新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置製造方法
2023-06-05 04:33:36
新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體、第一蓄熱室和第二蓄熱室，所述爐體上設置有燃料噴嘴，所述燃料噴嘴一端與燃料源相連，另一端通向所述爐體的內部空間，並且在與所述爐體內部的連接處設置有燃料擺動調角器，所述燃料噴嘴一側設置有助燃點火風機，所述爐體通過空氣噴嘴分別與第一蓄熱室和第二蓄熱室連通，第一蓄熱室和第二蓄熱室之間通過換向閥相連，所述換向閥一端連接有熱交換器，所述熱交換器連接有引風機、鼓風機和減壓閥，所述減壓閥另一端與助燃點火風機相連。本實用新型可調節燃料噴出角度、速度與流量，具有節約能源，防止火焰短路，增加溫度場高溫區面積，提高能效比的優點。
【專利說明】新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種蓄熱式燃燒裝置，具體地說涉及一種擺動火焰蓄熱式燃燒裝置。
【背景技術】
[0002]在有色金屬、冶金等行業中，通常需要能夠產生高溫的窖爐以便在其中加熱及熔化物料。對於高溫爐體，向其中的燃料提供熱的助燃空氣可以有力地提高爐體的熱效率。為此，在這種高溫爐體上設置蓄熱式燃燒裝置。具體的說，該蓄熱式燃燒裝置包括設置在爐體上的兩個或更多蓄熱室，每個蓄熱室都在一側通過燃燒噴嘴與爐體內腔相連，並在另一側經由換向閥連接到鼓風機和引風機。在工作時，一個蓄熱室與鼓風機連通以便向爐體內供應燃料和熱的助燃空氣，另一個蓄熱室則與引風機連通以便吸引該爐體排放的煙氣並通過該蓄熱室內的蓄熱體儲存該煙氣中的熱量；經過一定時間以後，換向閥換向以使得原本供應燃料和助燃空氣的蓄熱室與引風機連通而吸引爐體排放的煙氣，原本吸收煙氣的蓄熱室則與鼓風機連通而轉為向爐體供應燃料以及燃燒所需的助燃空氣。
[0003]現有的換向式火焰蓄熱燃燒裝置中，由於成對的蓄熱室交替地用於供應燃料和燃料燃燒所需的助燃空氣以及吸收煙氣給蓄熱體蓄熱並排放，因此爐體內燃料的燃燒交替地在這兩個蓄熱室的燃燒噴嘴處進行，也就是說，爐體內燃料的燃燒是不連續的，並且燃燒的方向不斷地改變。這樣，由於各蓄熱室的燃燒噴嘴不是總用於燃料燃燒，因此容易導致燃燒噴嘴在未進行燃燒時被堵塞，並且由於燃料的燃燒是間斷式的，因此容易出現斷火、不燃、燃燒不完全等問題。另外，這種蓄熱式燃燒裝置僅適用於氣態的清潔燃料，不適合冶金等行業廣泛使用重油、煤氣等較髒燃料以及固體燃料的現實。
[0004]另外，目前的火焰蓄熱式燃燒裝置的燃料噴口與爐體為固定垂直關係，無法調節燃料噴出的角度，使得燃料與助燃空氣的結合不夠充分，火焰容易短路，爐膛內溫度場高溫區面積小，即火焰覆蓋面窄，不能充分作用於被熔體，被熔體熔化速度慢，這造成一定的能源浪費。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於提供一種具有節約能源，防止火焰短路，增加火焰行程和溫度場高溫區面積，提高能效比的優點的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體、第一蓄熱室和第二蓄熱室，所述爐體上設置有燃料噴嘴，所述燃料噴嘴一端與燃料源相連，另一端通向所述爐體的內部空間，並且在與所述爐體內部的連接處設置有燃料擺動調角器，所述燃料噴嘴一側設置有助燃點火風機，所述爐體通過空氣噴嘴分別與第一蓄熱室和第二蓄熱室連通，所述第一蓄熱室和第二蓄熱室之間通過換向閥相連，所述換向閥一端連接有熱交換器，所述熱交換器連接有引風機、鼓風機和減壓閥，所述減壓閥另一端與助燃點火風機相連。
[0007]進一步，所述燃料擺動調角器的擺動夾角調節範圍為O度-160度。
[0008]進一步，所述空氣噴嘴在與爐體的連接處設置有角度調節器。
[0009]進一步，所述空氣噴嘴緊鄰所述燃料噴嘴並布置在其兩側。
[0010]進一步，所述引風機經過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構成引風通路。
[0011 ] 進一步，所述鼓風機經過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構成鼓風通路。
[0012]進一步，所述燃料擺動調角器的擺動周期與所述鼓風機和所述引風機的切換周期相同，且所述燃料擺動調角器的擺動方向總與所述鼓風機鼓風時從所述空氣噴嘴噴出助燃空氣流的一端保持一致。
[0013]進一步，所述新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置還包括一控制櫃，所述控制櫃預先設定空燃比的數學模型。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其助燃空氣與燃料分別經由各自的噴嘴供入爐體內，並在該爐體的內部空間中混合後燃燒，通過設置可調節燃料噴出角度、速度與流量的所述燃料擺動調角器和所述角度調節器，使助燃空氣流與燃氣流的混合度達到最佳狀態，具有節約能源，防止火焰短路，增加火焰行程和溫度場高溫區面積，提高能效比的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型與現有技術的火焰高溫區域對比示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]請參閱圖1和圖2，本實用新型的一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體1、第一蓄熱室2和第二蓄熱室3，所述爐體I上設置有燃料噴嘴4，所述燃料噴嘴4 一端與燃料源(未圖示)相連，以便將來自該燃料源的燃料供應入該爐體I內，所述燃料噴嘴4另一端通向所述爐體I的內部空間，並且在與所述爐體I內部的連接處設置有燃料擺動調角器5，所述燃料擺動調角器5的夾角調節範圍為O度-160度，所述燃料噴嘴4 一側設置有助燃點火風機6，所述爐體I通過空氣噴嘴7分別與第一蓄熱室2和第二蓄熱室3連通，所述空氣噴嘴7緊鄰所述燃料噴嘴4並布置在其兩側，以便使由所述空氣噴嘴7供應的熱的助燃空氣能儘快地與由所述燃料噴嘴4供應的燃料相混合。所述空氣噴嘴7在與爐體I的連接處設置有角度調節器8，所述第一蓄熱室2和第二蓄熱室3可以含有由鋁耐火球或蜂窩體等構成的蓄熱體，蓄熱體的填充量可以根據燃料在所述爐體I內燃燒所需助燃空氣的量來確定，以便當所述第一蓄熱室2和第二蓄熱室3從所述爐體I接收所述爐體I所排放的煙氣時儲存該煙氣所攜帶的熱量，並且當述第一蓄熱室2和第二蓄熱室3向爐體I的內部空間供應助燃空氣時利用它所儲存的熱量加熱該助燃空氣。所述第一蓄熱室2和第二蓄熱室3之間通過換向閥9相連，所述換向閥9 一端連接有熱交換器10，所述熱交換器10起預熱作用，所述熱交換器10連接有引風機11、鼓風機12和減壓閥13，所述引風機11經過所述熱交換器10再通過所述換向閥9與所述第一蓄熱室2或第二蓄熱室3構成引風通路，由此實現與外部空氣的連通，所述鼓風機12經過所述熱交換器10再通過所述換向閥9與所述第一蓄熱室2或第二蓄熱室3構成鼓風通路，由此從外部空氣鼓風通過所述熱交換器10進行預熱用來作燃氣點火及進入所述第一蓄熱室2或第二蓄熱室3加熱到800°C左右做助燃風進入爐體I的內部空間中以供燃料燃燒，所述減壓閥13另一端與助燃點火風機6相連，所述減壓閥13用於對從所述鼓風機12鼓進來的風進行減壓。所述新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置還包括一控制櫃(未圖示)，所述控制櫃預先設定空燃比的數學模型，以實現擺動火焰蓄熱式燃燒裝置的最佳燃燒能效比。不同空燃比(即助燃空氣與燃料的比例)的數學模型，其燃燒產生的能效比不同，建立兩者之間的數學模型，從而使熔鑄過程能自動調節空燃比，進行高效率的燃燒，實現最佳燃燒能效比，達到節能效果。
[0019]在工作時，所述燃料噴嘴4持續地向所述爐體I的內部空間提供燃料以用於燃燒，所述第一蓄熱室2經由所述換向閥9、所述熱交換器10與所述鼓風機12連通，從而可通過所述第一蓄熱室2的空氣噴嘴7向所述爐體I內部空間提供助燃空氣，其中該助燃空氣可在經過所述第一蓄熱室2中的蓄熱體時被加熱到較高的溫度，以便提高燃料在所述爐體I的內部空間中燃燒的效率；同時，所述第二蓄熱室3則經由所述換向閥9、所述熱交換器10與所述引風機11連通，以便吸引從所述爐體I內排出的煙氣，並通過所述第二蓄熱室3內的蓄熱體儲存該煙氣中所攜帶的熱量，以用於隨後加熱助燃空氣。
[0020]經過設定的時間之後，通過改變所述換向閥9的方位，使所述第一蓄熱室2與所述引風機11連通以便吸引從所述爐體I排放的煙氣並通過蓄熱體儲存該煙氣中的熱量，並使所述第二蓄熱室3與所述鼓風機12連通以便向所述爐體I內供應助燃空氣。助燃空氣的供應如此往復進行以保障所述爐體I內的助燃空氣始終保持在最高溫度，燃料則通過燃料噴嘴4持續地在所述爐體I內燃燒。
[0021]在火焰燃燒技術裡，助燃空氣流角度、速度與流量與燃氣的完全混合及至完全燃燒以及高溫溫度場覆蓋面多少有著密切的關係，因而設置有可調節角度的裝置對保證燃燒效率、提高能效比有很大幫助。其中設置可調節燃料噴出角度、速度與流量的所述燃料擺動調角器5和所述角度調節器8，所述燃料擺動調角器5的夾角調節範圍為O度-160度，所述燃料擺動調角器5的擺動周期與所述鼓風機12和所述引風機11的切換周期相同，且所述燃料擺動調角器5的擺動方向總與所述鼓風機12鼓風時從所述空氣噴嘴7噴出助燃空氣流的一端保持一致，確保每次助燃空氣流噴出時都有足夠的燃料與之充分結合燃燒，使燃氣流與助燃空氣流的混合度達到最佳狀態、高溫溫度場覆蓋面最大化，實現高爐溫以及最佳的爐溫均勻性從而提高能效比。同時，利用排煙尾氣(溫度約120°C _160°C)餘熱回收加熱鼓進的冷風到100°C左右，節約能耗。
[0022]當然，本實用新型並不限於此，在其它實施例中，蓄熱室也可以直接連接所述引風機11抽引爐內煙氣，再經所述熱交換器10和所述減壓閥13後向點火助燃空氣預熱，或者也可以利用排煙尾氣餘熱回收，預熱燃氣點火的助燃空氣以及鼓風空氣，提高進氣溫度從而提聞能效比。
[0023]以上結合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。
【權利要求】
1.一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體、第一蓄熱室和第二蓄熱室，其特徵在於:所述爐體上設置有燃料噴嘴，所述燃料噴嘴一端與燃料源相連，另一端通向所述爐體的內部空間，並且在與所述爐體內部的連接處設置有燃料擺動調角器，所述燃料噴嘴一側設置有助燃點火風機，所述爐體通過空氣噴嘴分別與第一蓄熱室和第二蓄熱室連通，所述第一蓄熱室和第二蓄熱室之間通過換向閥相連，所述換向閥一端連接有熱交換器，所述熱交換器連接有引風機、鼓風機和減壓閥，所述減壓閥另一端與助燃點火風機相連。
2.如權利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特徵在於:所述燃料擺動調角器的擺動夾角調節範圍為O度-160度。
3.如權利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特徵在於:所述空氣噴嘴在與爐體的連接處設置有角度調節器。
4.如權利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特徵在於:所述空氣噴嘴緊鄰所述燃料噴嘴並布置在其兩側。
5.如權利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特徵在於:所述引風機經過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構成引風通路。
6.如權利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特徵在於:所述鼓風機經過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構成鼓風通路。
7.如權利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特徵在於:所述燃料擺動調角器的擺動周期與所述鼓風機和所述引風機的切換周期相同，且所述燃料擺動調角器的擺動方向總與所述鼓風機鼓風時從所述空氣噴嘴噴出助燃空氣流的一端保持一致。
8.如權利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特徵在於:所述新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置還包括一控制櫃，所述控制櫃預先設定空燃比的數學模型。
【文檔編號】F23D14/72GK203836938SQ201420144955
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】王茂軍, 肖定為 申請人:王茂軍