多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及工业炉窑气体燃烧领域，尤其涉及一种多孔介质燃烧器防回火部件。一种多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置，包括燃气管道、空气管道和预混通道，所述的燃气管道和空气管道与预混通道相连通，所述预混通道为渐缩渐扩型管式通道，预混通道由渐缩段、直管段和渐扩段构成。本实用新型专利技术外壁安装有旋流翼片的燃气管道、低阻折板均流器和格栅整流导向板，共同形成对空气和燃气的强制混合、均流及整流作用；渐缩渐扩型管式通道显著改善原有燃烧器空气和燃气两者混合不均的问题，使两者充分均匀混合，防止回火的发生，提升安全性并能有效降低多孔介质燃烧器的阻力损失，从而降低风机电耗。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业炉窑气体燃烧领域，尤其涉及一种多孔介质燃烧器防回火部 件。
技术介绍
目前常见的多孔介质燃烧器结构，如中国专利ZL 200820058870. 4公开的一种多 孔介质燃烧器，如图1所示，燃气管道1和空气管道2与预混通道3相连通，可燃气体与空 气在预混通道3内靠气流的扩散作用进行掺混，预混通道3的出口与多孔介质入口相连，没 有其他辅助装置或结构进一步加强混合效果。空气与可燃气的混合距离有限、混合时间也 短，因此气流在到达多孔介质入口进入小多孔介质7和大多孔介质8前难以达到均勻一致 的混合效果，采用这种燃气与空气的预混方式，如须达到更好的混合效果，往往对应的预混 腔体占用空间较大。由于多孔介质燃烧器采用预混燃烧，如果空气和燃气不能充分地混合，则进入多 孔介质的气体分布不均勻，且多孔介质截面上的气流速度有差异，导致1)多孔介质内各处温度分布不均，不能实现稳定燃烧；2)由于气流分布不均使得多孔介质截面上局部处的气流速度小于火焰传播速度， 气流压不住火焰，火焰就会向燃烧器的上游传播，导致回火的发生。严重时引发爆炸，直接 危及燃烧器的安全使用。3)为防止回火并使气流强制混勻，则需采用较厚的小孔介质层，由此造成阻力偏 大，从而风机电耗增加。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种多孔介质燃烧器的多级均流防回火 前置装置，该前置装置的预混通道为渐缩渐扩型通道，在渐缩段气流流速增加，压力降低， 直到喉口直管段处压力达到最低，形成负压，利用高速射流卷吸效应，使初步混合后的空气 与燃气进一步快速混合均勻，结构紧凑，能耗低，投资少。本技术是这样实现的一种多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置，包 括燃气管道、空气管道和预混通道，所述的燃气管道和空气管道与预混通道相连通，所述预 混通道为渐缩渐扩型管式通道，预混通道由渐缩段、直管段和渐扩段构成，所述的渐缩段倾 角β为30° 80°，所述的渐扩段倾角Y为45° 70°。所述的燃气管道套装在空气管道内部的轴心处，燃气管道的外壁安装有旋流翼 片，所述旋流翼片的仰角为30° 60°。所述的旋流翼片共有4 12个，沿管道周向均勻布置。所述的旋流翼片为长方形或梯形。该防回火前置装置还包括有一层低阻折板均流器，所述低阻折板均流器设置在预 混通道出口与多孔介质入口之间固定在预混通道管壁上，低阻折板均流器由上下两组波纹折板组成，上下两组波纹折板的波纹单元尺寸相同，所取倾角相等，两组波纹折板错位放置。所述的波纹单元为三角形、矩形或梯形。所述波纹单元与水平面的倾角为20° 60°。该防回火前置装置还包括有一层格栅整流导向板，所述格栅整流导向板设置在预 混通道出口与多孔介质入口之间固定在预混通道管壁上，格栅整流导向板由长条形的格栅 板等间距排列构成，横向格栅板与纵向格栅板间距一致。本技术多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置显著改善原有燃烧器空 气和燃气两者混合不均的问题，使两者充分均勻混合。这样在气流进入多孔介质燃烧器后， 各处温度分布趋于均勻，提高燃烧稳定性；另外本技术通过上述强制混合、均流及整 流等措施后，使进入多孔介质前，截面上气流速度趋于均勻一致，减少或者消除局部气流速 度小于火焰传播速度的问题，阻止火焰向上传播，防止回火的发生，提升安全性；由于进入 多孔介质前的截面流速均勻一致，因此原有部分起到均流作用的小孔介质的厚度可适当减 薄，甚至全部取消小孔材料。由于低阻折板均流器、格栅整流导向板的阻力均大大低于小孔 介质，因此本技术能有效降低多孔介质燃烧器的阻力损失，从而降低风机电耗。附图说明图1为现有的多孔介质燃烧器结构示意图；图2为本技术多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置的结构示意图；图3为图2的A-A截面图；图4为图2的B-B截面图；图5为图2的C-C截面图。图中1燃气管道、2空气管道、3预混通道、31渐缩段、32直管段、33渐扩段、4旋 流翼片、5低阻折板均流器、6格栅整流导向板、7小孔多孔介质、8大孔多孔介质。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本 技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术表述的内容 之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。实施例1如图2所示，一种多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置，包括燃气管道1、 空气管道2和预混通道3，所述的燃气管道1和空气管道2与预混通道3相连通，所述预混 通道3为渐缩渐扩型管式通道，预混通道3由渐缩段31、直管段32和渐扩段33构成，所述 的渐缩段31倾角β为30° 80°，所述的渐扩段33倾角γ为45° 70° ；通常预混通 道3出口的直径大于预混通道3入口的直径，在渐缩段31气流流速增加，压力降低，直到喉 口的直管段32处压力达到最低，形成负压，利用高速射流卷吸效应，使初步混合后的空气 与燃气进一步在渐扩段33快速混合均勻，然后进入小孔多孔介质7直到大孔多孔介质8。为了进一步改善可燃气与空气的混合，本实施例可进一步描述为，如图3所示，所述的燃气管道1套装在空气管道2内部的轴心处，燃气管道1的外壁安装有长方形或梯形 的旋流翼片4，所述旋流翼片4的仰角为30° 60° ；空气由空气管道2流入后，由于旋流 翼片4的导向作用而旋转，可燃气被空气带动一起旋转，加快两相流体间的掺混，使其尽快 混合均勻。所述的旋流翼片4共有4 12个，沿管道周向均勻布置。在本实施例中，可燃气和空气经过旋流翼片4和渐缩渐扩型预混通道3后已经混 合得比较均勻。为了进一步使这两相流体在进入多孔介质燃烧器的小孔多孔介质7和大孔 多孔介质8前，在截面上各处气流速度均勻一致，故在预混通道3的出口与多孔介质进口之 间加装一层低阻折板均流器5和一层格栅整流导向板6。如图4所示，所述低阻折板均流器5设置在预混通道3出口与多孔介质入口之间 固定在预混通道3管壁上，低阻折板均流器5由上下两组波纹折板组成，上下两组波纹折板 的波纹单元尺寸相同，所取倾角相等，两组波纹折板错位放置。所述的波纹单元为三角形、 矩形或梯形。所述波纹单元与水平面的倾角为20° 60°。两组折板之间形成气流通道。 由于波纹折板角度相等，排列对称，因此气流通道也是对称分布的。燃气和空气通过错位 的两组波纹折板时，在较低的阻力下，强制让混合气两次改变方向，起到气流强制混合的作 用，可以很快实现两相气流的均勻混合。如图5所示，所述格栅整流导向板6设置在预混通道3出口与多孔介质入口之间 固定在预混通道3管壁上，格栅整流导向板6由长条形的格栅板等间距排列构成，横向格栅 板与纵向格栅板间距一致。气流通过格栅均流装置后，气流方向回复到垂直于多孔介质表 面，同时进一步整流，可实现整个多孔介质入口截面上气流分布的均勻一致。权利要求1.一种多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置，包括燃气管道(1)、空气管道(2) 和预混通道(3)，所述的燃气管道⑴和空气管道(2)与预混通道(3)相连通，其特征是 所述预混通道C3)为渐缩渐扩型管式通道，预混通道(3)由渐缩段(31)、直管段(3 和渐 扩段(3 构成，所述的渐缩段(31)倾角β为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔介质燃烧器的多级均流防回火前置装置，包括燃气管道（１）、空气管道（２）和预混通道（３），所述的燃气管道（１）和空气管道（２）与预混通道（３）相连通，其特征是：所述预混通道（３）为渐缩渐扩型管式通道，预混通道（３）由渐缩段（３１）、直管段（３２）和渐扩段（３３）构成，所述的渐缩段（３１）倾角β为３０°～８０°，所述的渐扩段（３３）倾角γ为４５°～７０°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕燕，饶文涛，石洪志，林瑜，顾德仁，郁庆瑶，郭水华，郑炜，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]