一種使用水煤氣燃料的節(jié)能燃燒機(jī)的制作方法

本發(fā)明涉及一種陶瓷干燥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種使用水煤氣燃料的節(jié)能燃燒機(jī)。

背景技術(shù)：

陶瓷磚的干燥過程主要是通過蒸發(fā)掉坯體內(nèi)的自由水（即常說的水分，不同于坯體內(nèi)的結(jié)合水、結(jié)構(gòu)水），使其強(qiáng)度增加，減少在輸送線運(yùn)行過程中的破損，滿足施釉、印花等裝飾需要，防止進(jìn)窯燒成時(shí)因水分太高出現(xiàn)爆坯或開裂缺陷。

對(duì)干燥而言，除了利用窯爐冷卻后的余熱外，往往還需要另外補(bǔ)充熱量維持需要的溫度，目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)陶瓷磚大多使用經(jīng)過凈化、冷卻的水煤氣加熱升溫。水煤氣是水蒸氣通過熾熱的焦炭而生成的氣體，主要成份是一氧化碳、氫氣、燃燒后排放水和二氧化碳，還有微量co、烴和nox。其中，水煤氣的單位熱值僅為1400kcal/nm3（一般在1100kcal/nm3～1600kcal/nm3之間），遠(yuǎn)低于天然氣的單位熱值（超過8300kcal/nm3）。同時(shí)，天然氣因熱值高，燒嘴功率（即發(fā)熱量，1kw≈861kcal/h）容易調(diào)整和控制，而普通水煤氣燒嘴的功率約為34.8kw～58.1kw（發(fā)熱量約30000kcal/h～50000kcal/h），難以調(diào)整和控制。如果采用多支這種燒嘴，不僅干燥窯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布管困難、成本較高，且不易控制溫度，使干燥效率低、燃耗高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種使用水煤氣燃料的節(jié)能燃燒機(jī)，以便有效簡(jiǎn)化干燥窯的管路結(jié)構(gòu)，解決干燥坯體過程的加熱問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種使用水煤氣燃料的節(jié)能燃燒機(jī)，包括助燃風(fēng)機(jī)、導(dǎo)管、燃燒機(jī)外殼、管套、助燃風(fēng)管、燃燒室、燃燒機(jī)進(jìn)氣主管及電控柜；所述導(dǎo)管固定于管套前端，所述助燃風(fēng)管固定于管套后端，所述燃燒機(jī)外殼套設(shè)于助燃風(fēng)管的外部，所述燃燒室設(shè)于導(dǎo)管內(nèi)；所述燃燒室前端設(shè)有前端中心口，所述燃燒室后端設(shè)有后端中心口，所述燃燒室的側(cè)壁設(shè)有多個(gè)風(fēng)口，所述燃燒機(jī)進(jìn)氣主管的出口端設(shè)有中心管及多個(gè)分支管，所述中心管與燃燒室的后端中心口相連，所述分支管分布于燃燒室外側(cè)并與前端中心口的外緣相連通；所述燃燒機(jī)外殼與助燃風(fēng)管之間形成第一風(fēng)道，所述燃燒室、中心管、分支管與導(dǎo)管、助燃風(fēng)管之間形成第二風(fēng)道；所述助燃風(fēng)機(jī)內(nèi)的助燃風(fēng)依次沿第一風(fēng)道及第二風(fēng)道進(jìn)入燃燒室，水煤氣分別沿中心管及分支管進(jìn)入燃燒室并與燃燒室內(nèi)的助燃風(fēng)進(jìn)行混合并燃燒。

作為上述方案的改進(jìn)，所述燃燒室呈“喇叭”狀，所述前端中心口的直徑大于后端中心口的直徑。

作為上述方案的改進(jìn)，所述燃燒室由多塊梯形板相互拼接成“喇叭”狀，每一梯形板上均呈直線排列有多個(gè)風(fēng)口，所述風(fēng)口的孔徑自梯形板的上底邊至下底邊逐漸增大。

作為上述方案的改進(jìn)，所述導(dǎo)管與助燃風(fēng)管的內(nèi)徑相等。

作為上述方案的改進(jìn)，所述第一風(fēng)道內(nèi)設(shè)有壓力開關(guān)檢測(cè)裝置。

作為上述方案的改進(jìn)，所述燃燒機(jī)外殼的前端設(shè)有前端法蘭，所述前端法蘭用于連接和固定使用節(jié)能燃燒機(jī)的裝置，所述管套焊接于前端法蘭的中心處；所述燃燒機(jī)外殼的側(cè)壁設(shè)有側(cè)壁法蘭；所述燃燒機(jī)外殼的后端設(shè)有后端蓋，所述后端蓋與側(cè)壁法蘭相連并用于密封、保護(hù)管套的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所述燃燒機(jī)進(jìn)氣主管貫穿后端蓋，所述電控柜固定于后端蓋一側(cè)。

作為上述方案的改進(jìn)，所述后端蓋上設(shè)有用于觀察燃燒室內(nèi)燃燒狀態(tài)的看火孔。

作為上述方案的改進(jìn)，所述后端蓋上設(shè)有點(diǎn)火電極，所述點(diǎn)火電極包括依次相連的點(diǎn)火電源插頭、點(diǎn)火外螺紋套、點(diǎn)火金屬絲、點(diǎn)火金屬絲絕緣套及電極點(diǎn)火端。

作為上述方案的改進(jìn)，所述后端蓋上設(shè)有火焰監(jiān)控電極，所述火焰監(jiān)控電極包括依次相連的監(jiān)控電源插頭、監(jiān)控外螺紋套、監(jiān)控金屬絲、監(jiān)控絕緣套及電極監(jiān)控端。

作為上述方案的改進(jìn)，所述燃燒室的后端中心口處設(shè)有底盤；所述底盤上焊接有兩個(gè)電極導(dǎo)向管，所述點(diǎn)火電極及火焰監(jiān)控電極分別穿過電極導(dǎo)向管；所述底盤中部上還設(shè)有點(diǎn)火感應(yīng)柱，所述點(diǎn)火感應(yīng)柱固定于兩個(gè)電極導(dǎo)向管之間。

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果：

本發(fā)明利用低熱值水煤氣作為燃料，將助燃風(fēng)機(jī)、導(dǎo)管、燃燒機(jī)外殼、管套、助燃風(fēng)管、燃燒室、燃燒機(jī)進(jìn)氣主管及電控柜相互結(jié)合，設(shè)計(jì)的單機(jī)功率大，1臺(tái)燃燒機(jī)可代替多個(gè)常規(guī)的燒嘴，因而有效簡(jiǎn)化了干燥窯的管路結(jié)構(gòu)，解決干燥坯體過程的加熱問題。

本發(fā)明中，燃燒機(jī)外殼與助燃風(fēng)管之間形成第一風(fēng)道，所述燃燒室、中心管、分支管與導(dǎo)管、助燃風(fēng)管之間形成第二風(fēng)道。通過設(shè)置兩個(gè)風(fēng)道可以將助燃風(fēng)均勻分散到助燃風(fēng)管外壁四周后再進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)部與燃?xì)饣旌?，有效減緩流速、穩(wěn)定風(fēng)壓、延長(zhǎng)混合時(shí)間。

本發(fā)明通過設(shè)置中心管及分支管，使水煤氣分別沿中心管及分支管進(jìn)入燃燒室并與燃燒室內(nèi)的助燃風(fēng)進(jìn)行多次混合并燃燒。其中，沿中心管進(jìn)入燃燒室后端中心口的水煤氣與燃燒室內(nèi)的助燃風(fēng)進(jìn)行第一次混合燃燒，水煤氣被助燃風(fēng)包裹混合，容易點(diǎn)火；而沿分支管進(jìn)入燃燒室前端中心口的水煤氣與室內(nèi)的助燃風(fēng)以及從中心管流入的、存在富?？諝獾幕鹧孢M(jìn)行第二次混合、攪拌，使得燃燒更完全、更充分。因此，這種分散、繞道進(jìn)入的助燃風(fēng)和二次混合、燃燒的結(jié)構(gòu)、方式，解決了助燃風(fēng)機(jī)直接送風(fēng)造成流速太急、混合不均及燃燒不完全等問題，節(jié)能更顯著。

附圖說明

圖1是本發(fā)明使用水煤氣燃料的節(jié)能燃燒機(jī)的主視圖；

圖2是圖1的a-a的剖視圖；

圖3是圖1的b-b的剖視圖；

圖4是圖3中燃燒室的c向示意圖；

圖5是圖2中d處的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。僅此聲明，本發(fā)明在文中出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的上、下、左、右、前、后、內(nèi)、外等方位用詞，僅以本發(fā)明的附圖為基準(zhǔn)，其并不是對(duì)本發(fā)明的具體限定。

參見圖1~4，圖1~4顯示了本發(fā)明使用水煤氣燃料的節(jié)能燃燒機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，其利用低熱值水煤氣作為燃料，功率超過174kw～1740kw（發(fā)熱量約150000kcal/h～1500000kcal/h）的大功率燃燒機(jī)，一臺(tái)燃燒機(jī)可代替多個(gè)常規(guī)的燒嘴，因而可有效簡(jiǎn)化干燥窯的管路結(jié)構(gòu)，解決干燥坯體過程的加熱問題。本發(fā)明包括助燃風(fēng)機(jī)01、導(dǎo)管17、燃燒機(jī)外殼12、管套20、助燃風(fēng)管21、燃燒室18、燃燒機(jī)進(jìn)氣主管10及電控柜06，其中，電控柜06安裝于后端蓋11上并用于自動(dòng)點(diǎn)火及控制溫度等，形成燃燒、控制一體化整機(jī)。具體地：

所述導(dǎo)管17通過螺釘13固定于管套20前端，所述助燃風(fēng)管21固定于管套20后端，所述燃燒機(jī)外殼12套設(shè)于助燃風(fēng)管21的外部，所述燃燒室18設(shè)于導(dǎo)管17內(nèi)。

所述燃燒室18前端設(shè)有前端中心口，所述燃燒室18后端設(shè)有后端中心口，所述燃燒室18的側(cè)壁設(shè)有多個(gè)風(fēng)口19，所述燃燒機(jī)進(jìn)氣主管10的出口端設(shè)有中心管22及多個(gè)分支管16，所述中心管22與燃燒室18的后端中心口相連，所述分支管16均勻分布于燃燒室18外側(cè)并與前端中心口的外緣相連通，構(gòu)成燃燒室18的支撐架，。所述燃燒機(jī)外殼12與助燃風(fēng)管21之間形成第一風(fēng)道23，所述燃燒室18、中心管22、分支管16與導(dǎo)管17內(nèi)壁、助燃風(fēng)管21內(nèi)壁之間形成第二風(fēng)道26。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)管17與助燃風(fēng)管21之間同心設(shè)置，且所述導(dǎo)管17與助燃風(fēng)管21的內(nèi)徑相等，其中，所述導(dǎo)管17優(yōu)選由耐熱不銹鋼材質(zhì)制成，以達(dá)到耐高溫、使用壽命長(zhǎng)的效果；所述助燃風(fēng)管21及燃燒機(jī)外殼12由普通碳鋼材質(zhì)構(gòu)成，管套20為鑄鋼件，這種搭配使結(jié)構(gòu)更合理，成本更低。

需要說明的是，本發(fā)明中通過設(shè)置兩個(gè)風(fēng)道（第一風(fēng)道23及第二風(fēng)道26）可以將助燃風(fēng)均勻分散到助燃風(fēng)管21外壁四周后再進(jìn)入助燃風(fēng)管21內(nèi)部與燃?xì)饣旌希邆錅p緩流速、穩(wěn)定風(fēng)壓、延長(zhǎng)混合時(shí)間的作用。

運(yùn)行時(shí)，助燃風(fēng)機(jī)01設(shè)于燃燒機(jī)外殼12的一側(cè)，為了減低風(fēng)速，打開助燃風(fēng)機(jī)01后，所述助燃風(fēng)機(jī)01內(nèi)的助燃風(fēng)不能直接高速地進(jìn)入助燃風(fēng)管21內(nèi)，而是沿著第一風(fēng)道23（燃燒機(jī)外殼12與助燃風(fēng)管21的間隙）流進(jìn)助燃風(fēng)管21入口，再沿第二風(fēng)道26（燃燒室18、中心管22、分支管16與導(dǎo)管17、助燃風(fēng)管21之間的間隙）依次進(jìn)入導(dǎo)管17內(nèi)，再從燃燒室18四周的風(fēng)口19進(jìn)入燃燒室18，同時(shí)，水煤氣分別沿中心管22及分支管16進(jìn)入燃燒室18并與燃燒室18內(nèi)的助燃風(fēng)進(jìn)行混合并燃燒。其中，沿中心管22進(jìn)入燃燒室18的水煤氣與燃燒室18內(nèi)的助燃風(fēng)在燃燒室18后端中心口內(nèi)進(jìn)行第一次混合燃燒，由于水煤氣和助燃風(fēng)量小，且水煤氣被助燃風(fēng)包裹混合，容易點(diǎn)火；而沿分支管16進(jìn)入燃燒室18的水煤氣與室內(nèi)的助燃風(fēng)以及從燃燒室18后端中心口向前流入的、存在富裕空氣的火焰在燃燒室18前端中心口進(jìn)行第二次混合、攪拌，使得燃燒更完全、更充分。因此，這種分散、繞道進(jìn)入的助燃風(fēng)和二次混合、燃燒的結(jié)構(gòu)、方式，解決了助燃風(fēng)機(jī)01直接送風(fēng)造成流速太急、混合不均及燃燒不完全等問題，節(jié)能更顯著。

如圖4所示，所述燃燒室18呈“喇叭”狀，所述前端中心口的直徑大于后端中心口的直徑。需要說明的是，“喇叭”狀結(jié)構(gòu)不僅能延長(zhǎng)燃燒煙氣的混合時(shí)間，還可以降低煙氣噴射速度，避免在燃燒過程中因速度太快而出現(xiàn)“脫火”狀況，造成安全隱患。具體地，燃燒火焰通過“喇叭”狀的燃燒室18后（由后端中心口在流向前端中心口），因運(yùn)行通道體積加大，火焰速度放慢，有利于同大量冷風(fēng)混合，保證送到干燥窯內(nèi)的熱風(fēng)均勻，并且有足夠的數(shù)量和熱量，滿足坯體干燥所需要的大功率、大熱風(fēng)量。

進(jìn)一步，所述燃燒室18由多塊梯形板相互拼接成“喇叭”狀，每一梯形板上均呈直線排列有多個(gè)大小不一的風(fēng)口19，所述風(fēng)口19的孔徑自梯形板的上底邊至下底邊逐漸增大。其中，所述分支管16出口接近“喇叭”狀燃燒室18的出口位置、均勻分布于燃燒室18外側(cè)四周并與前端中心口的外緣相連通。

需要說明的是，為了適應(yīng)熱值較低的水煤氣燃料，進(jìn)氣管道除了根據(jù)功率要求加大內(nèi)徑外，在風(fēng)、氣混合方面還研制出由多塊耐熱不銹鋼梯形板構(gòu)成、直徑逐漸擴(kuò)大的圓形“喇叭”狀結(jié)構(gòu)。每塊梯形板上開有多個(gè)孔洞形成風(fēng)口19，每排風(fēng)口19直徑隨“喇叭”狀的面積增加而加大（即梯形短邊風(fēng)孔小，逐漸到長(zhǎng)邊時(shí)，風(fēng)孔直徑依次增大），每個(gè)位置、不同口徑進(jìn)入的風(fēng)速也不同，可以對(duì)分散進(jìn)入的燃?xì)馄鸬綌嚢枳饔茫欣谔岣呋旌闲?。第一次混合燃燒的火焰沿逐漸擴(kuò)大的“喇叭”狀燃燒室18由后端中心口向前端中心口方向流動(dòng)，使煙氣的流速降低，與四周風(fēng)口19進(jìn)入的助燃風(fēng)接觸時(shí)間更長(zhǎng)，混合更均勻、更節(jié)能；火焰接近“喇叭”狀出口后，與此處分支管16噴入的燃?xì)饧爸硷L(fēng)進(jìn)一步混合燃燒，溫度上升，熱風(fēng)量增加。

如圖1~4所示，所述燃燒機(jī)外殼12的前端設(shè)有前端法蘭14，所述前端法蘭14用于連接和固定使用節(jié)能燃燒機(jī)的裝置，所述管套20焊接于前端法蘭14的中心處，穿過燃燒機(jī)外殼12的螺釘13，通過管套20前部分管壁上的螺紋孔將導(dǎo)管17進(jìn)行固定；所述燃燒機(jī)外殼12的側(cè)壁設(shè)有側(cè)壁法蘭24；所述燃燒機(jī)外殼12的后端設(shè)有后端蓋11，所述后端蓋11與側(cè)壁法蘭24相連并用于密封、保護(hù)管套20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所述燃燒機(jī)進(jìn)氣主管10貫穿后端蓋11的中心孔，所述電控柜06通過安裝板05及螺栓04固定于后端蓋11的延伸部件上。

進(jìn)一步，所述后端蓋11上設(shè)有點(diǎn)火螺紋孔09，所述點(diǎn)火螺紋孔09用于安裝點(diǎn)火電極，所述點(diǎn)火電極包括依次相連的點(diǎn)火電源插頭09a、點(diǎn)火外螺紋套09b、點(diǎn)火金屬絲09c、點(diǎn)火金屬絲絕緣套09d及電極點(diǎn)火端09f。同時(shí)，所述后端蓋11上設(shè)有監(jiān)控螺紋孔03，所述監(jiān)控螺紋孔03用于安裝火焰監(jiān)控電極，所述火焰監(jiān)控電極包括依次相連的監(jiān)控電源插頭03a、監(jiān)控外螺紋套03b、監(jiān)控金屬絲03c、監(jiān)控絕緣套03d及電極監(jiān)控端03e。

如圖5所示，所述燃燒室18的后端中心口處設(shè)有底盤27；所述底盤27上焊接有兩個(gè)傾斜向底盤27中心設(shè)置的電極導(dǎo)向管15，所述點(diǎn)火電極及火焰監(jiān)控電極分別穿過電極導(dǎo)向管15；所述底盤27中部上還設(shè)有點(diǎn)火感應(yīng)柱09e，所述點(diǎn)火感應(yīng)柱09e固定于兩個(gè)電極導(dǎo)向管15之間。

安裝時(shí)，點(diǎn)火電極穿過點(diǎn)火外螺紋套09b及電極導(dǎo)向管15固定在點(diǎn)火螺紋孔09內(nèi)，火焰監(jiān)控電極穿過監(jiān)控外螺紋套03b及電極導(dǎo)向管15固定在監(jiān)控螺紋孔03內(nèi)。點(diǎn)火電極與點(diǎn)火感應(yīng)柱09e之間處于絕緣狀態(tài)，保證安全不漏電。接上點(diǎn)火電源插頭09a后，點(diǎn)火時(shí)，通過按鈕接通電源，電極點(diǎn)火端09f與點(diǎn)火感應(yīng)柱09e之間產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃?xì)怏w，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火。火焰熄滅時(shí)，處于火焰中心的電極監(jiān)控端03e立即做出反應(yīng)，如繼續(xù)點(diǎn)火、報(bào)警或關(guān)氣（多次點(diǎn)不著便會(huì)自動(dòng)關(guān)氣）。

如圖1所示，所述后端蓋11上設(shè)有用于觀察燃燒室18內(nèi)燃燒狀態(tài)的看火孔02。通過看火孔02可實(shí)時(shí)觀察火焰的燃燒狀況，調(diào)節(jié)風(fēng)、氣比例，使燃燒處于最佳狀態(tài)，以達(dá)到最節(jié)能的效果。

進(jìn)一步，所述第一風(fēng)道23內(nèi)設(shè)有壓力開關(guān)08檢測(cè)裝置。具體地，后端蓋11上設(shè)有安裝孔07，壓力開關(guān)08檢測(cè)裝置的管道通過安裝孔07伸入燃燒機(jī)外殼12與助燃風(fēng)管21之間的風(fēng)道（第一風(fēng)道23）內(nèi)，當(dāng)風(fēng)壓低于設(shè)置壓力時(shí)，壓力開關(guān)08檢測(cè)裝置會(huì)報(bào)警并自動(dòng)關(guān)氣，以保證燃燒安全。

由上可知，本發(fā)明利用低熱值水煤氣作為燃料，通過設(shè)置兩個(gè)風(fēng)道可以將助燃風(fēng)均勻分散到助燃風(fēng)管21外壁四周后再進(jìn)入助燃風(fēng)管21內(nèi)部與燃?xì)饣旌希行Х€(wěn)定風(fēng)壓、延長(zhǎng)混合時(shí)間；同時(shí)，通過設(shè)置中心管22及分支管16，使水煤氣分別沿中心管22及分支管16進(jìn)入燃燒室18并與燃燒室18內(nèi)的助燃風(fēng)進(jìn)行多次混合并燃燒，有效簡(jiǎn)化干燥窯的管路結(jié)構(gòu)，解決干燥坯體過程的加熱問題。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。