專利名稱：一種環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燃燒器，尤其是高爐頂燃式熱風爐用的一種環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器。
二背景技術：
頂燃式熱風爐是最近年來在國內應用比較廣泛的一種爐型，但是其燃燒器存在的缺陷卻是不容忽視的。尤其是目前廣泛使用的帶預燃室的頂燃式熱風爐，由于燃燒器的煤氣和空氣噴嘴布置在不同的截面上，上截面噴嘴在預燃室形成的旋轉向下的氣流使下一個截面噴嘴噴入的氣流無法進入該氣流之中，這樣就導致了煤氣和空氣在初始階段混合不均勻，燃燒不充分，使得過量空氣系數偏
大，廢氣中co含量過高，因而降低了燃料的,理論燃燒溫度，進而影響熱風爐熱
風溫度的提高，同時由于混合氣流的旋流運動使得進入蓄熱體的軸向氣流的分布極不均勻，嚴重影響蓄熱室中蓄熱體傳熱效果和蓄熱體的利用律。此外有些.帶預燃室的燃燒器是簡單的安裝在熱風爐的墻體上，密封效果差，使用壽命短。l大J此，改進燃燒器結構及連接方式，使之能實現高強度的燃燒、高效率的傳熱、以及穩定的結構，是熱風爐技術發展的有效途徑。
三
實用新型內容
針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本實用新型之目的就是提供一種環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器，有效解決熱風爐燃燒器燃燒過程中煤氣與空氣混合不均勻，燃燒不充分，燃燒溫度不高及使用壽命短的問題，其解決的技
術方案是包括有燃燒器本體、空氣進口管和煤氣進口管，空氣進口管安裝在預燃室墻體外側壁上，預燃室墻體內有與空氣進口管連通的空氣分配環道，空氣分配環道上均勻布置有空氣通道，空氣進口管下部的預燃室墻體側壁上裝有煤氣進口管，預燃室墻體內的煤氣分配環道,煤氣進口管相連通，煤氣通道均勻布置在煤氣分配環道上，煤氣通道和空氣通道環形交錯布置，在混合氣體噴嘴內相接，其軸線在同一個水平面上，空氣噴嘴水平布置，與徑向呈有角度的傾斜狀，混合氣體噴嘴的中心線與水平方向呈向上傾斜指向爐腔上部預燃室的中心，燃燒器本體上部有球形拱頂，燃燒室在預燃室下方。這樣的燃燒器結構，使得進入預燃室的煤氣射流與空氣射流形成交叉混合并構成一種復雜的流場結構，即相互混合又旋轉向上，之后從中部旋轉向下，上下氣流之間存在強烈的熱量與質量交換，形成一個紊流強度極大的流動狀態。這種流場結構有利于空氣與煤氣的充分混合、預熱著火、及穩定燃燒，極大地提高了燃燒強度。
而預燃室的支撐連接以及燃燒室的支撐和連接，既保證了燃燒器的良好密封效果，又使燃燒室墻體在溫度周期性變化下產生的熱應力得到安全釋放，也有效避免了蓄熱室大墻熱脹產生的位移對燃燒器的影響，從而有效地保護了燃燒器結構的穩定。
本實用新型以獨特的結構有效地解決氣體燃料燃燒的關鍵問題，顯著提高了燃燒強度和強化了蓄熱室的傳熱.蓄熱能力。
本實用新型結構新穎獨特，結構間的連接合理，可有效提高熱風爐燃燒器的燃燒效率和燃燒溫度，以及蓄熱室的利用率和傳熱效果，是熱風爐燃燒器結構上的一個創新。
四
圖1為本實用新型燃燒器及其拱頂的剖面主視圖。
圖2為本實用新型截面俯視剖面圖。
五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明。
由圖1和圖2所示，本實用新型解決的技術方案是，包括有燃燒器本體、空氣進口管和煤氣進口管，空氣進口管l安裝在預燃室墻體ll外側壁上，預燃室墻體內有與空氣進口管1連通的空氣分配環道2，空氣分配環道2上均勻布置有空氣通道3，空氣進口管1下部的預燃室墻體側壁上裝有煤氣進口管4，預燃室墻體內的煤氣分配環道5與煤氣進口管相連通，煤氣通道6均勻布置在煤氣分配環道5上，煤氣通道6和空氣通道3環形交錯布置，并在混合氣體噴嘴13內相接，其軸線在同一個水平面上(目前的布置方式)，空氣噴嘴3水平布置，與徑向呈有角度的傾斜狀，混合氣體噴嘴13的中心線與水平方向呈向上傾斜(即有傾角)指向爐腔上部預燃室10的中心，燃燒器本體上部有球形拱項9，燃燒室
47在預燃室10的下方。
所說的空氣通道呈水平布置與徑向的夾角的角度范圍為0~60° ，所說的混合氣體噴嘴13的中心線與水平方向呈向上傾斜指向爐腔上部預燃室10的中心，其傾斜角的變化范圍在0—45°之間，噴嘴角度的選擇可根據具休情況來設置。
所說的燃燒室墻體12與預燃室墻體11由迷宮8滑移連接，構成燃燒室內墻面變直徑的內腔體，內腔體水平截面與內腔體壁呈60—80°的夾角。
對于這種燃燒器，當空氣由空氣進口管1進入空氣分配環道2，空氣通過均勻布置在環道上的空氣通道3，與預燃室的徑向方向成一定角度進入預燃窒；煤氣由煤氣進口管4進入煤氣分配環道5，煤氣通過均勻布置在環道上的煤氣通道6，最終通過混合氣體噴嘴13與預燃室中軸線傾斜向上進入預燃室10，由于煤氣通道和空氣通道環形交錯布置在同一層面上且在混合氣體噴嘴13內相接，煤氣氣流和空氣氣流在混合氣體噴嘴13內相接并充分混合，向上進入礎形拱頂9空間后向下折返并燃燒，由于預燃室空間狹小，燃燒過程繼續在燃燒窒7中進行，燃燒產生的高溫煙氣在有一定旋流的狀態F進入蓄熱室c
由于煤氣通道和空氣通道是環形交錯均勻布置在同一個環形截面上且在混合氣體噴嘴13內相接，大大增加了煤氣和空氣的混合機率，縮短了混合所用的吋間，有利于實現空氣和煤氣充分均勻的混合；由于旋轉氣流的上下交互作用，有效保證了旋流混合、火焰穩定與高強度燃燒；充分燃燒后的煙氣進入蓄熱室，不會在蓄熱體上發生燃燒的現象，即使在高負荷狀態下也不易出現上述現象；燃燒的充分直接減少了廢氣中的CO的含量。 ，
岡此本實用新型實現了氣流混合充分、流場穩定、燃燒強度高等性能，是對現有熱風爐燃燒器的一個創造性改進和革新。
權利要求1、一種環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器，包括有燃燒器本體、空氣進口管和煤氣進口管，其特征在于，空氣進口管(1)安裝在預燃室墻體(11)外側壁上，預燃室墻體內有與空氣進口管(1)連通的空氣分配環道(2)，空氣分配環道(2)上均勻布置有空氣通道(3)，空氣進口管(1)下部的預燃室墻體側壁上裝有煤氣進口管(4)，預燃室墻體內的煤氣分配環道(5)與煤氣進口管相連通，煤氣通道(6)均勻布置在煤氣分配環道(5)上，煤氣通道(6)和空氣通道(3)環形交錯布置，并在混合氣體噴嘴(13)內相接，其軸線在同一個水平面上，空氣噴嘴(3)水平布置，與徑向呈有角度的傾斜狀，混合氣體噴嘴(13)的中心線與水平方向呈向上傾斜指向爐腔上部預燃室(10)的中心，燃燒器本體上部有球形拱項(9)，燃燒室(7)在預燃室(10)的下方。
2、 根據權利要求1所述的環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器，其特征在于， 所說的空氣通道呈水平布置與徑向的夾角的角度范圍為0--60° 。
3、 根據權利要求l所述的環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器，其特征在于， 所說的混合氣體噴嘴(13)的中心線與水平方向呈向上傾斜指向爐腔上部預燃 室(10)的中心，其傾斜角的變化范圍在0-45'之間。
4、 根據權利要求1所述的環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器，其特征在于， 所說的燃燒室墻體(12)與預燃室墻體(11)由迷宮(8)滑移連接，構成燃燒 室內墻面變直徑的內腔體，內腔體水平截面與內腔體壁呈60--80°的夾角。
專利摘要本實用新型涉及環形預混旋流噴射的陶瓷燃燒器，有效解決熱風爐燃燒器燃燒過程中煤氣與空氣混合不均勻，燃燒不充分，燃燒溫度不高及使用壽命短的問題，該燃燒器是，空氣進口管安裝在外壁上，墻體內有與空氣進口管連通的空氣分配環道及其上均勻布置的空氣通道，空氣進口管下部的墻體側壁上有煤氣進口管，并與墻體內的煤氣分配環道相連通，煤氣通道均勻布置在煤氣分配環道上，煤氣通道和空氣通道環形交錯布置，在混合氣體噴嘴內相接，空氣噴嘴水平布置，與徑向呈傾斜狀，混合氣體噴嘴呈向上傾斜于預燃室的中心，燃燒器本體上部有球形拱頂，燃燒室在預燃室下方，本實用新型氣流混合充分、流場穩定、燃燒強度高，是對現有熱風爐燃燒器的一個創造性改進和革新。
文檔編號F23D14/48GK201412849SQ20092009057
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月1日 優先權日2009年6月1日
發明者劉世聚, 劉力銘, 程欣婷, 范劍超, 陳維漢 申請人:鄭州豫興耐火材料有限公司