呈霧化狀態(tài)的燃油加速的功能，這一方面有利于火焰的穩(wěn)定傳播，另一方面又能促使油氣混合部內(nèi)的附壁旋流繼續(xù)沿火焰筒內(nèi)壁向火焰噴射段11延伸。火焰噴射段11為圓筒狀，其一端與頂蓋6上的內(nèi)圓套連接，另一端與收斂段10焊接?；鹧鎳娚涠?1的筒體上開有4～6排交錯(cuò)排列的徑向進(jìn)氣孔14。底板8的結(jié)構(gòu)如附圖2所示，其上有進(jìn)氣孔15，在與底蓋6上所開噴油咀2和引燃塞4安裝孔位置相對(duì)應(yīng)的位置上，開有相應(yīng)的安裝孔。它與油氣混合段9下端焊連接。
前述油氣混合段9上所開的切向進(jìn)氣槽的總面積為整個(gè)火焰筒上所開進(jìn)氣孔或槽總面積的38～51％，前述底板8上所開進(jìn)氣孔的總面積為整個(gè)火焰筒上所開進(jìn)氣孔或槽總面積的1～6％。
本實(shí)施例的燃油器，結(jié)構(gòu)簡單，燃油霧化狀態(tài)良好，點(diǎn)燃啟動(dòng)容易方便，同時(shí)消煙迅速，燃燒完全。所用油料可以是柴油，也可以是廢柴油和乳化油。使用時(shí)配以5kg／cm2的油泵和風(fēng)壓300mm水柱的風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)供氣，同時(shí)油泵供油，點(diǎn)火，燃油器即噴出連續(xù)火焰。在風(fēng)壓充足的情況下，5秒鐘內(nèi)火焰溫度可達(dá)1400℃。
本燃油器的適應(yīng)性較好，油壓允許在0.5～10kg／cm2范圍內(nèi)變動(dòng)，風(fēng)壓允許在150～600mm水柱范圍內(nèi)變動(dòng)。對(duì)于不同的工作場(chǎng)合，火焰射程在0.3～10米范圍內(nèi)可調(diào)，同時(shí)由于燃燒充分，平均油耗低于50kg／小時(shí)。
本實(shí)施例的燃油器可用于煤粉爐點(diǎn)火、鋼鐵水包烘包、爐料烘干以及各種工業(yè)油爐。
實(shí)施例2、本實(shí)施例的燃油器，結(jié)構(gòu)如附圖3所示。它也由外殼1、噴油咀2、噴油咀套座3、引燃塞4以及火焰筒等所組成。它的主要結(jié)構(gòu)、火焰筒油氣混合段上所開的切向進(jìn)氣槽12的布置，面積與火焰筒上所開進(jìn)氣孔或槽的總面積之比，以及底板8上所開進(jìn)氣孔的面積與火焰筒上所開進(jìn)氣孔或槽總面積之比，均同實(shí)施例1。差異點(diǎn)在于本實(shí)施例的燃油器的火焰噴射段11一端通過螺栓或通過焊接與頂蓋5連為一體。另一端與收斂段10小端頭形成一套疊環(huán)隙16，而在火焰噴射段11的圓筒上不再開設(shè)徑向進(jìn)氣孔。前述套疊環(huán)隙16的寬度可取值1～3毫米，套疊長度H不宜超過12毫米，太長風(fēng)阻過大。
本實(shí)施例的燃油器與實(shí)施例1的燃油器相比，結(jié)構(gòu)更為簡單，特別適用于風(fēng)壓偏低而要求提高火焰射程的場(chǎng)合。
本實(shí)用新型的燃油器，由于油氣混合部供氣量較大，以及采用了旋流配氣方式，以較為簡單的結(jié)構(gòu)解決了火焰筒內(nèi)壁結(jié)焦、積炭、容易過熱的問題，以及火焰筒外部空氣壓力場(chǎng)不均衡所產(chǎn)生的一系列問題。在燃油問題上，它可燒柴油、廢柴油，甚至乳化油；在制造材料上，外殼部件可采用普通鋼板，火焰筒可采用普通鋼板或不銹鋼板。為此其制造成本和使用成本都比較低，不失為一種理想的燃燒裝置。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)爐用連續(xù)火焰旋流式燃油器，由外殼1、噴油咀2、噴油咀套座3、引燃塞4以及火焰筒等所組成，火焰筒包括開有進(jìn)氣孔或槽的筒身和開有進(jìn)氣孔的底板8，所述筒身含有油氣混合段9、收斂段10和火焰噴射段11，其特征在于油氣混合段9上開的進(jìn)氣槽12為切向進(jìn)氣槽，且面積為整個(gè)火焰筒上所開進(jìn)氣孔或槽總面積的38～51%，底板8上所開進(jìn)氣孔15的面積為整個(gè)火焰筒上所開進(jìn)氣孔或槽總面積的1～6%。
2.按權(quán)利要求
1所述的連續(xù)火焰旋流式燃油器，其特征在于油氣混合段9上的切向進(jìn)氣槽12分布在1～3道假想螺旋線上，呈螺旋布置。
3.按權(quán)利要求
1或2所述的連續(xù)火焰旋流式燃油器，其特征在于火焰筒由油氣混合段9、收斂段10和火焰噴射段11相互焊接而成，且收斂段10上開有3～5排徑向進(jìn)氣孔13，火焰噴射段11上開有4～6排徑向進(jìn)氣孔14。
4.按權(quán)利要求
1或2所述的連續(xù)火焰旋流式燃油器，其特征在于火焰筒的收斂段10的大端與油氣混合段9焊連接，小端與火焰噴射段11形成一套疊環(huán)隙16，所述套疊環(huán)隙16的寬度為1～3毫米，套疊長度小于12毫米。
專利摘要
本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)火焰旋流式燃油器，公知的同類燃油器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、燃油質(zhì)量較差時(shí)霧化效果不理想以及火焰筒周圍空氣壓力場(chǎng)不均衡對(duì)燃油器熱工質(zhì)量影響較大等問題。本實(shí)用新型的連續(xù)火焰旋流式燃油器，火焰筒由油氣混合段、收斂段、火焰噴射段和底板所組成，且38～51％的空氣從油氣混合段上的切向進(jìn)氣槽供入，1～6％的空氣從底板上的進(jìn)氣孔供入。此設(shè)計(jì)較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本實(shí)用新型可用于各種工業(yè)油爐。
文檔編號(hào)F23D11/00GK87204281SQ87204281
公開日1988年3月2日 申請(qǐng)日期1987年6月1日
發(fā)明者湯民生, 寧文彬 申請(qǐng)人:株洲電力機(jī)車工廠退休職工技術(shù)咨詢服務(wù)工程隊(duì)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan