本實用新型涉及石油工程油氣井測試設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種測試燃燒器點火頭。

背景技術(shù)：

油氣井測試過程中受工藝條件限制，原油不能大量存儲和通過其他方式運走，特別是高含硫化氫產(chǎn)液，必須通過測試燃燒器進行燃燒處理，滿足無滴油、無煙塵、安全環(huán)保等潔凈燃燒的要求，這也要求燃燒器點火頭保持穩(wěn)定長明火。但是測試燃燒器點火頭在實際工作中，經(jīng)常出現(xiàn)點火不穩(wěn)定的故障：火焰剛度不夠，防風效果差，受環(huán)境風速影響出現(xiàn)熄火現(xiàn)象；由于高熱輻射，點火電極和主體被燒壞；脈沖高壓點火，變壓器損壞無法點火；柴油點火噴嘴孔小易堵塞和結(jié)焦，導(dǎo)致霧化不充分，無法點燃；單一燃料限制了現(xiàn)場拓展應(yīng)用；霧化效果不好，有時冒黑煙；火焰分散，火焰隔離罩或者防風罩易燒損。這些問題都是抑制測試燃燒器點火頭點火成功的主要原因，制約著油氣井測試工藝的正常開展。

一般的油氣井測試用測試燃燒器點火方式分為手動點火和自動點火。手動點火一般需要工人手持火把在燃燒器噴頭噴火口點燃霧化后的燃油。因為這種點火方式的成功率較低、同時危險性較高，而且經(jīng)常需要多次點燃火把，操作極不方便。各領(lǐng)域的燃燒器點火頭形式現(xiàn)已自動點火為主。依據(jù)燃料的不同，自動點火方式分為自動燃氣點火和自動燃油點火。液化氣點火裝置屬于自動燃氣點火系統(tǒng)，其采用強制預(yù)混式燃燒方式，液化氣作為點火源。燃氣點燃的優(yōu)點在于氣體點燃所需能量較小，對打火裝置要求不高，但液化氣熱值較低，當燃料揮發(fā)性能較差，燃料霧化程度低，環(huán)境風速過高等不利條件下，時有不能點燃的現(xiàn)象發(fā)生。自動燃油點火系統(tǒng)通過點燃燃油進而引燃燃料，其關(guān)鍵在于燃油的點燃和供給。燃油點燃的成功率主要取決于燃油的霧化效果和點燃燃油的火源。其中燃油霧化粒徑的大小和霧化后的燃油霧滴與空氣的混合程度決定了油霧的蒸發(fā)及點燃過程。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種測試燃燒器點火頭，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種測試燃燒器點火頭，克服現(xiàn)有點火頭存在的點火不穩(wěn)定、點火頭燃料燃燒速度慢、燃料供給不穩(wěn)定的問題，該測試燃燒器點火頭能增強油氣聯(lián)合點火的優(yōu)勢，為測試燃燒器的穩(wěn)定工作提供有力的保障。

本實用新型的另一目的在于提供一種測試燃燒器點火頭，該測試燃燒器點火頭簡化了點火頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計，強化了燃油和空氣的混合，加劇燃氣噴射和空氣的剪切，強化燃燒，增強火焰剛性。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種測試燃燒器點火頭，包括一端開口一端封閉的防風罩，所述測試燃燒器點火頭還包括油槍套筒，所述油槍套筒的噴射端密封穿過所述防風罩的密封端構(gòu)成燃油噴孔；所述油槍套筒的噴射端的內(nèi)部固定設(shè)置有文丘里管，所述文丘里管的內(nèi)部設(shè)置有軸向貫通的文丘里通道，所述油槍套筒的入口端向內(nèi)設(shè)置有軸向貫通的、且能與所述文丘里通道連通的噴油通道，所述噴油通道的出口端設(shè)置有與所述噴油通道連通的、且指向所述文丘里通道的燃油霧化噴頭，所述油槍套筒的側(cè)壁上設(shè)置有與所述文丘里管的入口端連通的多個油槍引風口；所述防風罩的內(nèi)部、且位于所述油槍套筒的噴射端的徑向外側(cè)環(huán)繞設(shè)置有燃氣噴頭組，所述燃氣噴頭組的一端連通設(shè)置有密封穿過所述防風罩的密封端的氣槍管，所述燃氣噴頭組的另一端設(shè)置有多個燃氣主噴孔。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述油槍套筒的入口端自外向內(nèi)穿設(shè)有與所述文丘里管的入口端相隔離的油槍內(nèi)芯，所述油槍內(nèi)芯的內(nèi)部設(shè)置所述噴油通道，所述噴油通道的入口端密封設(shè)置有與所述噴油通道連通的油槍內(nèi)噴頭；所述燃油霧化噴頭的頂端中心處設(shè)置有貫通的霧化噴孔。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述油槍內(nèi)芯的外側(cè)壁上與各所述油槍引風口相對的位置設(shè)置有第一臺階部。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述文丘里通道包括連通且依次設(shè)置的第一錐形孔道和第二錐形孔道，所述第一錐形孔道的直徑自所述文丘里管的出口端向內(nèi)漸縮，所述第二錐形孔道的直徑自所述文丘里管的入口端向內(nèi)漸縮，所述第一錐形孔道和所述第二錐形孔道的連接處形成文丘里管喉部結(jié)構(gòu)。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述文丘里管喉部結(jié)構(gòu)的直徑為所述油槍套筒的外徑的0.02～0.1倍；所述第一錐形孔道的大徑為所述油槍套筒的外徑的0.75～1倍。

在本實用新型的一較佳實施方式中，各所述油槍引風口沿所述油槍套筒的軸向方向的長度尺寸為所述油槍套筒的外徑的0.5～1倍，所述燃油霧化噴頭的頂端至所述文丘里管喉部結(jié)構(gòu)的距離為各油槍引風口沿所述油槍套筒的軸向方向的長度尺寸的0.85～1.5倍。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述防風罩的內(nèi)孔直徑為所述油槍套筒的外徑的4～6倍，所述防風罩的軸向長度尺寸為所述油槍套筒的外徑的4～5.5倍。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述燃氣噴頭組包括多個沿第一圓周均布的燃氣噴頭，各所述燃氣噴頭的底部密封連通于一環(huán)形連通管，所述環(huán)形連通管遠離所述燃氣噴頭的一端密封連通設(shè)置所述氣槍管，各所述燃氣噴頭的噴射端均設(shè)置一個或多個所述燃氣主噴孔。

在本實用新型的一較佳實施方式中，各所述燃氣噴頭的外側(cè)壁上固定套設(shè)有穩(wěn)焰罩，所述穩(wěn)焰罩的直徑向所述燃氣噴頭的噴射端漸增，所述穩(wěn)焰罩的側(cè)壁上設(shè)置有多個透孔；各所述燃氣噴頭位于所述穩(wěn)焰罩內(nèi)的側(cè)壁上設(shè)置有多個貫通側(cè)壁的輔助噴孔。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述第一圓周的直徑為所述油槍套筒的外徑的1.5～3.5倍。

由上所述，本實用新型提供的測試燃燒器點火頭具有如下有益效果：

(1)本實用新型的測試燃燒器點火頭是基于多孔射流強化預(yù)混燃燒機理的油氣聯(lián)合點火頭，在其油槍套筒的噴射端設(shè)有特殊設(shè)計的文丘里管結(jié)構(gòu)，燃油在文丘里管內(nèi)的高速噴射形成的負壓引射作用可以強化燃油和空氣的混合；

(2)本實用新型的測試燃燒器點火頭，其燃油噴孔的周圍呈環(huán)形均布多個燃氣主噴孔形成的多孔射流可以加劇燃氣噴射和空氣的剪切，強化燃燒，增強火焰剛性，結(jié)合燃氣噴頭的穩(wěn)焰罩和防風罩的使用提高火焰抗風性能；

(3)本實用新型的測試燃燒器點火頭能夠順利點燃能量更好的位于中心位置的燃油噴頭，使得在一個測試燃燒器點火頭內(nèi)能實現(xiàn)燃氣點火和燃油點火兩種功能，保證了測試燃燒器的正常工作及油氣井測試工藝的開展。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中：

圖1：為本實用新型的測試燃燒器點火頭的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：為本實用新型測試燃燒器點火頭的側(cè)視圖。

圖3：為本實用新型的油槍套筒及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4：為本實用新型的燃氣噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

100、測試燃燒器點火頭；

1、防風罩；

2、油槍套筒；

21、燃油霧化噴頭；211、霧化噴孔；

22、油槍引風口；

23、油槍內(nèi)芯；231、第一臺階部；

24、油槍內(nèi)噴頭；

3、文丘里管；

31、第一錐形孔道；

32、第二錐形孔道；

33、文丘里管喉部結(jié)構(gòu)；

4、燃氣噴頭組；

41、燃氣主噴孔；

42、燃氣噴頭；

43、環(huán)形連通管；

44、穩(wěn)焰罩；441、透孔；

45、輔助噴孔；

5、氣槍管。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1、圖2所示，本實用新型提供的測試燃燒器點火頭100，包括一端開口一端封閉的防風罩1，在本實施方式中，防風罩1為側(cè)壁上開設(shè)通孔的網(wǎng)狀圓管結(jié)構(gòu)，防風罩1也可以是側(cè)壁完整無開孔的圓管結(jié)構(gòu)；測試燃燒器點火頭100還包括油槍套筒2，油槍套筒2的噴射端自防風罩1的密封端的外側(cè)密封穿過防風罩1的密封端構(gòu)成燃油噴孔；油槍套筒2的噴射端的內(nèi)部固定設(shè)置有文丘里管3，文丘里管3的內(nèi)部設(shè)置有軸向貫通的文丘里通道，油槍套筒2的入口端向內(nèi)設(shè)置有軸向貫通的、且能與文丘里通道連通的噴油通道，噴油通道的出口端設(shè)置有與噴油通道連通的、且指向文丘里通道的燃油霧化噴頭21，油槍套筒2的側(cè)壁上周向均勻設(shè)置有與文丘里管3的入口端連通的多個油槍引風口22，在本實施方式中，油槍引風口22的數(shù)量為3～10個，具體數(shù)量根據(jù)實際需要確定，油槍引風口22可以是圓形孔，也可以是矩形孔；防風罩1的內(nèi)部、且位于油槍套筒2的噴射端的徑向外側(cè)環(huán)繞設(shè)置有燃氣噴頭組4，燃氣噴頭組4的一端連通設(shè)置有密封穿過防風罩1的密封端的氣槍管5，燃氣噴頭組4的另一端設(shè)置有多個燃氣主噴孔41。

測試燃燒器點火頭100是基于多孔射流強化預(yù)混燃燒機理的油氣聯(lián)合點火頭，油槍套筒2的噴射端設(shè)有特殊設(shè)計的文丘里管結(jié)構(gòu)，燃油在文丘里管3內(nèi)的高速噴射形成的負壓引射作用可以強化燃油和空氣的混合；燃油噴孔的周圍呈環(huán)形均布多個燃氣主噴孔形成的多孔射流可以加劇燃氣噴射和空氣的剪切，強化燃燒，增強火焰剛性，結(jié)合燃氣噴頭的穩(wěn)焰罩和防風罩的使用提高火焰抗風性能；測試燃燒器點火頭100能夠順利點燃能量更好的位于中心位置的燃油噴孔，使得在一個測試燃燒器點火頭內(nèi)能實現(xiàn)燃氣點火和燃油點火兩種功能，保證了測試燃燒器的正常工作及油氣井測試工藝的開展。

進一步，如圖1、圖3所示，油槍套筒2的入口端自外向內(nèi)穿設(shè)有與文丘里管3的入口端相隔離的油槍內(nèi)芯23，油槍內(nèi)芯23的內(nèi)部設(shè)置上述的噴油通道，噴油通道的入口端密封設(shè)置有與噴油通道連通的油槍內(nèi)噴頭24，油槍套筒2通過油槍內(nèi)噴頭24的外端部與固定設(shè)置的燃油供應(yīng)裝置(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)固定連接；燃油霧化噴頭21的頂端中心處設(shè)置有貫通的霧化噴孔211。

進一步，如圖1、圖3所示，油槍內(nèi)芯23的外側(cè)壁上與各油槍引風口22相對的位置設(shè)置有第一臺階部231。第一臺階部231的小徑一側(cè)與油槍套筒2內(nèi)側(cè)壁之間形成空氣通道，各油槍引風口22通過空氣通道與文丘里管3內(nèi)的文丘里通道連通。

進一步，如圖1、圖3所示，文丘里通道包括連通且依次設(shè)置的第一錐形孔道31和第二錐形孔道32，第一錐形孔道31的直徑自文丘里管3的出口端向內(nèi)漸縮，第二錐形孔道32的直徑自文丘里管3的入口端向內(nèi)漸縮，第一錐形孔道31和第二錐形孔道32的連接處形成文丘里管喉部結(jié)構(gòu)33。

進一步，如圖1、圖3所示，文丘里管喉部結(jié)構(gòu)33的直徑D1為油槍套筒的外徑D5的0.02～0.1倍；第一錐形孔道31的大徑D2為油槍套筒的外徑D5的0.75～1倍。

進一步，如圖1、圖3所示，各油槍引風口22沿油槍套筒2的軸向方向的長度尺寸L1為油槍套筒的外徑D5的0.5～1倍，燃油霧化噴頭21的頂端至文丘里管喉部結(jié)構(gòu)33的距離L2為各油槍引風口沿油槍套筒2的軸向方向的長度尺寸L1的0.85～1.5倍。

進一步，如圖1所示，防風罩1的內(nèi)孔直徑D4為油槍套筒的外徑D5的4～6倍，防風罩1的軸向長度尺寸L3為油槍套筒的外徑D5的4～5.5倍。

進一步，如圖1、圖2、圖4所示，燃氣噴頭組4包括多個沿第一圓周均布的燃氣噴頭42，在本實施方式中，燃氣噴頭42的數(shù)量為3～10個，具體數(shù)量根據(jù)實際需要確定；各燃氣噴頭42的底部密封連通于一環(huán)形連通管43，環(huán)形連通管43遠離燃氣噴頭42的一端密封連通設(shè)置氣槍管5，氣槍管5的入口端與固定設(shè)置的燃氣供應(yīng)裝置(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)固定連接，在本實施方式中，環(huán)形連通管43的橫截面為U形，燃氣通過環(huán)形連通管43分配給各燃氣噴頭42；各燃氣噴頭42的噴射端均設(shè)置多個燃氣主噴孔41，在本實施方式中，燃氣主噴孔41的數(shù)量為1～5個，具體數(shù)量根據(jù)實際需要確定。

進一步，如圖1、圖2、圖4所示，各燃氣噴頭42的外側(cè)壁上固定套設(shè)有穩(wěn)焰罩44，穩(wěn)焰罩44的直徑向燃氣噴頭42的噴射端漸增，穩(wěn)焰罩44的側(cè)壁上設(shè)置有多個透孔441，在本實施方式中，穩(wěn)焰罩44的側(cè)壁上設(shè)置有沿圓周均布的3～10排透孔441，具體數(shù)量根據(jù)實際需要確定；各燃氣噴頭42位于穩(wěn)焰罩44內(nèi)的側(cè)壁上設(shè)置有多個貫通側(cè)壁的輔助噴孔45，在本實施方式中，輔助噴孔45的數(shù)量為2～5個，具體數(shù)量根據(jù)實際需要確定。穩(wěn)焰罩44和輔助噴孔45的設(shè)置能夠提高火焰的抗風性能。

進一步，如圖1、圖2所示，第一圓周的直徑D3為油槍套筒的外徑D5的1.5～3.5倍。

測試燃燒器點火頭100內(nèi)燃油霧化噴頭21前端的文丘里管和油槍套筒2的噴射端的徑向外側(cè)均布的多個燃氣噴頭42的特殊設(shè)計，可以充分利用文丘里負壓引射及多孔射流強化預(yù)混燃燒的作用使測試燃燒器點火頭100不僅能形成更長的長明火，同時使測試燃燒器點火頭100具有了更強的抗風能力，可以滿足海上測試工藝中環(huán)境風的影響，同時還兼顧了燃氣點火的易燃性及燃油點火的高能量，有利測試燃燒器(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)燃燒時連續(xù)點火的要求，保證了測試工藝在惡劣環(huán)境中的順利開展。

燃油霧化噴頭21前端的文丘里管結(jié)構(gòu)與燃油噴射流量有一定的匹配關(guān)系，以滿足高速射流形成的局部負壓，同時形成有效的引射空氣參與油霧的霧化及強化預(yù)混過程，有效提高測試燃燒器點火頭100的燃油穩(wěn)定性，減少油滴滴落及熄火現(xiàn)象的發(fā)生。周向均布的多個燃氣噴頭42的幾何定位與防風罩1及燃油噴射量要按照一定規(guī)律進行設(shè)置，以保證燃氣噴頭42能形成有效的多孔射流聚并機制，保證燃氣與空氣的高剪切作用形成強化預(yù)混，并有效的為霧化油滴順利點燃及完全燃盡提供保證，以適應(yīng)油氣井測試的惡劣環(huán)境。

由上所述，本實用新型提供的測試燃燒器點火頭具有如下有益效果：

(1)本實用新型的測試燃燒器點火頭是基于多孔射流強化預(yù)混燃燒機理的油氣聯(lián)合點火頭，在其油槍套筒的噴射端設(shè)有特殊設(shè)計的文丘里管結(jié)構(gòu)，燃油在文丘里管內(nèi)的高速噴射形成的負壓引射作用可以強化燃油和空氣的混合；

(2)本實用新型的測試燃燒器點火頭，其燃油噴孔的周圍呈環(huán)形均布多個燃氣主噴孔形成的多孔射流可以加劇燃氣噴射和空氣的剪切，強化燃燒，增強火焰剛性，結(jié)合燃氣噴頭的穩(wěn)焰罩和防風罩的使用提高火焰抗風性能；

(3)本實用新型的測試燃燒器點火頭能夠順利點燃能量更好的位于中心位置的燃油噴頭，使得在一個測試燃燒器點火頭內(nèi)能實現(xiàn)燃氣點火和燃油點火兩種功能，保證了測試燃燒器的正常工作及油氣井測試工藝的開展。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。