[其他]天然气引射式杯形红外线燃烧器

说明书

本实用新型属天然气工业燃烧技术领域，主要用于多种加热工艺，如金属热处理与非金属加热等。

近年来，国际上对此类燃气燃烧器的结构继续有所改进，研究的重点在于使用方便、节约能源及降低污染，如苏联1983年出版由O·H·波留哈诺夫著的燃气微火燃烧一书、美国专利4，168，950；4，239，481；4，379，689和日本1985年7月的《工业加热》杂志介绍的此类燃烧器，其共同的特点是采用机械鼓风或一次引射混合、深杯形火道、单排槽形火孔和小热负荷，而基本结构型式及火道、喷头材质均无大的创新。

本实用新型的目的：是为了天然气燃烧不需要机械鼓风（不耗电）即能满足某些特殊加热工艺、提高产品加热质量和数量、节约天然气和减轻对大气的污染。同时，为了适应我国加热工艺的特点和天然气的燃烧特征，进一步提高和创新此类燃烧器，并使天然气与空气能最佳地混合、正常燃烧、强化加热和延长燃烧器的使用寿命，从而达到节约能源、减轻污染和降低成本的效果。

本实用新型的内容：其结构主要由引射器、消音罩、双排园形火孔、浅杯形火道、喷头和防止回火装置构成，并采用二次引射等综合技术措施，根据气流混合、燃烧及强化传热的原理，优化设计了具有实质性创新和进步的本燃烧器。

天然气通过喷咀喷出，形成射流，部分空气从侧孔被引射进入与天然气混合，混合物再从喷咀喷出，燃烧所需的剩余空气从二次入口被引射进入，两股气流在引射器内实现最佳的混合，最后通过防止回火装置和均布的双排园形火孔，在杯形火道内表面燃烧，以红外线形式为主放出热量，少量燃烧产物在凹槽内循环，与下排火孔配合，从而实现完全、稳定燃烧。

本实用新型与现有技术相比所具有的优点或者积极效果，其主要特点如下：

1.助燃空气靠天然气的能量引射吸入，不耗电能，具有天然气与空气按比例自动调节的特性，炉内燃烧过程易控制，便于实现燃烧过程自动化，采用二次引射，加强了天然气与空气的混合，在保证引射器性能不变的情况下，可使引射器的长度缩短2／5，克服了较大负荷时引射器过长的缺点；

2.采用了消音罩，有效地消除了采用二次引射所增大的噪音，并起着调风板的作用；

3.为保证双排园形火孔的下排火孔气流直接与杯形火道内表面碰撞，取适当的角度与杯形火道配合，起稳定火焰的作用，而上排火孔的角度大于下排火孔的角度，达到延伸火焰面的效果，其上排火孔的角度比杯形火道角度α大1～5度，其下排火孔角度比杯形火道角度α小1～5度，两排火孔错排，间距为火孔直径；

4.设计了浅杯形火道，火道扩张角与下排火孔的角度相配合，因浅杯形火道使辐射角系数增大，并在杯形火道的内层采用了高效辐射涂料，增强了传热，降低了排烟温度，加快了炉子的升温过程，其扩张角为35°＞α＞15°；

5.在浅杯形火道内设计了凹槽，使少量高温燃烧产物在凹槽内循杯，与下排火孔配合，有效地克服了天然气易脱火的缺点，扩大了燃烧器的调节比，其凹槽环数大于3，凹槽园弧半径大于12毫米。

6.因燃烧器头部处于高温区，为防止全预混燃烧在高温、低负荷工作下易回火的现象，特设计了防止回火装置，由7～10目的铁铬铝丝金属网构成；

7.由于燃烧器喷头在高温条件下工作，一般材料易被燃损，经试验筛选了耐热不锈钢或耐高温的工业陶瓷制作喷头，喷头是双排孔结构为带分流器或不带分流器两种；

以上特点在生产性试验中已得到证实，并取得显著的经济效果。

本燃烧器的结构如附图所示，天然气通过喷咀（1）喷出形成射流，使部分空气从侧孔（2）被引射吸入与天然气一次混合，然后，可燃混合物再从喷咀（4）喷出，再将天然气完全燃烧所需的剩余二次空气从入口（3）被引射吸入，两股气流在混合管（5）和扩压管（6）内实现最佳的混合，最后通过防止回火装置（7）和喷头上均布的上、下双排火孔（9）和（8），在杯形火道（10）内表面燃烧，以红外线为主的形式放出热量，少量燃烧产物在凹槽内循环，与下排火孔（8）配合，从而实现完全、稳定燃烧。

实现本实用新型的最好方式，对于金属部分，利用金属切削加工即可完成，对于非金属部分，其制作方法是先做一个模子，填入耐火材料，经夯实后待自然干燥和烧结即成。