[发明专利]一种天然气辅助火焰处理燃烧器

说明书

本发明公开了一种天然气辅助火焰处理燃烧器，包括氧气管、天然气管、氧气支管、针阀以及燃烧组件，氧气管、天然气管均与燃烧组件连接，分别向燃烧组件中输送氧气和天然气，并且氧气管和天然气管输送的气体在燃烧组件的出口处混合，氧气支管与氧气管连接，同时与燃烧组件连接，向燃烧组件出口中部输送氧气，针阀安装在氧气支管上，调节燃烧组件出口中部氧气流量，进而调节火焰焦距。所述天然气辅助火焰处理燃烧器安全性好，加热更加充分，加热效率高，且体积较小。

技术领域

本发明涉及光纤预制棒制造相关技术领域，更准确的说涉及一种天然气辅助火焰处理燃烧器。

背景技术

光纤预制棒的制造工艺主要有VAD、OVD、MCVD、PVCD等，其中VAD和OVD属于外部沉积法，MCVD和PVCD属于管内沉积法。管内沉积法制造光纤预制棒的径向尺寸受限，外部沉积法不存在这一问题，可以用来制作径向尺寸较大的预制棒。在VAD和OVD工艺中，原料四氯化硅蒸发气体通过和氧气混合，并与氢气或天然气同时配合氧气火焰喷向转动的靶棒，在热能作用下，原料发生水解反应生成二氧化硅，二氧化硅颗粒热解产生的粉尘粒子吸附在靶棒上，形成多孔的预制棒胚体。

在光纤预制棒的制造过程中，通常需要辅助燃烧器对棒体进行辅助预热、加热、烧结等，现有技术一般使用普通传统的氢氧燃烧器。普通传统的氢氧燃烧器采用内部预混式燃烧的形式，但由于内部预混易出现爆鸣叫，存在安全隐患。普通传统的氢氧燃烧器对燃料的热值发挥不充分，火焰温度低，无法完全释放出燃料的热值，加热效率与充分性低，燃料使用量大，若是加大流量或延长时间进行燃烧加热，棒体易出现烧熔变形等问题。此外，普通传统的氢氧燃烧器体积较大，安装受空间制约。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种天然气辅助火焰处理燃烧器，包括氧气管、天然气管、氧气支管、针阀以及燃烧组件，氧气管、天然气管均与燃烧组件连接，分别向燃烧组件中输送氧气和天然气，并且氧气管和天然气管输送的气体在燃烧组件的出口处混合，氧气支管与氧气管连接，同时与燃烧组件连接，向燃烧组件出口中部输送氧气，针阀安装在氧气支管上，调节燃烧组件出口中部氧气流量，进而调节火焰焦距。

为了达到上述目的，本发明提供一种天然气辅助火焰处理燃烧器，包括氧气管、氧气支管、针阀、天然气管以及燃烧组件，所述氧气管、所述天然气管与所述燃烧组件连接，分别向所述燃烧组件中输送氧气和天然气，并且所述氧气管和所述天然气管输送的气体在所述燃烧组件的出口处混合；所述氧气支管与所述氧气管连接，所述氧气支管同时与所述燃烧组件连接，向所述燃烧组件的出口中部输送氧气，所述针阀安装在所述氧气支管上，调节所述针阀调节所述燃烧组件出口中部的氧气流量。

优选地，所述燃烧组件包括燃烧器、中部氧气管、若干氧气细管以及喷头，所述燃烧器内部具有一密封件，所述密封件将所述燃烧器内部分隔为互不连通的氧气腔和天然气腔；所述氧气管与所述氧气腔连通，所述天然气管与所述天然气腔连通；所述喷头安装在所述燃烧器的端部与所述燃烧器密封连接，所述喷头远离所述燃烧器的端部为所述燃烧组件的出口；所述中部氧气管与所述燃烧器同轴的设置在所述燃烧器的中部，同时穿透所述燃烧器、所述密封件以及所述喷头，所述氧气支管与所述中部氧气管远离所述喷头的端部连接；若干所述氧气细管与所述燃烧器轴线平行的设置在所述天然气腔中，同时穿透所述密封件和所述喷头；所述喷头远离所述燃烧器的端部具有若干出气孔，所述出气孔环绕所述氧气细管及所述中部氧气管，且所述出气孔的孔径大于其对应的所述氧气细管或所述中部氧气管的外径。

优选地，若干所述氧气细管环绕所述中部氧气管设置，所述氧气细管为6至16个。

优选地，所述氧气细管的管径设置为2mm至8mm。

优选地，所述氧气管和所述天然气管的管径为8mm至30mm，所述氧气支管的管径为2mm至8mm。

优选地，所述燃烧组件轴线与所述天然气管轴线的夹角为120°至140°。