蓄热式高温预热烧嘴制造技术

蓄热式高温预热烧嘴涉及一种燃烧器与蓄热器组合在一起的燃烧系统，是一种节能型的工业炉燃烧装置。 该装置由蓄热室、空气、排烟切断阀，燃油、燃气切断阀，燃烧及排烟通道，燃油及燃气喷枪等构成。其蓄热介质用陶瓷材料钢玉或碳化硅制成颗粒状，具有较高的蓄热、放热能力。在相同的空气预热温度及余热回收率情况下，可进一步缩短换向时间并缩小了蓄热室的体积，使其更具有实用性。 该装置可广泛地应用在以气体、液体为燃料的各种工业炉窑上。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

蓄热式高温预热烧嘴涉及一种燃烧器与蓄热器组合在一起的燃烧系统，是一种节能型的工业炉燃烧装置。它可以广泛地应用在以气体、液体为燃料的各种工业炉窑上。这种烧嘴的特点是1、烧嘴必须成对应用，当一个烧嘴燃烧时，另一个烧嘴进行排烟，蓄热器中的蓄热介质将烟气中的热量储存起来，换向后，蓄热介质所储存的热量用来预热助燃空气。2、可以将空气预热到仅低于炉温100－200℃，可以使排烟温度降低至100℃左右，因此，其热利用率非常高。国外在八十年代相继研制成功了各种各样的蓄热式烧嘴，其原理都是一样的，只是在结构上各不相同，而最重要的就是蓄热介质的不同。国内从八十年代后期开始研制蓄热式烧嘴，它是以粘土质和铸铁构成的波纹状蓄热片为蓄热介质的，并于90年申报了专利，专利号为90201755。这种蓄热式烧嘴，尽管在体积上与传统的蓄热室比较，已大大缩小，但由于其蓄热介质即蓄热片的尺寸较大，其单位体积的传热表面积为260m2／m3，蓄热介质在蓄热室中的充满度为0.5m3／m3；而且蓄热介质中所用粘土质，其蓄热、放热能力较差，换向周期较长，从而使得整个蓄热式烧嘴体积仍显得较大，使其在实际应用上受到限制。为使蓄热式烧嘴更具实用性，就要进一步缩小它的体积，因此，需要采用新的蓄热介质与结构。本技术以耐高温且具有较高的蓄热、放热能力的陶瓷颗粒为蓄热介质，以碳化硅球为例球体在蓄热室中充满度为0.6m3／m3；当球径为12mm时，其单位体积的传热表面积为297m2／m3；当球径为10mm时，其单位体积的传热表面积为356m2／m3；碳化硅的蓄热、放热速度(热扩散率)为0.0147m2／h；粘土的蓄热放热速度(热扩散率)为0.0022m2／h。由此可见，采用新的蓄热介质后，可以使单位体积的传热表面积增加，充满度增大，蓄热、放热速度提高，从而可以在相同助燃风量，相同预热温度的情况下，进一步缩短换向时间，进一步缩小蓄热室体积。技术的具体结构由以下的实施例及其附附图说明图1给出。下面结合剖面图1说明其详细结构和工作情况。本技术由蓄热室，空气、排烟切断阀，燃油、燃气切断阀，燃烧及排烟通道等构成。其蓄热室5上，下端面各焊有法兰，外壳由钢板焊接而成，内壁衬有耐火纤维，其下部法兰与布风板4及风箱2的法兰用螺栓联接，中间加橡胶石棉垫，风箱2的进风管与空气切断阀1联接，风箱2的排烟管与排烟切断阀3联接，蓄热室内装有蓄热介质6，蓄热室的上部法兰与燃烧及排烟通道10用螺栓联接，中间加橡胶石棉垫，在燃烧及排烟通道10上安装有燃气或燃油喷枪9，喷枪9与燃气或燃油切断阀8联接，在燃烧及排烟通道10的后面安装有用螺栓联接的蓄热室盖7，联接时加橡胶石棉垫。其中，蓄热介质6采用耐高温且具有较高蓄热、放热能力的陶瓷颗粒，它可以是球体、圆柱体或其它规则，不规则形状的颗粒。陶瓷可以是刚玉，也可以采用碳化硅。采用这种颗粒状蓄热介质的优点1、由于颗粒小，颗粒之间互相接触，颗粒本身的热膨胀量很小，又允许其自由膨胀，所以不存在热应力的问题。2、由于颗粒小，其本身周期性温度变化也小，所以不存在热震问题。3、蓄热介质可以进行清洗，而且容易清洗，清洗后可以重新使用，因此，蓄热介质的寿命相当长。4、具有单位体积换热表面积大的特点。风箱2由薄钢板焊接而成，它被用来储存空气，并保证空气进入布风板时在板面上各处的压力均匀，风箱2上的进风管及排烟管位置，可以根据现场情况，布置在侧面、底面。布风板4采用在钢板上钻孔的方式，各排孔交错(叉)排列，以便减小各排之间间距，在布风板上钻更多的孔。为防止蓄热介质将进风孔堵住，在钢板上面(有蓄热介质侧)，沿各排孔中心线各焊一根钢丝。布风板4用来向蓄热介质均匀布风，并承受蓄热介质的重量。燃油及燃气喷枪9，由金属喷嘴及其导管外加高铝质陶瓷套管构成，由于通道10内温度相当高，为保护喷嘴，采用高铝质陶瓷管作为喷轮9的外管，在喷嘴与外管之间通以少量冷却空气，喷嘴采用耐热钢制作，并与普通碳钢导管焊成一体。燃烧及排烟通道10，当烧嘴燃烧时，预热的空气与燃料在这里混合燃烧；当烧嘴排烟时，起排烟通道作用。为减小热变形，其外壳采用铸钢或铸铁制造，内壁砌有高铝质耐火浇注料。前端焊有法兰与炉体用螺栓联接，此外，在炉体钢板与烧嘴壳体之间再加必要的拉筋，以便烧嘴能牢固地与炉体联接。蓄热室盖7由钢板、圆钢、耐火纤维构成，钢板上面焊有两个圆钢把手，钢板下面衬有耐火纤维，在蓄热室上部有一开口，用来装填蓄热介质，蓄热室盖用来封住这个开口。烧嘴的安装及工作情况见剖面图1。本烧嘴必须成对安装并交替工作，两个相同的蓄热式高温预热烧嘴分别安装在炉体11的两侧，当左边的烧嘴燃烧时，右边的烧嘴进行排烟及余热回收。换向后，左边烧嘴的煤气阀8及空气阀1关闭，其排烟阀3打开，这个烧嘴起排烟及余热回收作用；而右边烧嘴的排烟阀3关闭，其煤气阀8及空气阀1打开，这个烧嘴开始燃烧，助燃空气通过蓄热介质6过程中被储存在其内的热量预热。烧嘴就是这样周期性地运行着。综上所述，由于采用具有较高蓄热、放热能力的颗粒状蓄热介质，及其相应的结构，使换向时间进一步缩短，因此，在相同的空气预热温度及余热回收率情况下，与现有技术相比，可使蓄热室体积缩小一倍以上，从而使这种蓄热式烧嘴更具实用性。权利要求1.一种蓄热式高温预热烧嘴，它由蓄热室、空气、排烟切断阀、燃油、燃气切断阀、燃烧及排烟通道等构成，其特征是蓄热室5上、下端面各焊有法兰，外壳由钢板焊接而成，内壁衬有耐火纤维，其下部法兰与布风板4及风箱2的法兰用螺栓联接，中间加橡胶石棉垫，风箱2的进风管与空气切断阀1联接，风箱2的排烟管与排烟切断阀3联接，蓄热室内装有蓄热介质6，蓄热室的上部法兰与燃烧及排烟通道10用螺栓联接，中间加橡胶石棉垫，在燃烧及排烟通道10上安装有燃气或燃油喷枪9，喷枪9与燃气或燃油切断阀8联接，在燃烧及排烟通道10的后面安装有用螺栓联接的蓄热室盖7，联接时加橡胶石棉垫。2.根据权利要求1所述的蓄热式高温预热烧嘴，其特征是，蓄热介质6是用刚玉或碳化硅制成的球体，圆柱体或其它规则，不规则形状的陶瓷颗粒。3.根据权利要求1所述的蓄热式高温预热烧嘴，其特征是布风板4上有蓄热介质侧沿各排孔中心线各焊一根钢丝。专利摘要蓄热式高温预热烧嘴涉及一种燃烧器与蓄热器组合在一起的燃烧系统，是一种节能型的工业炉燃烧装置。该装置由蓄热室、空气、排烟切断阀，燃油、燃气切断阀，燃烧及排烟通道，燃油及燃气喷枪等构成。其蓄热介质用陶瓷材料钢玉或碳化硅制成颗粒状，具有较高的蓄热、放热能力。在相同的空气预热温度及余热回收率情况下，可进一步缩短换向时间并缩小了蓄热室的体积，使其更具有实用性。该装置可广泛地应用在以气体、液体为燃料的各种工业炉窑上。文档编号F23D17/00GK2199437SQ9421647公开日1995年5月31日 申请日期1994年7月15日 优先权日1994年7月15日专利技术者赵振永 申请人:机械工业部第五设计研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热式高温预热烧嘴，它由蓄热室、空气、排烟切断阀、燃油、燃气切断阀、燃烧及排烟通道等构成，其特征是：蓄热室５上、下端面各焊有法兰，外壳由钢板焊接而成，内壁衬有耐火纤维，其下部法兰与布风板４及风箱２的法兰用螺栓联接，中间加橡胶石棉垫，风箱２的进风管与空气切断阀１联接，风箱２的排烟管与排烟切断阀３联接，蓄热室内装有蓄热介质６，蓄热室的上部法兰与燃烧及排烟通道１０用螺栓联接，中间加橡胶石棉垫，在燃烧及排烟通道１０上安装有燃气或燃油喷枪９，喷枪９与燃气或燃油切断阀８联接，在燃烧及排烟通道１０的后面安装有用螺栓联接的蓄热室盖７，联接时加橡胶石棉垫。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振永，
申请(专利权)人：机械工业部第五设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]