一种保持转窑热量均匀分布的方法技术

本专利提出了一种保持转窑热量均匀分布的方法，进气管呈螺旋式深入转窑内部，而在进料管外壁根据不同的间隔设置外向喷嘴，喷嘴与管呈现不同角度，沿转窑长度上设置多个喷嘴和带有轴承的支架，螺旋管还可以通过伸缩调整喷火口位置，使得窑内传热无死角，这样就保证了单位长度窑内得到的热量相同，也不需要高压喷射气体，最终达到转窑内热量均匀分布，同时使该燃烧器保持在转窑轴心位置。该燃烧器保持在转窑轴心位置。该燃烧器保持在转窑轴心位置。

【技术实现步骤摘要】
一种保持转窑热量均匀分布的方法


[0001]本专利涉及一种保持转窑热量稳定的方法，具体涉及一种燃烧器结构设计及热量均匀分布的一种方法。

技术介绍

[0002]回转窑不仅应用于冶金工业，还广泛应用于水泥、建材、矿产等行业，是工业生产中重要的加热设备。随着现代工业的蓬勃发展，回转窑应用的范围越来越广，并且对大型回转窑的需求也越来越大，在回转窑的综合性能上的一点改进都会带来巨大的经济效益,其中回转窑燃烧器的类型对窑内物质的加热效率起着至关重要的作用。专利201110228103.X公开了一种可调火焰燃烧器，通过旋转手轮可使拉杆带动燃气分配器前进或后退，从而改变燃气喷出状况来调节火炮的长度和发光度，以满足被加热物体的工艺需要。专利CN102353055A公开了一种排管扩散式燃烧器，包括排管、集气管和火孔，排管上设有火孔，排管和集气管连接，制造方便，燃烧稳定，调节方便。专利201880009698.X提出了一种分层燃烧器，其具有文丘里管，具有外壁和内壁和多个叶片，分层布局，主要是用来最大限度的利用火焰产生的热量，用于加热烹饪器具。专利201921867783.8公布了一种可调节的燃气燃烧器,包括燃烧筒、进风装置与燃气阀组，将燃气出口开设于活动管的侧壁上，活动管能够沿固定管的长度方向相对滑动，且能够沿固定管的轴心线进行转动，实现火焰燃烧区域、范围以及燃烧温度等因素的调整，该专利也没有明确说明对转窑热量的全面均匀分布的情况。工业上使用的回转窑短则10m，长则60m以上，实际上需要一个稳定的轴向和径向放热区域。单火焰燃烧器遵循经验公式：Li
‑
距离喷嘴的距离，m；Lf
‑
火焰总长度，m。根据公式(1),Li随转窑长度的变化是一直变化的，一次喷火热量是随着转窑长度的增加而一直变化，热量在达到最高值后马上下降，无法做到在一段距离内保持恒定，见附图1。专利具体内容
[0003]为此，我们提出了一种螺旋式进气燃烧器的方法，进料管呈螺旋式深入转窑内部，螺旋管间隔在30cm，而在进料管外壁每个螺旋设置4个喷嘴，喷嘴与管呈50
°
设置，回转窑内沿转窑长度上设置多个燃烧器喷嘴才能维持热量和温度的恒定，具体见附图2。这样就保证了单位长度窑内得到的热量相同，也不需要高压喷射气体，喷射压力可以低于3Mpa。螺旋管还可以通过伸缩调整喷火口位置，最终使得转窑内热量均匀分布。螺旋管不同距离出设置带有轴承的支架，支架间隔3m，即使转窑转动螺旋管也不会倾斜，同时起到支撑作用。
附图说明
[0004]图1是按照公式(1)来计算出的普通天然气喷射器喷火时热量沿回转窑长度的分布。
[0005]图2为本专利设计的螺旋式进气燃烧器的示意图。
具体实施方式
将该螺旋式进气燃烧器设计成管径1
‑
2cm、螺旋直径10
‑
25cm、长20
‑
25m、螺旋间距10
‑
15cm的设备，设备材料为316L不锈钢，螺旋管中设有加强筋或者贯穿转窑的支撑架以防止燃烧器下坠，螺旋管设置外向喷火孔，喷火孔的角度从30
‑
90
°
不同，应用到管径1
‑
3m，长10
‑
30m的回转窑中。控制天然气流量1
‑
3L/S，压强1
‑
2Mpa,在空回转窑不同距离处使用热电偶测量其温度，测得不同距离处的温度。具体实施实例1
[0006]将该螺旋式进气燃烧器设计成管径2cm、螺旋直径25cm、长20m、螺旋间距10cm的设备，设备材料为316L不锈钢，下设支撑支架，应用到管径3m，长30m的回转窑中。控制天然气流量3L/S，压强1Mpa,在空回转窑不同距离处使用热电偶测量其温度，测得不同距离处的温度如表1所示。表1回转窑燃烧带内部温度和长度的关系由表1可见，使用螺旋式进气燃烧器大大提高了窑内温度的均匀度，延长了燃烧带稳定温度的长度，可以提高反应效率。具体实施实例2
[0007]将该螺旋式进气燃烧器设计成管径1cm、螺旋直径20cm、长10m、螺旋间距10cm的设备，设备材料为316L不锈钢，下设支撑支架，应用到管径2m，长15m的回转窑中。控制天然气流量3L/S，压强1Mpa,在空回转窑不同距离处使用热电偶测量其温度，测得不同距离处的温度如表2所示。表2回转窑燃烧带内部温度和长度的关系由表2可见，使用螺旋式进气燃烧器大大提高了窑内温度的均匀度，延长了燃烧带稳定温度的长度，可以提高反应效率。具体实施实例3
[0008]将该螺旋式进气燃烧器设计成管径1cm、螺旋直径20cm、长15m、螺旋间距15cm的设备，设备材料为316L不锈钢，下设支撑支架，应用到管径1m，长15m的回转窑中。控制天然气流量2.5L/S，压强1.5Mpa,在空回转窑不同距离处使用热电偶测量其温度，测得不同距离处的温度如表3所示。表3回转窑燃烧带内部温度和长度的关系
由表3可见，使用螺旋式进气燃烧器大大提高了窑内温度的均匀度，窑中间测温点温度相差最少时仅有1℃，延长了燃烧带稳定温度的长度，可以提高反应效率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保持转窑热量均匀分布的方法，其特征在于，包括：(1)进气管呈螺旋式深入转窑内部；(2)在进气管外壁根据不同的间隔设置外向喷嘴；(3)螺旋管外向喷嘴角度不同，实现窑内无死角；(4)沿转窑长度上设置多个燃气支架，支架与内壁之间通过轴承相连，防止燃烧器随窑旋转；(5)不需要高压喷射气体；(6)螺旋管还可以...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明华，王英鹏，王泓鉴，陈畅，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：