专利名称：一种辐射管燃烧器烧嘴套筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及辐射管燃烧器，尤其涉及一种辐射管燃烧器烧嘴套筒。
背景技术：
辐射管燃烧器系统因其为非接触式加热方式，可以提供清洁、均匀的高温温度场作为热源，在工业加热特别是要求洁净温度和特定工作气氛下有着广泛应用，比如金属产品退火加工、工艺美术陶瓷、食品干燥等生产工艺。其原理是通过辐射管烧嘴系统燃烧化石燃料提供热量加热辐射管，高温辐射管壁面在通过热辐射的方式加热工件或产品，由于工件与辐射管主要是通过热辐射的方式进行热量传递，加热工件可以在特定要求的气氛中进行，满足不同产品特定加热要求。辐射管燃烧器烧嘴部分由主燃烧器、点火值班烧嘴等组成，其中烧嘴套筒是主燃烧器的关键部件。通过烧嘴套筒可以使辐射管燃烧器烧嘴实现分级燃烧，即在烧嘴套筒内维持高燃料当量比的富燃料/空气/循环烟气预混火焰，而烧嘴套筒外侧是空气和循环烟气，在主燃烧区形成富燃料火焰和贫燃料火焰两种燃烧方式的分级燃烧，从而降低燃烧污染物的排放。现有的国内外辐射管燃烧系统烧嘴套筒技术中，通常会在辐射管燃烧器烧嘴套筒壁面上距离缩口出口布置了均匀分布的几排小孔，孔的形状为圆形，孔的中心轴线垂直于辐射管壁面(套筒轴线)，孔的直径均一。这些圆孔在辐射管燃烧器工作时，随燃烧工况变化可以调节外围分级燃烧火焰初始着火位置，实现烧嘴套筒出口端面外围有一圈小火焰，从而提高烧嘴火焰稳定性，能够有效拓展燃烧器的燃烧极限。
发明内容本实用新型针对现有辐射管燃烧器烧嘴套筒壁面上的小孔形状进行了优化，改善火焰根部稳定性，从而提高辐射管燃烧器的性能。为达到上述目的，本实用新型采取以下的技术方案:一种辐射管燃烧器烧嘴套筒，所述套筒壁面上靠近套筒缩口出口侧均匀排布倾斜孔，倾斜孔之间均匀排布钝体挡块。上述技术方案对常规的辐射管燃烧器烧嘴套筒等直径、垂直壁面的小孔形状进行改进，根据流场力学流场特性，在靠近套筒缩口出口侧排布倾斜孔、倾斜孔轴线与套筒轴线夹角在15° 75°之间，使得火焰容易形成，容易在套筒外侧形成一圈火焰，提高火焰吹熄极限速度，从而提高火焰稳定性，钝体的增加，更加有利于形成稳定的小火焰，因此更有利于辐射管燃烧器燃烧热负荷调整。同时，在开孔区域套筒壁面上均匀排布钝体挡块，能够在钝体背后形成局部回流，可以进一步对倾斜孔形成的火焰起到强化稳燃的效果。上述套筒壁面上靠近倾斜孔侧均匀排布垂直孔，所述垂直孔之间以及垂直孔与倾斜孔之间都均匀排布钝体挡块。本实用新型结构简单，改善了辐射管燃烧器的性能，提高了火焰稳定性。
图1是常规辐射管燃烧器的火焰组织原理图；图2是本实用新型的主视图；图3是本实用新型的剖视图。附图标记说明:1_燃料管；2-烧嘴；3-套筒；4_辐射管；5_富燃料区；6_小圆孔；7-椭圆孔；8_钝体挡块；9_火焰；10_圆孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步说明。如图1所示，燃料管I布置在烧嘴2中心线上，燃料管I周围空间为空气(或者空气和循环烟气混合气体)，在套筒3与辐射管4之间是空气(没有燃料)，燃料和空气混合形成的富燃料区5位于套筒3内，在套筒3的缩口端壁面上开有四排均匀分布的等直径且垂直壁面的小圆孔6阵列，最靠近套筒3缩口出口侧的小圆孔6位置可以形成火焰9。如图2、3所示，靠近套筒3出口侧采用两排均匀排布的椭圆孔7阵列，椭圆孔7的轴线与套筒3的轴线夹角在15° 75°之间，椭圆孔7的长轴为14mm，短轴为IOmm ;靠近椭圆孔7侧采用两排均匀排布且垂直壁面的圆孔10阵列，同时在每排椭圆孔7和圆孔10之间均匀排布正三角形的钝体挡块8阵列。
权利要求1.一种辐射管燃烧器烧嘴套筒，其特征是:所述套筒壁面上靠近套筒缩口出口侧均匀排布倾斜孔，所述倾斜孔之间均匀排布钝体挡块。
2.如权利要求1所述的辐射管燃烧器烧嘴套筒，其特征是:所述倾斜孔轴线与套筒轴线的夹角在15° 75°之间。
3.如权利要求1所述的辐射管燃烧器烧嘴套筒，其特征是:所述套筒壁面上靠近倾斜孔侧均匀排布垂直孔，所述垂直孔之间以及垂直孔与倾斜孔之间都均匀排布钝体挡块。
4.如权利要求3所述的辐射管燃烧器烧嘴套筒，其特征是:所述垂直孔为圆孔。
5.如权利要求1-3任一所述的辐射管燃烧器烧嘴套筒，其特征是:所述倾斜孔为椭圆孔。
6.如权利要求1-3任一所述的辐射管燃烧器烧嘴套筒，其特征是:所述钝体挡块的截面形状为三角形。
专利摘要本实用新型涉及一种辐射管燃烧器烧嘴套筒，针对现有辐射管燃烧器烧嘴套筒壁面上的小孔形状进行了优化，从而提高辐射管燃烧器燃烧的稳定性。在套筒壁面上靠近套筒缩口出口侧均匀排布倾斜孔，倾斜孔之间均匀排布钝体挡块。本实用新型结构简单，改善了辐射管燃烧器的性能，提高了火焰稳定性。
文档编号F23D14/46GK202947135SQ20122058719
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者蒋利桥, 胡远庆, 曾小军, 杨卫斌, 赵黛青 申请人:中国科学院广州能源研究所