一種浸沒式燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種浸沒式燃燒器，包括爐殼體，爐殼體包括一體連通在底部蝸殼頂面的主燃燒錐體和固定安裝在該主燃燒錐體上端制有切向主進氣口的頂部蝸殼以及環繞在主燃燒錐體的外周面用于循環水冷卻主燃燒錐體的冷卻水夾套；底部蝸殼內安裝有分別連接有輔助進氣管和燃料供應管的燃燒嘴，燃燒嘴的外周環套有冷卻循環水盤管，并且該燃燒嘴的燃料內流道中安裝有向外噴射水霧冷卻燃燒嘴的噴霧水管，底部蝸殼沿切線方向開有排煙通道，爐殼體采用上部主進氣和下部排煙的方式浸沒設置在冷卻浴水中，該爐殼體在冷卻浴水中的浸沒深度大于爐殼體高度的1/2，冷卻浴水的水平面低于冷卻水夾套的上開口沿邊。
【專利說明】一種浸沒式燃燒器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燃燒裝置，特別是一種以液化天然氣為燃料的燃燒器，具體地說是一種浸沒式燃燒器。
【背景技術】
[0002]目前，液化天然氣(LNG)正以每年約12%的高增長率，成為全球增長最迅猛的能源行業之一。近年來，我國的LNG項目發展很快，對LNG的需求量也迅猛增長。氣化裝置作為接收站的重要設備決定并影響著整個LNG接收站及輸氣管道的正常運行。世界LNG接收站中使用最多的氣化裝置為開架式氣化裝置和浸沒燃燒式氣化裝置，開架式氣化裝置作為基荷氣化器，浸沒燃燒式氣化裝置作為調峰用氣化裝置。浸沒式燃燒器是浸沒燃燒式氣化裝置的一個重要組成部分。現有技術中由于該類燃燒器處于一個相對封閉的區域內燃燒且主要為氣化裝置的熱交換浴水提供熱能，因此燃能的熱效利用率以及自身的冷卻就非常重要，如果熱效利用率低，則會造成能源上的浪費，如果自身在燃燒時由于溫度過高而得不到應有的冷卻則會降低燃燒器的使用壽命。因此合理的設計結構是提高該類燃燒器性能的一個重要前提。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，而提供結構緊湊、無明火接觸、安全可靠，具有一定自冷能力且熱效利用率能高達95%以上的一種浸沒式燃燒器。
[0004]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種浸沒式燃燒器，包括爐殼體，爐殼體包括一體連通在底部蝸殼頂面的主燃燒錐體和固定安裝在該主燃燒錐體上端制有切向主進氣口的頂部蝸殼以及環繞在主燃燒錐體的外周面用于循環水冷卻主燃燒錐體的冷卻水夾套；底部蝸殼內安裝有分別連接有輔助進氣管和燃料供應管的燃燒嘴，燃燒嘴的外周環套有冷卻循環水盤管，并且該燃燒嘴的燃料內流道中安裝有向外噴射水霧冷卻燃燒嘴的噴霧水管，底部蝸殼沿切線方向開有排煙通道，爐殼體采用上部主進氣和下部排煙的方式浸沒設置在冷卻浴水中，該爐殼體在冷卻浴水中的浸沒深度大于爐殼體高度的1/2，冷卻浴水的水平面低于冷卻水夾套的上開口沿邊。
[0005]為優化上述技術方案，采取的措施還包括:
[0006]上述的冷卻水夾套為筒柱形體，該冷卻水夾套的底面與主燃燒錐體密封相焊接，冷卻水夾套與主燃燒錐體的外周面間形成有冷卻水腔，冷卻水夾套的上開口為冷卻水腔的水腔開口，并且冷卻水夾套的下部制有連通冷卻水腔的冷卻水進口，冷卻水由冷卻水進口經冷卻水腔吸熱后從冷卻水夾套的上開口排出。
[0007]上述的冷卻水夾套的上開口內周面等弧度均布焊接有增強板，冷卻水進口焊裝有連接法蘭。
[0008]上述的頂部蝸殼的旋轉中心軸線和底部蝸殼的旋轉中心軸線以及主燃燒錐體的中心軸線三線相重疊，主燃燒錐體為上孔口小、下孔口大的正錐形筒體結構。
[0009]上述的頂部蝸殼的外周面和底部蝸殼的外周面分別焊接有呈輻射狀分布的頂蝸殼加強凸筋和底蝸殼加強凸筋。
[0010]上述的主燃燒錐體的上孔口伸入到頂部蝸殼的蝸腔中，頂部蝸殼的頂面形成有上凸起的柱形聚氣腔，該聚氣腔與主燃燒錐體的上孔口上下相對應。
[0011]上述的燃燒嘴固定安裝在底部蝸殼的底面上，并且該燃燒嘴的中心軸線與底部蝸殼的旋轉中心軸線相重疊。
[0012]上述的燃燒嘴包括噴氣嘴和固定安裝在噴氣嘴中的燃料噴嘴，燃料噴嘴延伸出噴氣嘴的噴氣口，輔助進氣管與噴氣嘴相連通，上述的燃料內流道為燃料噴嘴制有的軸向孔道，燃料供應管與燃料噴嘴的燃料內流道相連通。
[0013]上述的燃料噴嘴的上端制有噴頭部，噴頭部制有連通燃料內流道的噴孔，該噴頭部的頂面制有向下延伸連通燃料內流道的冷卻噴孔，噴霧水管穿過噴氣嘴由燃料噴嘴的底面伸入至燃料內流道中，并且該噴霧水管的端頭安裝有噴霧頭，噴霧頭位于冷卻噴孔中。
[0014]上述的冷卻循環水盤管設置在噴氣嘴的噴氣口處，并且該冷卻循環水盤管的直徑小于噴氣口的直徑，冷卻循環水盤管的頂端略高于噴頭部的頂面，冷卻循環水盤管的兩端分別弓I出有冷卻進水管和冷卻出水管。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的爐殼體采用上主進氣和下排煙的方法浸設在冷卻浴水中，使本產品在燃燒時熱量能最大化的被冷卻浴水吸收，減少熱能的損耗，爐殼體的上部和底部分別采用頂部蝸殼和底部蝸殼的蝸殼式結構，能使進入的氣流或排出的煙氣獲得旋轉的動力。旋轉的氣流更有利于空氣與燃料的均勻混合，而旋轉的煙氣則可以降低排放時的阻力。燃燒嘴分別設有冷卻循環水盤管和噴霧水管以及主燃燒錐體套設有冷卻水夾套不僅加大了燃燒器燃燒時對冷卻浴水加熱的效率，有利于浴水保持恒溫，而且還能對爐殼體和燃燒嘴進行充分的降溫，保證本產品能有一個比較合理的工作環境溫度，提高產品的使用壽命。本實用新型設置在冷卻浴水中，安全性高，無明火接觸，熱效利用率能高達95%以上，并具有結構緊湊，占地面積小，組裝容易的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例的正視結構示意圖；
[0017]圖2是圖1的俯看圖；
[0018]圖3是本實用新型的局部縱向剖視結構圖；
[0019]圖4是圖1中的左視結構圖；
[0020]圖5是圖1中燃燒嘴的立體組裝結構示意圖；
[0021]圖6是圖5中燃料噴嘴的結構示意圖；
[0022]圖7是本實用新型的立體總裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。
[0024]圖1至圖7所示為本實用新型的原理結構示意圖。
[0025]其中的附圖標記為:底蝸殼加強凸筋A、頂蝸殼加強凸筋B、聚氣腔D、冷卻水腔K、爐殼體1、底部蝸殼11、排煙通道11a、主燃燒錐體12、冷卻水進口 121、連接法蘭122、頂部蝸殼13、主進氣口 13a、冷卻水夾套14、增強板141、燃燒嘴2、噴氣嘴21、燃料噴嘴22、燃料內流道22a、噴孔22b、冷卻噴孔22c、噴頭部221、輔助進氣管3、燃料供應管4、冷卻循環水盤管5、冷卻進水管51、冷卻出水管52、噴霧水管6、噴霧頭61。
[0026]如圖1至7所示，本實用新型的一種浸沒式燃燒器，包括爐殼體1，爐殼體I包括一體連通在底部蝸殼11頂面的主燃燒錐體12和固定安裝在該主燃燒錐體12上端制有切向主進氣口 13a的頂部蝸殼13以及環繞在主燃燒錐體12的外周面用于循環水冷卻主燃燒錐體12的冷卻水夾套14 ;底部蝸殼11內安裝有分別連接有輔助進氣管3和燃料供應管4的燃燒嘴2，燃燒嘴2的外周環套有冷卻循環水盤管5，并且該燃燒嘴2的燃料內流道22a中安裝有向外噴射水霧冷卻燃燒嘴2的噴霧水管6，底部蝸殼11沿切線方向開有排煙通道11a，爐殼體I采用上部主進氣和下部排煙的方式浸沒設置在冷卻浴水中，該爐殼體I在冷卻浴水中的浸沒深度大于爐殼體I高度的1/2，冷卻浴水的水平面低于冷卻水夾套14的上開口沿邊。本實用新型為應用在浸沒式液化天然氣氣化裝置中的一種燃燒器，本實用新型直接設置在為氣化液態天然氣提供換熱能量的冷卻浴水中，由于大部分浸沒在浴水中，因而與氣化裝置無明火接觸，安全可靠并且燃燒熱利用率非常高，能量損耗小。本實用新型的排煙通道Ila設置爐殼體I的下部，因而燃燒產生高溫煙氣直接排放到浴水中，不僅能施放熱能提高浴水的溫度，同時還能擾動浴水高速湍動，使浴水產生循環流動加快和提高與氣化裝置中流動的液化天然氣的換熱效率。本實用新型的爐殼體I的上部和下部分別采用頂部蝸殼13和底部蝸殼11的蝸殼式結構，頂部蝸殼13和底部蝸殼11分別能使進入的空氣和排出的煙氣獲得旋轉的動力，旋轉的空氣能與燃燒嘴2噴射的燃料在主燃燒錐體12內相遇，燃料在旋轉的空氣的帶動下旋轉并均勻混合燃燒，從而保證了燃燒的完全性，減少污染排放，提高能源利用，蝸殼式結構的旋轉排煙則減少了排放的阻力，同時提高了對浴水的擾動。本實用新型的主燃燒錐體12設有冷卻水夾套14，燃燒嘴2則設有冷卻循環水盤管5和噴霧水管6，因此在本實用新型工作時不僅能提高對冷卻浴水加熱的效率，有利于浴水保持恒溫，而且還能對爐殼體I和燃燒嘴2進行充分的降溫，保證本實用新型能有一個比較合理的工作環境溫度，提高產品的使用壽命。
[0027]實施例中如圖3所示，本實用新型的冷卻水夾套14為筒柱形體，該冷卻水夾套14的底面與主燃燒錐體12密封相焊接，冷卻水夾套14與主燃燒錐體12的外周面間形成有冷卻水腔K，冷卻水夾套14的上開口為冷卻水腔K的水腔開口，并且冷卻水夾套14的下部制有連通冷卻水腔K的冷卻水進口 121，冷卻水由冷卻水進口 121經冷卻水腔K吸熱后從冷卻水夾套14的上開口排出，從冷卻水腔K中排出的熱水直接回落到爐殼體I設置的冷卻浴水中。
[0028]實施例中，為了提高冷卻水夾套14強度，冷卻水夾套14的上開口內周面處等弧度均布焊接有與主燃燒錐體12連接的增強板141，同時為了方便安裝連接，冷卻水進口 121上焊裝有連接法蘭122。
[0029]實施例中，頂部蝸殼的13旋轉中心軸線和底部蝸殼11的旋轉中心軸線以及主燃燒錐體12的中心軸線三線相重疊，主燃燒錐體12為上孔口小、下孔口大的正錐形筒體結構。
[0030]實施例中，從圖2、圖4和圖7中都可以看出，頂部蝸殼13的外周面和底部蝸殼11的外周面分別焊接有呈輻射狀分布的頂蝸殼加強凸筋B和底蝸殼加強凸筋A。
[0031]實施例中，主燃燒錐體12的上孔口伸入到頂部蝸殼13的蝸腔中，頂部蝸殼13的頂面形成有上凸起的柱形聚氣腔D，該聚氣腔D與主燃燒錐體12的上孔口上下相對應。本實用新型的空氣進入頂部蝸殼13后獲得旋轉力在聚氣腔D旋轉后經主燃燒錐體12的上孔口進入主燃燒錐體12的燃燒腔中。
[0032]實施例中，燃燒嘴2固定安裝在底部蝸殼11的底面上，并且該燃燒嘴2的中心軸線與底部蝸殼11的旋轉中心軸線相重疊。
[0033]如圖5所示實施例中，燃燒嘴2包括噴氣嘴21和固定安裝在噴氣嘴21中的燃料噴嘴22，燃料噴嘴22延伸出噴氣嘴21的噴氣口，輔助進氣管3與噴氣嘴21相連通，燃料內流道22a為燃料噴嘴22制有的軸向孔道，燃料供應管4與燃料噴嘴22的燃料內流道22a相連通。噴氣嘴21為具有一端開口的桶柱形體，噴氣嘴21的周面與底部蝸殼11的底面密封固定相配合，這樣可以防止浴水進入底部蝸殼11的蝸腔中。
[0034]實施例中如圖6所示，燃料噴嘴22的上端制有噴頭部221，噴頭部221制有連通燃料內流道22a的噴孔22b，該噴頭部221的頂面制有向下延伸連通燃料內流道22a的冷卻噴孔22c，噴霧水管6穿過噴氣嘴21由燃料噴嘴22的底面伸入至燃料內流道22a中，并且該噴霧水管6的端頭安裝有噴霧頭61，噴霧頭61位于冷卻噴孔22c中。燃料經噴孔22b噴出后與噴氣嘴21噴出的輔助空氣發生混合產生一個小范圍的燃燒，更多的燃料則向上進入到主燃燒錐體12中，與上部主進氣口 13a進入的空氣發生混合燃燒。
[0035]實施例中，冷卻循環水盤管5設置在噴氣嘴21的噴氣口處，并且該冷卻循環水盤管5的直徑小于噴氣口的直徑，冷卻循環水盤管5的頂端略高于噴頭部221的頂面，冷卻循環水盤管5的兩端分別引出有冷卻進水管51和冷卻出水管52。
[0036]本實用新型在工作時，燃燒用空氣從兩個位置進入燃燒器，主燃燒空氣從主進氣口 13a進入頂部蝸殼13，輔助燃燒空氣經輔助進氣管3供應到燃燒嘴2周圍的區域，燃燒嘴2燃燒的火焰向上到主燃燒錐體12，燃料在主燃燒錐體12中與從主進氣口 13a進入的主燃燒空氣共同反應。主燃燒空氣通過一個切線進口進入到頂部蝸殼13中，并在頂部蝸殼13中獲得旋轉動力。在煙氣排出之前，主燃燒空氣與燃燒嘴2來的燃料氣沿著燃燒軸線打循環，實現均勻混合。燃燒后的煙氣則通過底部蝸殼11的排煙通道Ila排入冷卻浴水中。
[0037]主燃燒錐體12的冷卻過程是:冷卻水從冷卻水夾套14底部的冷卻水進口 121接口進入冷卻水腔K，冷卻主燃燒錐體12后冷卻水冷卻水夾套14的上開口排出回落到爐殼體I設置的冷卻浴水中，實現循環。
【權利要求】
1.一種浸沒式燃燒器，包括爐殼體(1)，其特征是:所述的爐殼體(1)包括一體連通在底部蝸殼(11)頂面的主燃燒錐體(12)和固定安裝在該主燃燒錐體(12)上端制有切向主進氣口(13a)的頂部蝸殼(13)以及環繞在主燃燒錐體(12)的外周面用于循環水冷卻主燃燒錐體(12)的冷卻水夾套(14);所述的底部蝸殼(11)內安裝有分別連接有輔助進氣管(3)和燃料供應管(4)的燃燒嘴(2)，所述的燃燒嘴(2)的外周環套有冷卻循環水盤管(5)，并且該燃燒嘴⑵的燃料內流道(22a)中安裝有向外噴射水霧冷卻燃燒嘴(2)的噴霧水管(6)，所述的底部蝸殼(11)沿切線方向開有排煙通道(11a)，所述的爐殼體(1)采用上部主進氣和下部排煙的方式浸沒設置在冷卻浴水中，該爐殼體(1)在冷卻浴水中的浸沒深度大于爐殼體(1)高度的1/2，所述的冷卻浴水的水平面低于冷卻水夾套(14)的上開口沿邊。
2.根據權利要求1所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的冷卻水夾套(14)為筒柱形體，該冷卻水夾套(14)的底面與主燃燒錐體(12)密封相焊接，所述的冷卻水夾套(14)與主燃燒錐體(12)的外周面間形成有冷卻水腔(K)，所述的冷卻水夾套(14)的上開口為冷卻水腔(K)的水腔開口，并且所述的冷卻水夾套(14)的下部制有連通冷卻水腔(K)的冷卻水進口(121)。
3.根據權利要求2所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的冷卻水夾套(14)的上開口內周面等弧度均布焊接有增強板(141)，所述的冷卻水進口(121)焊裝有連接法蘭(122)。
4.根據權利要求3所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的頂部蝸殼的(13)旋轉中心軸線和底部蝸殼(11)的旋轉中心軸線以及主燃燒錐體(12)的中心軸線三線相重疊，所述的主燃燒錐體(12)為上孔口小、下孔口大的正錐形筒體結構。
5.根據權利要求4所述的`一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的頂部蝸殼(13)的外周面和底部蝸殼(11)的外周面分別焊接有呈輻射狀分布的頂蝸殼加強凸筋(B)和底蝸殼加強凸筋⑷。
6.根據權利要求5所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的主燃燒錐體(12)的上孔口伸入到頂部蝸殼(13)的蝸腔中，所述的頂部蝸殼(13)的頂面形成有上凸起的柱形聚氣腔(D)，該聚氣腔(D)與主燃燒錐體(12)的上孔口上下相對應。
7.根據權利要求6所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的燃燒嘴(2)固定安裝在底部蝸殼(11)的底面上，并且該燃燒嘴(2)的中心軸線與底部蝸殼(11)的旋轉中心軸線相重疊。
8.根據權利要求7所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的燃燒嘴(2)包括噴氣嘴(21)和固定安裝在噴氣嘴(21)中的燃料噴嘴(22)，所述的燃料噴嘴(22)延伸出噴氣嘴(21)的噴氣口，所述的輔助進氣管(3)與噴氣嘴(21)相連通，所述的燃料內流道(22a)為燃料噴嘴(22)制有的軸向孔道，所述的燃料供應管(4)與燃料噴嘴(22)的燃料內流道(22a)相連通。
9.根據權利要求8所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的燃料噴嘴(22)的上端制有噴頭部(221)，所述的噴頭部(221)制有連通燃料內流道(22a)的噴孔(22b)，該噴頭部(221)的頂面制有向下延伸連通燃料內流道(22a)的冷卻噴孔(22c)，所述的噴霧水管(6)穿過噴氣嘴(21)由燃料噴嘴(22)的底面伸入至燃料內流道(22a)中，并且該噴霧水管(6)的端頭安裝有噴霧頭(61)，所述的噴霧頭(61)位于冷卻噴孔(22c)中。
10.根據權利要求9所述的一種浸沒式燃燒器，其特征是:所述的冷卻循環水盤管(5)設置在噴氣嘴(21)的噴氣口處，并且該冷卻循環水盤管(5)的直徑小于噴氣口的直徑，所述冷卻循環水盤管(5)的頂端略高于噴頭部(221)的頂面，所述冷卻循環水盤管(5)的兩端分別引出有冷卻進水管(51)和冷卻出水管(`52)。
【文檔編號】F23D14/02GK203384977SQ201320389508
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】蔡麗萍, 劉會明, 連海峰, 郭國義, 陳坤 申請人:寧波中能連通機械有限公司