專利名稱：超音速紊流阻火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種鍋爐燃?xì)獬已b置中的超音速紊流阻火器，是一種用于管道輸送兩種以上氣(流)體的高效混合并可有效阻止回火火焰的裝置。它主要用在石油、石化、水泥、火電等鍋爐換熱器表面的燃?xì)獬已b置中。同樣，它可以用在任何形式兩種以上氣(流)體混合或任何形式可燃?xì)怏w的阻火。
背景技術(shù)：
在各類鍋爐的運(yùn)行中，鍋爐各受熱面在工作過程中會(huì)不斷地產(chǎn)生積灰。積灰是燃煤、燃油鍋爐受熱面及其輔助設(shè)備運(yùn)行中普遍存在的現(xiàn)象，積灰造成受熱面的熱阻增加，換熱效率下降，長(zhǎng)期不吹灰可使鍋爐排煙溫度上升7℃～15℃，相當(dāng)于鍋爐效率降低1％～2％，以670T/H鍋爐計(jì)算，一年要多耗費(fèi)一百萬(wàn)元以上的費(fèi)用。同時(shí)由于煙氣中含有SOx的酸性粉塵，在高溫作用下對(duì)受熱面造成嚴(yán)重的腐蝕。更嚴(yán)重的是由于積灰堵塞了尾部煙道造成的停爐事故，經(jīng)濟(jì)損失十分慘重。
目前普遍使用的燃?xì)獯祷已b置在國(guó)內(nèi)吹灰設(shè)備中雖屬效果最好的設(shè)備之一，但從其使用情況看仍存在燃?xì)夂牧枯^大、系統(tǒng)工作不穩(wěn)定、爆燃?xì)怏w混合不充分有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“啞炮現(xiàn)象”等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提出一種通過讓燃?xì)獯祷已b置中的空氣與可燃?xì)怏w高效混合，使其在爆燃過程中的能量提高數(shù)十倍以上，同時(shí)降低燃?xì)饽茉吹南牟⒋_保點(diǎn)火率在95％以上(如配合使用高能量點(diǎn)火器可達(dá)到100％)的裝置。該裝置能有效阻止管道中回火火焰對(duì)系統(tǒng)造成的破壞。
該裝置是根據(jù)流體力學(xué)中雷諾層流與紊流實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及拉瓦爾噴管原理設(shè)計(jì)的，具有使兩種以上氣(流)體高效混合之功能?；旌衔镔|(zhì)的分子在旋流碰撞室內(nèi)充分碰撞后在壓力的作用下一部分氣(流)體經(jīng)干擾孔流向緩沖室，而大部分氣(流)體經(jīng)通道流向緩沖室，在經(jīng)過干擾孔時(shí)這部分氣(流)體分子會(huì)再次與干擾孔流出的分子相互碰撞，使物質(zhì)得到進(jìn)一步充分的混合，再經(jīng)二次混合室混合后流入管道。阻火部分是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況選配阻火芯，不同物質(zhì)選用不同阻火芯，阻火芯可由無(wú)縫鋼管、多層絲網(wǎng)、陶瓷等多種材料制造，并用螺紋連接的方式與旋流阻火套連接。
該裝置可用在石油、石化、冶金、火力發(fā)電、汽車制造等多種行業(yè)的氣(流)體管道式混合中。該裝置如用于氣體其混合效率極高，如用于液體，可進(jìn)行多級(jí)混合。
該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、宜于加工制造，可根據(jù)不同使用場(chǎng)合選用不同材料，如碳鋼、不銹鋼、耐熱鋼、塑料、陶瓷等多種材料加工；也可根據(jù)材料的不同選擇各種不同工藝，如鍛造、鑄造、壓鑄、注塑等多種工藝完成加工制造。


圖1是本實(shí)用新型的剖視圖；
圖2是本實(shí)用新型的實(shí)例流程圖；圖中空氣輸入管道17；燃?xì)廨斎牍艿?8；混合器19；混合氣管道20；超音速紊流阻火器21；送氣管22；引發(fā)裝置23；點(diǎn)火器24；加速管道25；脈沖發(fā)生器26。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例所示附圖1、附圖2對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。超音速紊流阻火器21包括穩(wěn)壓室配氣孔板1；加速噴嘴外環(huán)2；芯軸3；旋流阻火套4；衰減壁套筒5；阻火網(wǎng)6；阻火芯7；穩(wěn)壓穩(wěn)流室8；加速噴嘴9；旋流碰撞室10；干擾孔11；通道12；緩沖室13；衰減壁14；減壓孔15；二次混合室16。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)為沿衰減壁套筒5的軸線方向?qū)⒓铀賴娮焱猸h(huán)2固裝在衰減壁套筒5的內(nèi)腔；將旋流阻火套4沿衰減壁套筒5的軸線方向與衰減壁套筒5內(nèi)腔螺紋連接，再將阻火芯7及阻火網(wǎng)6沿衰減壁套筒5的軸線方向與旋流阻火套4螺紋連接；芯軸3、旋流阻火套4與衰減壁套筒5的軸線重合，芯軸3裝入旋流阻火套4內(nèi)腔過盈配合。將穩(wěn)壓室配氣孔板1通過螺紋或焊接方式裝入衰減壁套筒5的內(nèi)腔。本實(shí)用新型在系統(tǒng)中與混合氣管道20及送氣管22通過法蘭或焊接方式連接。
鍋爐清灰時(shí)可燃?xì)怏w經(jīng)燃?xì)廨斎牍艿?8，壓縮空氣經(jīng)空氣輸入管道17進(jìn)入混合器19初步混合后通過混合氣管道20進(jìn)入本實(shí)用新型，經(jīng)穩(wěn)壓室配氣孔板1進(jìn)入穩(wěn)壓穩(wěn)流室8，在壓力作用下流經(jīng)噴嘴9產(chǎn)生超音速氣流，噴入旋流碰撞室10及通道12。此時(shí)的可燃?xì)怏w分子與空氣分子間相互碰撞充分混合，部分混合的氣體鉆入干擾孔11，大部分混合氣體流入通道12與干擾孔11流出的混合氣體再次混合后流入緩沖室13，進(jìn)入減壓孔15再進(jìn)入二次混合室16，充分混合后經(jīng)阻火網(wǎng)6、阻火芯7、送氣管22流入引發(fā)裝置23、加速管25、脈沖發(fā)生器26后引發(fā)裝置中點(diǎn)火器24點(diǎn)火。點(diǎn)火后，爆燃的大部分高壓高溫氣流夾帶著火焰沖向脈沖發(fā)生器進(jìn)行二次爆燃，使高速氣流沖刷鍋爐內(nèi)的受熱面進(jìn)行吹灰，但同時(shí)還有一部分高壓、高溫氣流夾帶著火焰形成的反向沖擊波沖回本裝置。由于阻火芯7的存在，使沖擊波夾帶著火焰進(jìn)入阻火芯前首先撞擊垂直端面減壓，進(jìn)入阻火芯小孔后再次減壓，氣流經(jīng)減壓孔15撞向衰減壁14，形成反射波使反壓沖擊波逐漸消弱。由于阻火芯上的小孔與火焰呈垂直狀態(tài)，火焰在慣性作用下水平向前沖擊，經(jīng)衰減后進(jìn)入阻火芯，火焰在阻火芯上分別被小孔分割冷卻后熄滅。如有部分火焰進(jìn)入阻火芯，還有阻火網(wǎng)及減壓孔再次徹底阻火，使回火火焰不能通過本裝置，從而保證了設(shè)備的正常運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全。
本實(shí)用新型由于正向?yàn)槲闪骰旌?，反向?yàn)樽杌饻p壓，安裝在任何燃?xì)獯祷蚁到y(tǒng)中都能起到提高爆燃能量、減少燃?xì)庀?、反向有效阻火及耐沖擊的作用。其功效顯著，安全可靠，免于維護(hù)，大大提高了燃?xì)獯祷业男阅懿⒋_保系統(tǒng)安全可靠地正常工作。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在系統(tǒng)中作用明顯，且可用于任何管道中兩種以上氣(流)體的混合，具有廣泛的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種超音速紊流阻火器，其特征在于其外型為圓柱體，氣流從一端進(jìn)入混合后從另一端流出，它是由穩(wěn)壓室配氣孔板(1)；加速噴嘴外環(huán)(2)；芯軸(3)；旋流阻火套(4)；衰減壁套筒(5)；阻火網(wǎng)(6)；阻火芯(7)；穩(wěn)壓穩(wěn)流室(8)；加速噴嘴(9)；旋流碰撞室(10)；干擾孔(11)；緩沖室(13)；衰減壁(14)；減壓孔(15)；二次混合室(16)組成，其中，所說的穩(wěn)壓穩(wěn)流室配氣孔板與加速噴嘴外環(huán)連同芯軸可選用過盈配合或螺紋連接或焊接構(gòu)成穩(wěn)壓穩(wěn)流室(8)及加速噴嘴(9)，所說的芯軸與旋流阻火套通過螺紋連接構(gòu)成二次混合室(16)，所說的衰減壁外套筒與旋流阻火套及噴嘴外環(huán)通過螺紋連接或焊接構(gòu)成旋流碰撞室(10)、緩沖室(13)，阻火芯通過螺紋連接到旋流阻火套上。
2.按照權(quán)利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說噴嘴外環(huán)與芯軸形成的導(dǎo)流夾角在20℃～50℃范圍。
3.按照權(quán)利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的噴嘴的縫寬在0.5～2.5mm范圍。
4.按照權(quán)利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的旋流碰撞室之旋流阻火套上有Φ3～Φ6mm氣流干擾孔，在同軸同截面上均布6～12個(gè)。
5.按照權(quán)利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的二次混合室內(nèi)的旋流阻火套上有Φ6～Φ10mm減壓孔同軸不同截面上分別均布8～12個(gè)。
6.按照權(quán)利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的衰減壁套筒內(nèi)環(huán)緩沖室部與減壓孔正對(duì)面加工有α＝60°角，深度均為2～4mm的衰減槽。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超音速紊流阻火器，它是一種用于管道輸送兩種以上氣(流)體的混合并可阻止回火火焰的裝置。它主要由穩(wěn)壓穩(wěn)流室、加速噴嘴、旋流碰撞室、干擾孔、緩沖室、衰減壁、減壓孔、二次混合室等組成?；旌衔锏姆肿釉谛髋鲎彩覂?nèi)充分碰撞后在壓力的作用下部分氣(流)體經(jīng)干擾孔流向緩沖室，而大部分氣(流)體經(jīng)通道流向緩沖室，在經(jīng)過干擾孔時(shí)這部分氣(流)體分子會(huì)再次與干擾孔流出的分子相互碰撞，使其得到進(jìn)一步充分的混合，再經(jīng)二次混合室混合后流入管道。阻火功能由阻火芯及阻火網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。該裝置主要用在石油、石化、水泥、火電等鍋爐換熱器表面的燃?xì)獬已b置中。同樣，它可以用在任何形式兩種以上氣(流)體混合與阻火。
文檔編號(hào)F23J3/00GK2644906SQ03204190
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者崔奇 申請(qǐng)人:崔奇