一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器的製作方法
2023-06-19 10:45:56 3
專利名稱：一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種中間噴料式燃燒器，特別是涉及一種用於玻璃速熔方面的中間噴料式燃燒器，屬於機械設備技術領域。
背景技術：
燃燒器是玻璃窯爐的重要組成部分，其結構、類型等對傳熱效果、玻璃熔化速率以及玻璃質量等都有重要影響。目前，各種大規模生產用玻璃熔化池窯基本上都是在蓄熱式連續熔化池窯基礎上改進的。其工作原理為配合好的原料在熔窯的一端成堆加入，主要利用安裝在料堆上方燃燒器中燃料燃燒產生的火焰輻射加熱，經過高溫熔解、澄清、均化等過程形成均勻的、無氣泡、無結石的玻璃液，然後再經過成型，退火等工序得到合格玻璃產品。這種玻璃窯爐上通常使用的燃燒器都是不帶中間噴料系統的，僅有燃燒火焰的功能。對於這種燃燒器最顯著的缺點就是物料主要靠輻射的方式加熱，熱傳遞效率低，此外，原料裡面的各種易揮發氣體在玻璃熔化初期大部分包含在玻璃液內，給後續的澄清工序帶來很大的·困難，造成了熱量的損失和燃料的增加。而且，現有的燃燒器還存在使用壽命短、佔地面積大、熔化效率低等問題。
實用新型內容本實用新型是針對現有玻璃窯爐燃燒器熱量損失大、燃料消耗大等問題，提出了一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器。本實用新型通過下列技術方案實現一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器，包括加料導管、燃料導管、一次助燃劑導管、二次助燃器導管、水冷外套和燒嘴，所述加料導管套接在燃料導管中，燃料導管套接在一次助燃劑導管中，一次助燃劑導管套接在二次助燃器導管中，二次助燃器導管套接在水冷外套中，燒嘴設置在各導管端頭，並與各導管相通。所述水冷外套包括相互貫通的給水管和排水管。所述水冷外套上設置給水入口和排水出口。所述給水入口和排水出口處分別設給水入口安裝套和排水出口安裝套。所述水冷外套外設置安裝支架和調節支撐杆，安裝支架用於將燃燒器固定於玻璃熔池的安裝位置，調節支架杆用於調整燒嘴到玻璃熔池的距離。該燃燒器可以安裝於玻璃熔池的頂部或者側面。使用時，將玻璃原料利用粉末加料器從燃燒器中間的加料導管噴入，同時從燃燒導管中噴入燃料以及從一、二次助燃劑導管中噴入助燃劑，燃料(天然氣、丙烷、煤層氣或者其他氣體化石燃料中的一種或幾種)和助燃劑(空氣、純氧或者富氧中的一種或幾種)經燒嘴混合後燃燒產生的高溫火焰，將中間噴出的玻璃原料熔化後噴射入熔化池，使玻璃原料在高溫火焰飛行瞬間熔融成玻璃液並釋放出分解氣體，分解的氣體直接從窯爐上方的排氣口排出，不進入玻璃熔池。為了防止燃燒器在高溫環境中變形，在外部設置水冷外套對其進行循環水冷保護。[0010]傳統的玻璃熔化套管式氣體燃燒器一般由燃料管和助燃氣體管組成，平行架設在玻璃熔池上方兩側，混合好的玻璃原料從熔池一端推入後，僅靠熔池上方燃燒器產生的高溫火焰輻射加熱熔化，等待長時間完全熔化、澄清後得到玻璃產品。與傳統的套管式氣體燃燒器相比，本實用新型具備下列優點和效果(1)通過運用中間噴料技術後，玻璃原料熔化時將採用傳導、輻射及對流三種方式加熱，大幅提高了熱應用效率；(2)在原料飛行熔融瞬間釋放出的分解氣體不進入玻璃熔池，也大幅減輕了澄清工序的負擔，減少了燃料的消耗和玻璃熔制時間；(3)燃燒器外層水冷套管可以大大延長燃燒器的使用壽命；(4)該燃燒器的使用還將簡化現有的玻璃窯爐結構，減少設備投資和佔地面積。
圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖I中A-A縱截面的示意圖； 圖中，I-加料導管、2-燃料導管、3- —次助燃劑導管、4- 二次助燃器導管、5-水冷外套、6-燒嘴、7-排水出口、8-給水入口、9-排水出口安裝套、10-給水入口安裝套、11-安裝支架、12-調節支撐杆、13-給水管、14-排水管。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做進一步說明。實施例I如圖I和2，中間噴料式玻璃速熔燃燒器包括加料導管I、燃料導管2、一次助燃劑導管3、二次助燃器導管4、水冷外套5和燒嘴6，所述加料導管I套接在燃料導管2中，燃料導管2套接在一次助燃劑導管3中，一次助燃劑導管3套接在二次助燃器導管4中，二次助燃器導管4套接在水冷外套5中，燒嘴6設置在各導管端頭，並與各導管相通；水冷外套5包括相互貫通的給水管13和排水管14 ;水冷外套5上設置給水入口 8和排水出口 7 ;給水入口 8和排水出口 7處分別設給水入口安裝套10和排水出口安裝套9 ;水冷外套5外設置安裝支架11和調節支撐杆12，安裝支架11用於將燃燒器固定於玻璃熔池的安裝位置，調節支架杆12用於調整燒嘴6到玻璃熔池的距離。該燃燒器可以安裝於玻璃熔池的頂部或者側面。使用時，將玻璃原料利用粉末加料器從燃燒器中間的加料導管I以100 g/min的速率噴入，同時從燃燒導管2中以速率為30L/min噴入燃料以及從一、二次助燃劑導管3、4中分別以速率為36L/min、84L/min噴入助燃劑，燃料(丙烷)和助燃劑(純氧)經燒嘴6混合後點火燃燒產生的高溫火焰，將中間噴出的玻璃原料熔化後噴射入熔化池，使玻璃原料在高溫火焰飛行瞬間熔融成玻璃液並釋放出分解氣體，分解的氣體直接從窯爐上方的排氣口排出，不進入玻璃熔池。為了防止燃燒器在高溫環境中變形，在外部設置水冷外套5對其進行循環水冷保護。分析結果表明，玻璃原料在氧氣-丙烷燃燒爐內飛行瞬間已經熔化成晶瑩通明的玻璃液體，原料瞬間分解率為98%，鈉鈣矽玻璃的熔化率為95%。將得到的玻璃進行感應耦合等離子體質譜分析，其質量組成為72. 5%Si02、15. 8%Na20、ll. 7%Ca0。
權利要求1.一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特徵在於包括加料導管、燃料導管、一次助燃劑導管、二次助燃器導管、水冷外套和燒嘴，所述加料導管套接在燃料導管中，燃料導管套接在一次助燃劑導管中，一次助燃劑導管套接在二次助燃器導管中，二次助燃器導管套接在水冷外套中，燒嘴設置在各導管端頭，並與各導管相通。
2.根據權利要求I所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特徵在於所述水冷外套包括相互貫通的給水管和排水管。
3.根據權利要求I或2所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特徵在於所述水冷外套上設置給水入口和排水出口。
4.根據權利要求3所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特徵在於所述給水入口和排水出口處分別設給水入口安裝套和排水出口安裝套。
5.根據權利要求I或2所述的中間噴料式玻璃速熔燃燒器，其特徵在於所述水冷外 套外設置安裝支架和調節支撐杆。
專利摘要本實用新型提供一種中間噴料式玻璃速熔燃燒器，屬於機械設備技術領域。包括加料導管、燃料導管、一次助燃劑導管、二次助燃器導管、水冷外套和燒嘴，所述加料導管套接在燃料導管中，燃料導管套接在一次助燃劑導管中，一次助燃劑導管套接在二次助燃器導管中，二次助燃器導管套接在水冷外套中，燒嘴設置在各導管端頭，並與各導管相通。通過運用中間噴料技術後，玻璃原料熔化時將採用傳導、輻射及對流三種方式加熱，大幅提高了熱應用效率；減輕了澄清工序的負擔，減少了燃料的消耗和玻璃熔制時間；燃燒器外層水冷套管可以大大延長燃燒器的使用壽命；該燃燒器的使用還將簡化現有的玻璃窯爐結構，減少設備投資和佔地面積。
文檔編號C03B5/235GK202785952SQ20122045031
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者姚耀春, 楊斌, 戴永年, 吳鑑, 李永梅, 方還升, 黃瑞安, 楊桂玲 申請人:昆明理工大學