專利名稱：緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種燃燒器，尤其涉及一種應(yīng)用于各類退火爐、玻璃陶瓷爐窯、機械熱處理爐等工業(yè)加熱場所的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器。
背景技術(shù)：
高風(fēng)溫蓄熱燃燒技術(shù)是90年代初期從日本和歐洲開始發(fā)展起來的一種新型工程燃燒技術(shù)，該技術(shù)使用新型高效熱載體、切換式蓄熱工作方式以及爐膛煙氣自稀釋技術(shù)，實現(xiàn)了極高的余熱回收，以及低氮氧化物排放的優(yōu)良效果。這類燃燒器由于采用比表面積很高的蜂窩蓄熱載體，在同樣蓄熱量的前提下，蓄熱室實現(xiàn)了小型化，燒嘴和蓄熱室往往制成一體。工作狀態(tài)時，該燃燒器一般成對(組)工作，一組在燃燒狀態(tài)，另一組則處于蓄熱狀態(tài)。工作一特定的周期后，雙側(cè)交替工作。這樣的燃燒系統(tǒng)應(yīng)用在特定設(shè)計的新爐型上時，可以較為方便地實現(xiàn)高蓄熱、低溫排放的目的。但是，由于主火焰是開-關(guān)切換控制型，也帶來了如下缺陷1、加了一套檢火安保裝置，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和不可靠性；2、在低溫段(指600℃以下)，這種燃燒器的總體切換方式易引起加熱爐內(nèi)溫度波動過大(甚至超過±250℃)，嚴(yán)重影響了低溫段加熱爐的工藝性；3、由于必須成對工作，為形成良好的爐內(nèi)流場，在爐窯上面配置燃燒器時，對空間要求很高，這不僅增加了舊爐改造的復(fù)雜性，也在一定程度上降低了高風(fēng)溫系統(tǒng)的適用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的，在于克服現(xiàn)有技術(shù)燃燒器在使用中出現(xiàn)的問題，提供一種結(jié)構(gòu)較簡單、溫度波動小、適應(yīng)面廣的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)措施是一種緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，包括分氣箱、蓄熱室、機頭組件、四通切換機構(gòu)和主燃燒槍，分氣箱、蓄熱室和機頭組件順序連接成整體，四通切換機構(gòu)共兩組分別連接在分氣箱的相對兩側(cè)，主燃燒槍貫穿分氣箱、蓄熱室和機頭組件的中心設(shè)置。
所述的分氣箱為正立方體結(jié)構(gòu)件，包括前端板、后端板和兩側(cè)板，在前端板外側(cè)設(shè)有一法蘭與蓄熱室連接，在箱體中部設(shè)有一平行于兩端板的擋板將其分隔成前箱和后箱，在兩側(cè)板上各設(shè)有兩開口將前箱和后箱分別與兩側(cè)的四通切換機構(gòu)連通，兩導(dǎo)風(fēng)管沿前端板的一對角線分布穿過前端板將前箱與蓄熱室的相應(yīng)通道連通，另兩導(dǎo)風(fēng)管沿前端板的另一對角線分布穿過前端板和擋板將后箱與蓄熱室的相應(yīng)通道連通。
所述的蓄熱室為箱形結(jié)構(gòu)件，其前后兩端設(shè)有連接法蘭，分別與分氣箱和機頭組件連接，其內(nèi)部由十字形分割板和耐火材料分隔成四個前后貫通并相互獨立的蓄熱腔，各蓄熱腔的后端分別與分氣箱的四導(dǎo)風(fēng)管連通，各蓄熱腔的前端分別與機頭組件的相應(yīng)通道連通。
所述的機頭組件包括連成一體的機頭法蘭和八側(cè)面燃燒機頭，內(nèi)設(shè)四條通道，該四條通道的后端與蓄熱室的相應(yīng)通道連通，其前端分別在八側(cè)面燃燒機頭中部向外折轉(zhuǎn)90度從側(cè)面貫通，形成同一對角線上的兩通道口位于主燃燒槍的相對兩側(cè)且方向相背。
所述的兩組四通切換機構(gòu)各包括一殼體、一隔板、一切換閥桿和兩擋風(fēng)板，殼體連接在分氣箱的側(cè)面，隔板設(shè)置在殼體內(nèi)并連接在分氣箱的擋板上形成擋板的延伸段，將殼體內(nèi)腔分隔成前后兩通道，切換閥桿活動穿設(shè)在殼體的兩側(cè)板和擋板上，兩擋風(fēng)板相互垂直安裝在切換閥桿上，分設(shè)在前后兩通道中。
所述的主燃燒槍內(nèi)設(shè)有點火和探火裝置，其槍頭可以更換，以適應(yīng)燃?xì)夂腿加偷膬煞N情況。
本實用新型的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器由于采用了以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和特點1、蓄熱室、燒嘴和四通切的裝置一體化設(shè)計，擯棄了外置式四通切換閥，簡化了空/煙氣接口管路，大大方便了現(xiàn)場安裝和檢修。
2、系統(tǒng)緊湊，布置靈活，受空間范圍的制約較少。不僅在大型工業(yè)爐上可以應(yīng)用，在小型鋼包烘烤器、干燥器等安裝空間較緊張的場合同樣適用。
3、由于主火焰不參加切換而處于常明狀態(tài)，系統(tǒng)只需要一套檢火系統(tǒng)即可滿足安全保障的需要，提高了可靠性。
4、燃燒器頭部為獨特的八邊形結(jié)構(gòu)，進風(fēng)和回?zé)熗ǖ澜徊娣植?，燃燒頭附近的高濃度煙氣回流被充分利用稀釋進風(fēng)，可以實現(xiàn)最大限度的貧氧氛圍，有利于抑制氮氧化物的大量生成，從而達(dá)到極高的環(huán)保效益。


圖1是本實用新型緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中的分氣箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示分氣箱的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2所示分氣箱的A-A向視圖；圖5是圖2所示分氣箱的B-B向視圖；圖6是圖3所示分氣箱的C-C向視圖；圖7是圖3所示分氣箱的D-D向視圖；圖8是本實用新型中的蓄熱室的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8所示蓄熱室的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖8所示蓄熱室的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖8所示蓄熱室的右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本實用新型中的機頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是圖12所示機頭組件的E向視圖；圖14是本實用新型緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器在一種切換狀態(tài)時的工作原理示意圖；圖15是本實用新型緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器在另一種切換狀態(tài)時的工作原理示意圖。
具體實施方式
請參見圖1，圖1是本實用新型緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，包括分氣箱1、蓄熱室2、機頭組件3、四通切換機構(gòu)4和主燃燒槍5，分氣箱、蓄熱室和機頭組件順序連接成整體，其連接方式為法蘭連接。四通切換機構(gòu)共兩組分別連接在分氣箱的相對兩側(cè)，主燃燒槍貫穿分氣箱、蓄熱室和機頭組件的中心設(shè)置。
請參見圖2，配合參見圖3-圖7。本實用新型中的分氣箱1為正立方體結(jié)構(gòu)件，包括前端板11、后端板12、兩側(cè)板13、法蘭14、擋板15、兩導(dǎo)風(fēng)管16和兩導(dǎo)風(fēng)管17。法蘭14連接在前端板外側(cè)并與蓄熱室的相應(yīng)法蘭連接。擋板15設(shè)置在箱體中部，其平行于兩端板，將分氣箱1分隔成前箱18和后箱19。在兩側(cè)板上各設(shè)有兩開口131將前箱和后箱分別與兩側(cè)的四通切換機構(gòu)連通。兩導(dǎo)風(fēng)管16沿前端板的一對角線分布穿過前端板和擋板將后箱19與蓄熱室的相應(yīng)通道連通。兩導(dǎo)風(fēng)管17沿前端板的另一對角線分布穿過前端板將前箱18與蓄熱室的相應(yīng)通道連通。
請參見圖8，配合參見圖9-圖11。本實用新型中的蓄熱室2為箱形結(jié)構(gòu)件，包括箱體21、兩連接法蘭22、23。其前端的連接法蘭22與機頭組件3連接，其后端的連接法蘭23與分氣箱1的相應(yīng)法蘭14連接。其內(nèi)部由十字形分割板24和耐火材料25分隔成四個前后貫通并相互獨立的蓄熱腔26，各蓄熱腔的后端分別與分氣箱的四導(dǎo)風(fēng)管連通，各蓄熱腔的前端分別與機頭組件的相應(yīng)通道連通。
請參見圖12，配合參見圖13。本實用新型中的機頭組件3包括連成一體的機頭法蘭31和八側(cè)面燃燒機頭32，內(nèi)設(shè)四條通道33。該四條通道33的后端與蓄熱室2的相應(yīng)通道連通，其前端分別在八側(cè)面燃燒機頭中部向外折轉(zhuǎn)90度從側(cè)面貫通，形成同一對角線上的兩通道口位于主燃燒槍5的相對兩側(cè)且方向相背。
請參見圖1。本實用新型中的兩組四通切換機構(gòu)4各包括一殼體41、一隔板42、一切換閥桿43和兩擋風(fēng)板44。殼體41連接在分氣箱1的側(cè)面。隔板42設(shè)置在殼體內(nèi)并連接在分氣箱的擋板15上形成擋板的延伸段，將殼體內(nèi)腔分隔成前后兩通道。切換閥桿43活動穿設(shè)在殼體的兩側(cè)板和擋板上。兩擋風(fēng)板44相互垂直安裝在切換閥桿43上，分設(shè)在前后兩通道中。
本實用新型中的主燃燒槍5內(nèi)設(shè)有點火和探火裝置(未圖示)，其槍頭可以更換。通過更換槍頭可實現(xiàn)氣體燃料和液體燃料的燃燒。
本實用新型緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器的工作原理可結(jié)合圖14、圖15說明如下先參見圖14，圖14是本實用新型緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器在一種切換狀態(tài)時的工作原理示意圖。在圖14所示的狀態(tài)下，與進風(fēng)管道連接的四通切換機構(gòu)中的兩擋風(fēng)板44中，位于前通道的擋風(fēng)板處于關(guān)閉狀態(tài)，位于后通道的擋風(fēng)板處于開啟狀態(tài)，這樣，空氣從后通道進入分氣箱1的后箱19，并從連通后箱19的兩導(dǎo)風(fēng)管16進入蓄熱室2的相應(yīng)通道及機頭組件3的相應(yīng)通道，從燃燒機頭32的一相對兩側(cè)噴出。與此同時，與排煙管道連接的四通切換機構(gòu)中的兩擋風(fēng)板44中，位于前通道的擋風(fēng)板處于開啟狀態(tài)，位于后通道的擋風(fēng)板處于關(guān)閉狀態(tài)，煙氣通過燃燒機頭32的另一相對兩側(cè)的兩通道口進入，經(jīng)蓄熱室2和分氣箱1的相應(yīng)通道從分氣箱1的前箱18向外排出。當(dāng)兩四通切換機構(gòu)切換成另一種狀態(tài)時，其空氣流向和煙氣流向如圖15所示，正好與圖14所示的情況相反。
權(quán)利要求1.一種緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，其特征在于包括分氣箱、蓄熱室、機頭組件、四通切換機構(gòu)和主燃燒槍，分氣箱、蓄熱室和機頭組件順序連接成整體，四通切換機構(gòu)共兩組分別連接在分氣箱的相對兩側(cè)，主燃燒槍貫穿分氣箱、蓄熱室和機頭組件的中心設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，其特征在于所述的分氣箱為正立方體結(jié)構(gòu)件，包括前端板、后端板和兩側(cè)板，在前端板外側(cè)設(shè)有一法蘭與蓄熱室連接，在箱體中部設(shè)有一平行于兩端板的擋板將其分隔成前箱和后箱，在兩側(cè)板上各設(shè)有兩開口將前箱和后箱分別與兩側(cè)的四通切換機構(gòu)連通，兩導(dǎo)風(fēng)管沿前端板的一對角線分布穿過前端板將前箱與蓄熱室的相應(yīng)通道連通，另兩導(dǎo)風(fēng)管沿前端板的另一對角線分布穿過前端板和擋板將后箱與蓄熱室的相應(yīng)通道連通。
3.如權(quán)利要求1所述的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，其特征在于所述的蓄熱室為箱形結(jié)構(gòu)件，其前后兩端設(shè)有連接法蘭，分別與分氣箱和機頭組件連接，其內(nèi)部由十字形分割板和耐火材料分隔成四個前后貫通并相互獨立的蓄熱腔，各蓄熱腔的后端分別與分氣箱的四導(dǎo)風(fēng)管連通，各蓄熱腔的前端分別與機頭組件的相應(yīng)通道連通。
4.如權(quán)利要求1所述的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，其特征在于所述的機頭組件包括連成一體的機頭法蘭和八側(cè)面燃燒機頭，內(nèi)設(shè)四條通道，該四條通道的后端與蓄熱室的相應(yīng)通道連通，其前端分別在八側(cè)面燃燒機頭中部向外折轉(zhuǎn)90度從側(cè)面貫通，形成同一對角線上的兩通道口位于主燃燒槍的相對兩側(cè)且方向相背。
5.如權(quán)利要求1所述的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，其特征在于所述的兩組四通切換機構(gòu)各包括一殼體、一隔板、一切換閥桿和兩擋風(fēng)板，殼體連接在分氣箱的側(cè)面，隔板設(shè)置在殼體內(nèi)并連接在分氣箱的擋板上形成擋板的延伸段，將殼體內(nèi)腔分隔成前后兩通道，切換閥桿活動穿設(shè)在殼體的兩側(cè)板和擋板上，兩擋風(fēng)板相互垂直安裝在切換閥桿上，分設(shè)在前后兩通道中。
6.如權(quán)利要求1所述的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，其特征在于所述的主燃燒槍內(nèi)設(shè)有點火和探火裝置，其槍頭可以更換，以適應(yīng)燃?xì)夂腿加偷膬煞N情況。
專利摘要一種緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器，包括分氣箱、蓄熱室、機頭組件、四通切換機構(gòu)和主燃燒槍，分氣箱、蓄熱室和機頭組件順序連接成整體，四通切換機構(gòu)共兩組分別連接在分氣箱的相對兩側(cè)，主燃燒槍貫穿分氣箱、蓄熱室和機頭組件的中心設(shè)置。本實用新型的緊湊型高風(fēng)溫自體蓄熱燃燒器系統(tǒng)緊湊、布置靈活、可靠性高、受空間范圍的制約較少。不僅在大型工業(yè)爐上可以應(yīng)用，在小型鋼包烘烤器、干燥器等安裝空間較緊張的場合同樣適用。
文檔編號F23D17/00GK2689065SQ20042002078
公開日2005年3月30日 申請日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者眭向榮, 張永貴 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所