專利名稱：阻火型低濃度瓦斯燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，特別涉及一種用于安全燃燒低濃度瓦斯的阻火型瓦斯 燃燒器。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)礦井抽出的瓦斯氣體均采用管道輸送，管道的輸出端連接用戶，由于 大部分抽出的瓦斯?jié)舛鹊陀?0%，管道內(nèi)的瓦斯遇火容易燃燒產(chǎn)生爆炸，即存在一定的安全
急 ^^ ο抽出的高濃度瓦斯通常需要進行利用，不能進行利用的需采用燃燒器進行焚燒， 禁止直接排放，以避免污染大氣環(huán)境。但對于輸送壓力過低且混入空氣的低濃度瓦斯，在 燃燒時出現(xiàn)回火的幾率很大，存在較大安全隱患，所以均直接排空，對大氣環(huán)境造成較大污 染。為防止輸出的瓦斯燃燒產(chǎn)生的回火，需要研制能夠有效防止回火的燃燒器，確保輸送管 道內(nèi)不會發(fā)生瓦斯爆炸。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種阻火型低濃度瓦斯燃燒器，能夠在實現(xiàn)燃燒 功能的同時，還能起到阻火作用，從而提高了低濃度瓦斯氣體燃燒的安全性，同時安裝方 便、制造容易。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，包括燃燒筒，所述燃燒筒包括多層結(jié)構(gòu)的筒身以 及分別設(shè)置在筒身上、下端面上與筒身緊密連接的上端蓋和下端蓋，所述筒身從內(nèi)到外依 次為支撐層、阻火層、分流板層和燃燒層，所述支撐層為耐高溫金屬材料制成的柵欄狀結(jié) 構(gòu)，用于支撐阻火層的金屬纖維；
所述阻火層和燃燒層采用金屬纖維織物或金屬纖維燒結(jié)氈；
所述分流板層采用不銹鋼材料制成，沿筒體的徑向，所述分流板層上設(shè)置有眾多均勻 分布的用于連通阻火層和燃燒層的分流孔道；
所述燃燒器還包括瓦斯入口管道和點火裝置，所述瓦斯入口管道與燃燒筒內(nèi)腔相連 通，用于將低濃度瓦斯輸入燃燒筒內(nèi)腔；所述點火裝置設(shè)置在燃燒筒外部，用于點燃從燃燒 筒內(nèi)腔逸出的低濃度瓦斯。進一步，所述下端蓋上設(shè)置有貫通燃燒筒內(nèi)腔的通孔，所述瓦斯入口管道通過通 孔與燃燒筒內(nèi)腔相連通；
進一步，所述上端蓋采用耐高溫的金屬材料制成的單層結(jié)構(gòu)； 作為上端蓋的另一種設(shè)計方式，所述上端蓋還可以采用多層結(jié)構(gòu)，即所述上端蓋由下 至上依次為支撐層、阻火層、分流板層和燃燒層，所述上端蓋的支撐層、阻火層、分流板層和 燃燒層分別與筒身的支撐層、阻火層、分流板層和燃燒層具有相同的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，且對應(yīng)制 為一體；進一步，所述點火裝置設(shè)置在下端蓋的下方；
進一步，所述燃燒器還包括火焰檢測裝置，所述火焰檢測裝置設(shè)置在下端蓋的下方； 進一步，所述瓦斯入口管道上設(shè)置有流量控制閥，用于控制進入燃燒筒內(nèi)腔的低濃度 瓦斯氣體的流量；
進一步，所述瓦斯入口管道與下端蓋制成一體； 進一步，所述支撐層為耐高溫金屬骨架，優(yōu)選為不銹鋼材料制作； 進一步，所述分流板層為耐高溫的多孔金屬網(wǎng)孔板；
進一步，所述燃燒筒的筒身外形為圓柱形狀、方形體狀、錐形體狀或紡錘體狀。本發(fā)明的有益效果是
1.本發(fā)明采用金屬纖維織物作為燃燒載體，由于金屬纖維織物具有特殊的多孔結(jié)構(gòu) 和良好的熱傳導性，可以能有效地防止回火，實現(xiàn)低濃度瓦斯的安全燃燒；金屬纖維織物還 具有良好的抗熱沖擊性能和抗機械沖擊性，能快速冷卻，熱惰性小，因而該燃燒器的熱效率 高；污染物排放低，可以有效降低煙氣中的NOx排放；
2.相比于現(xiàn)有的一些采用金屬纖維燃燒器而言，本發(fā)明采用雙重安全保障功能的燃燒 筒結(jié)構(gòu)，其中阻火層和燃燒層均采用多層金屬纖維織物或金屬纖維燒結(jié)氈制成，當瓦斯燃 燒產(chǎn)生的火焰穿過燃燒層時，金屬纖維將高溫氣體迅速冷卻至火焰熄滅溫度，如果還不能 全部降至火焰熄滅溫度，當火焰穿過阻火層時，金屬纖維將火焰再次冷卻至火焰熄滅溫度， 使火焰自動熄滅，其防回火效果更好，冷卻速度更快，更能保障燃燒安全；
3.本發(fā)明的阻火層與燃燒層之間設(shè)置有分流板層，該分流板層能夠使瓦斯氣體在由燃 燒筒內(nèi)腔向燃燒層移動的過程中，在各個燃燒面上的氣體分布和流動趨于均勻，燃燒層不 會產(chǎn)生因氣體燃燒過于集中導致的超高溫點，從而可以延長燃燒層的使用壽命，節(jié)約使用 成本；同時，分流板層還可以起到支撐燃燒器本體、提高裝置強度的作用；
4.本發(fā)明的上端蓋不僅可以采用單層結(jié)構(gòu)，還可以采用多層結(jié)構(gòu)，與筒身制成一體，可 以增加燃燒層的燃燒面積，有利于提高瓦斯氣體的燃燒效率。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到啟示。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要 求書來實現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一步的詳細描述，其中
圖1為本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。應(yīng)當理解，優(yōu)選實施例 僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。實施例一如圖所示，本發(fā)明的阻火型低濃度瓦斯燃燒器包括燃燒筒1，燃燒筒1包括多層結(jié)構(gòu)的 筒身9以及分別設(shè)置在筒身上、下端面上且與筒身緊密連接的上端蓋11和下端蓋12，筒身 9從內(nèi)到外依次為支撐層2、阻火層3、分流板層4和燃燒層5。本實施例中，上端蓋11采用 耐高溫的金屬材料制成的單層結(jié)構(gòu)。其中，支撐層2可以采用耐高溫的金屬材料制成的柵欄狀結(jié)構(gòu)，其作用在于支撐 阻火層的金屬纖維，本實施例中，支撐層采用耐高溫的金屬材料制成的柵欄狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為 不銹鋼材料；
阻火層3和燃燒層5采用金屬纖維織物或金屬纖維燒結(jié)氈；
分流板層4采用耐火材料制成，沿筒體的徑向，設(shè)置有眾多均勻分布的用于連通阻火 層2和燃燒層5的分流通道；所述分流板層4為耐高溫金屬網(wǎng)孔板。本實施例中，分流板層 4為耐高溫金屬網(wǎng)孔板，優(yōu)選為不銹鋼網(wǎng)孔板。燃燒器還包括瓦斯入口管道6和點火裝置7，瓦斯入口管道6與燃燒筒1內(nèi)腔相連 通，用于將低濃度瓦斯輸入燃燒筒內(nèi)腔；點火裝置7設(shè)置在燃燒筒1外部，用于點燃從燃燒 筒內(nèi)腔逸出的低濃度瓦斯。本實施例中，下端蓋12上設(shè)置有貫通燃燒筒內(nèi)腔的通孔，所述瓦斯入口管道6通 過通孔與燃燒筒內(nèi)腔相連通，當然，在實際制造中，瓦斯入口管道6與下端蓋12可以制成一 體；點火裝置7設(shè)置在下端蓋12的下方，本實施例中采用點火電極作為點火裝置。作為進一步的改進，燃燒器還包括火焰檢測裝置8，火焰檢測裝置8設(shè)置在下端蓋 12的下方，其作用在于檢測火焰溫度、燃燒參數(shù)等，便于了解瓦斯氣體的燃燒情況。作為進一步的改進，在瓦斯入口管道6上設(shè)置有流量控制閥，用于控制進入燃燒 筒內(nèi)腔的低濃度瓦斯氣體的流量。本發(fā)明的燃燒筒1的筒身外形可以制成為圓柱形狀、方體形狀、錐體形狀或紡錘 狀，其中，制成圓柱形狀或紡錘狀具有較大的燃燒面積，同時易于制造，有利于瓦斯的燃燒 均勻，提高燃燒效率。實施例二
本實施例與實施例一的不同之處在于上端蓋11為多層結(jié)構(gòu)，由下至上依次為支撐 層、阻火層、分流板層和燃燒層，所述上端蓋的支撐層、阻火層、分流板層和燃燒層分別與筒 身的支撐層2、阻火層3、分流板層4和燃燒層5具有相同的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，且對應(yīng)制為一體。 即該實施例中，筒身的支撐層2、阻火層3、分流板層4和燃燒層5在上方和側(cè)面上均采用了 類似一層包裹一層的結(jié)構(gòu)，可以增加燃燒層的燃燒面積，有利于提高瓦斯氣體的燃燒效率。該阻火型低濃度瓦斯燃燒器采用金屬纖維織物或金屬纖維燒結(jié)氈作為燃燒載體， 由于金屬纖維織物具有特殊的多孔結(jié)構(gòu)和良好的熱傳導性，可以有效地防止回火，實現(xiàn)低 濃度瓦斯的安全燃燒，金屬纖維織物還具有良好的抗熱沖擊性能和抗機械沖擊性，能快速 冷卻，熱惰性小。因而該燃燒器的熱效率高；污染物排放低，可以有效降低煙氣中的NOx排 放。本發(fā)明由于采用了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在燃燒器表面熱強度達到5W/ mm2時，也不會 脫火。本發(fā)明能解決爆燃濃度瓦斯不能安全燃燒技術(shù)難題，特別適合于煤礦低濃度瓦斯 安全燃燒的場合，也適合于其他有爆炸危險的可燃氣體的燃燒場合。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技 術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述燃燒器包括燃燒筒(1)，所述燃燒筒(I)包括多層結(jié)構(gòu)的筒身(9)以及分別設(shè)置在筒身上、下端面上與筒身緊密連接的上端蓋(II)和下端蓋(12)，所述筒身(9)從內(nèi)到外依次為支撐層(2)、阻火層(3)、分流板層(4)和 燃燒層(5)，所述支撐層(2)為耐高溫金屬材料制成的柵欄狀結(jié)構(gòu)，用于支撐阻火層；所述阻火層(3)和燃燒層(5)采用多層金屬纖維織物或金屬纖維燒結(jié)氈； 所述分流板層(4 )采用不銹鋼材料制成，沿筒體的徑向，所述分流板層(4 )上設(shè)置有眾 多均勻分布的用于連通阻火層(2)和燃燒層(5)的分流孔道，且分流板還起支撐整個燃燒 筒的作用；所述燃燒器還包括瓦斯入口管道(6)和點火裝置(7)，所述瓦斯入口管道(6)與燃燒筒(I)內(nèi)腔相連通，用于將低濃度瓦斯輸入燃燒筒內(nèi)腔；所述點火裝置(7)設(shè)置在燃燒筒(1) 外部，用于點燃從燃燒筒內(nèi)腔逸出的低濃度瓦斯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述下端蓋(12)上 設(shè)置有貫通燃燒筒內(nèi)腔的通孔，所述瓦斯入口管道(6)通過通孔與燃燒筒內(nèi)腔相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述上端蓋(II)采用耐高溫的金屬材料制成的單層結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述上端蓋為 多層結(jié)構(gòu)，所述上端蓋與燃燒筒身的分流板層(4)和燃燒層(5)相連接，由下至上依次為支 撐層、阻火層、分流板層和燃燒層，所述上端蓋的支撐層、阻火層、分流板層和燃燒層分別與 筒身的支撐層(2)、阻火層(3)、分流板層(4)和燃燒層(5)具有相同的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，且對應(yīng) 制為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述點火裝置 (7)設(shè)置在下端蓋(12)的下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述燃燒器還 包括火焰檢測裝置(8 )，所述火焰檢測裝置(8 )設(shè)置在下端蓋(12 )的下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述瓦斯入口管道 (6 )上設(shè)置有流量控制閥，用于控制進入燃燒筒內(nèi)腔的低濃度瓦斯氣體的流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述瓦斯入口管道 (6)與下端蓋(12)制成一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述分流板層(4)為 耐高溫的多孔金屬板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻火型低濃度瓦斯燃燒器，其特征在于所述燃燒筒(1)的 筒身外形為圓柱形狀、方形體狀、錐形體狀或紡錘體狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻火型低濃度瓦斯燃燒器，包括燃燒筒，所述燃燒筒包括多層結(jié)構(gòu)的筒身以及分別設(shè)置在筒身上、下端面上與筒身緊密連接的上端蓋和下端蓋，所述筒身從內(nèi)到外依次為支撐層、阻火層、分流板層和燃燒層，所述支撐層用于支撐阻火層；所述阻火層和燃燒層采用多層金屬纖維織物或金屬纖維燒結(jié)氈；所述分流板層上設(shè)置有眾多均勻分布的用于連通阻火層和燃燒層的分流孔道,且分流板層還起支撐整個燃燒筒的作用；所述燃燒器還包括瓦斯入口管道和點火裝置，本發(fā)明采用具有多層結(jié)構(gòu)的燃燒筒結(jié)構(gòu)，其中阻火層和燃燒層均采用金屬纖維制成，其防回火效果更好，冷卻速度更快，更能保障低濃度瓦斯燃燒的安全。
文檔編號F23D14/82GK102080824SQ20111002830
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者蘭波, 康建東, 李磊, 林雪峰, 逄錦倫, 霍春秀, 高鵬飛, 龍伍見 申請人:煤炭科學研究總院重慶研究院