一种粉体喷枪的制作方法

本实用新型属于玻璃制造技术领域，尤其涉及一种粉体喷枪。

背景技术：

玻璃生产过程中高能耗设备的降耗减排任务，一直是企业实施工作的重中之重，其中如何优化玻璃熔窑火焰燃烧质量，提高燃料燃烧效率，是降低生产成本、提高产品品质的一种重要研究方向。

在玻璃生产工艺中，通常使用粉体喷枪将石油焦粉和空气混合后喷入窑内。现有的石油焦粉喷枪的结构如图1所示，由外喷嘴11′、旋流器21′、内管2′、外管1′、输入弯管12′、第二输入端14′和第一输入端22′等组成，其中旋流器21′的结构如图2和图3所示，石油焦粉由第一输入端22′进入内管2′并流经旋流器21′至外喷嘴11′内部，压缩空气由第二输入端14′进入外管1′并流经旋流器21′外表面的旋流槽211′至外喷嘴11′内部，石油焦粉和经过旋流槽211′的压缩空气在外喷嘴11′内部混合后喷出。

现有的石油焦粉喷枪存在如下缺点：虽然旋流器21′能确保燃烧介质喷出速度同时对周边空气产生一定的卷吸作用，但是，经过旋流槽211′后的压缩空气与石油焦粉在外喷嘴11′内混合后，会带动石油焦粉产生旋流作用，从而产生离心力。而石油焦粉是由不同粒径的各种微小颗粒构成，受离心力作用会产生粒径分层、聚集现象，从而导致石油焦粉不能与空气均匀混合，无法充分燃烧。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种燃烧效率高、压缩空气用量低且结构简单的粉体喷枪。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种粉体喷枪，包括：

内管，管腔形成第一介质通道；

外管，套设于所述内管上，所述内管的外壁面与所述外管的内壁面之间形成第二介质通道；

外喷嘴，连接于所述外管的出口端，所述外喷嘴的内壁面呈圆锥形，在沿所述外喷嘴的入口至所述外喷嘴的出口的方向上，所述外喷嘴的内径渐缩；

内喷嘴，连接于所述内管的出口端，所述内喷嘴呈中空的圆锥形，在沿所述内喷嘴的入口至所述内喷嘴的出口的方向上，所述内喷嘴的内径及外径均渐缩；

所述外喷嘴套设在所述内喷嘴上，所述内喷嘴的外壁面与所述外喷嘴的内壁面形成第三介质通道，所述第三介质通道与所述第二介质通道连通，所述内喷嘴的内腔与所述第一介质通道连通，所述内喷嘴可相对所述外喷嘴朝后移动。具体的，可以是内喷嘴固定，外喷嘴朝前移动，也可以是外喷嘴固定，内喷嘴朝后移动。

可选的，所述内喷嘴相对于所述外喷嘴具有工作位置，所述内喷嘴处于所述工作位置时，所述内喷嘴的出口端面位于所述外喷嘴内部，所述内喷嘴的出口端面与外喷嘴的出口端面之间的距离范围为5mm～30mm，所述内喷嘴的出口端面、所述外喷嘴的出口端面以及所述外喷嘴的内壁面形成混合腔室。

可选的，所述外喷嘴的出口端的内径范围为18mm～25mm，所述内喷嘴的出口端的内径范围为8mm～14mm。

可选的，所述粉体喷枪还包括调节装置，所述调节装置用于带动所述内管相对于所述外管朝后移动，或者带动所述外管相对于所述内管朝前移动。具体的，调节装置可以直接带动外喷嘴移动或内喷嘴移动。

可选的，所述调节装置包括齿条及与所述齿条相啮合的齿轮，所述齿条固定在所述内管的外壁面上，所述齿轮与所述外管枢接，或者所述齿条固定在所述外管的外壁面上，所述齿轮与所述内管枢接。

可选的，所述调节装置还包括标尺和指针，所述标尺和指针中的一个与所述内管固定相连，另一个与所述外管固定相连。

可选的，所述粉体喷枪还包括偏离所述外管的轴向并与所述外管连通的输入弯管，所述外管具有与所述外管的出口端相对的密封端，所述内管具有与所述内管的出口端相对的第一输入端，所述输入弯管具有远离所述外管的第二输入端；

所述内管的第一输入端延伸至所述外管的密封端的外部，所述密封端通过一密封组件与所述内管密封连接。

可选的，所述输入弯管上设置有供冷却风输入的接口。

可选的，所述第一输入端的内径与所述第二输入端的内径相等。

可选的，所述内管与所述外管同轴设置，所述内管与外管之间设有多个固定顶销。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的技术方案采用可以实现直流喷射的内喷嘴代替旋流器，有效解决了旋流过程带来的不同粒径颗粒的分层及聚集问题，从而能提高气粉的混合程度。外喷嘴的内径、内喷嘴的外径和内径渐缩，可以提高气粉流体喷出速度，能有效提高石油焦粉燃烧效率，达到节能效果。内喷嘴可相对于外喷嘴朝后移动，内喷嘴朝后移动后，由内喷嘴喷射出的燃烧介质与外管中的燃烧介质进行预混合，并形成一股流向集中的气粉燃烧介质流喷出外喷嘴，向熔窑直喷燃烧，通过喷枪的混合通道的雾化作用，提高了燃烧介质的混合程度，最终燃烧火焰清亮，保证燃烧介质得到充分的燃烧。

附图说明

图1是现有的粉体喷枪的结构示意图。

图2是现有的粉体喷枪中旋流器的剖面示意图。

图3是现有的粉体喷枪中旋流器的另一视角的结构示意图。

图4是实施例中的粉体喷枪的结构示意图。

图5是实施例中的粉体喷枪的出口端的局部放大图。

图6是实施例中的粉体喷枪中调节装置的结构示意图。

图例说明：

1、外管；11、外喷嘴；12、输入弯管；13、密封端；14、第二输入端；15、接口；16、密封组件；2、内管；21、内喷嘴；22、第一输入端；3、固定顶销；4、调节装置；41、齿条；42、齿轮；43、标尺；44、指针；45、手柄。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

在本实用新型的一实施例中，如图4和图5所示，粉体喷枪包括外管1、内管2、外喷嘴11及内喷嘴21等。内管2为圆筒结构，内管2的管腔形成第一介质通道，第一介质通道可用于输送第一燃烧介质；外管1为圆筒结构，外管1的内径大于内管2的外径，外管1套设于内管2上，内管2的外壁面与外管1的内壁面之间形成第二介质通道，第二介质通道可用于输送第二燃烧介质；外喷嘴11连接于外管1的出口端，外喷嘴11的内壁面呈圆锥形，在沿外喷嘴11的入口至外喷嘴11的出口的方向上，外喷嘴11的内径渐缩；内喷嘴21连接于内管2的出口端，内喷嘴21呈中空的圆锥形，在沿内喷嘴21的入口至内喷嘴21的出口的方向上，内喷嘴21的内径及外径均渐缩。

外喷嘴11的内径大于内喷嘴21的外径，外喷嘴11套设在内喷嘴21上，内喷嘴21的外壁面与外喷嘴11的内壁面形成第三介质通道。第三介质通道与第二介质通道连通，内喷嘴的内腔与所述第一介质通道连通。内喷嘴21可相对外喷嘴11朝后移动。可以理解，具体地，可以有两种情况，一、内喷嘴21固定，外喷嘴11向前移动；二、外喷嘴11固定，内喷嘴21向后移动。

在使用本实施例的粉体喷枪进行喷射燃烧时，先让内喷嘴21相对外喷嘴11朝后移动，内喷嘴21的出口端面、外喷嘴11的出口端面以及外喷嘴11的内壁面形成混合腔室。然后向第一介质通道内通入第一燃烧介质，第一燃烧介质在第一介质通道中向前输送，至内喷嘴21处雾化成直流射流喷出，进入混合腔室。由于内喷嘴21的内径渐缩，第一燃烧介质的喷出速度快。与此同时，向第二介质通道内通入第二燃烧介质，第二燃烧介质在第二介质通道中向前输送，流经第三介质通道后进入混合腔室，与第一燃烧介质均匀混合。由于内喷嘴21的外径及外喷嘴11的内径均渐缩，且外喷嘴11的内径的减缩程度大于内喷嘴21的外径的减缩程度，第二燃烧介质喷出速度也很快。第一燃烧介质和第二燃烧介质在混合腔室混合后，得到混合均匀、流向集中且流速快的混合燃烧介质直流射流，混合燃烧介质直流射流从外喷嘴11喷出并进行燃烧，避免了石油焦粉受离心力作用会产生粒径分层、聚集现象，有效提高了燃烧效率，达到节能的效果。

所述第一燃烧介质可以是空气或氧气，所述第二燃烧介质可以是石油焦粉或其他可流化的燃料，空气或氧气进入内管2，由内喷嘴21喷出并进入混合腔室；石油焦粉或其他可流化的燃料进入内管2的外壁面与所述外管1的内壁面之间的第二介质通道，然后进入内喷嘴21的外壁面与外喷嘴11的内壁面形成第三介质通道，最后进入混合腔室。可以理解，根据实际工作需要，也可以让石油焦粉或其他可流化的燃料作为第一燃烧介质，让空气或氧气作为第二燃烧介质。

本实用新型的一实施例中，内喷嘴21相对于外喷嘴11具有工作位置，内喷嘴21处于工作位置时，内喷嘴21的出口端面位于外喷嘴11内部，内喷嘴21的出口端面与外喷嘴11的出口端面之间的距离范围为5mm～30mm，内喷嘴21的出口端面、外喷嘴11的出口端面以及外喷嘴11的内壁面形成混合腔室。

由内喷嘴21的出口端面设置在外喷嘴11的内部，内喷嘴21喷出的第一燃烧介质能够进入混合腔室，同时，第二燃烧介质在流经第三介质通道后，也进入混合腔室。在混合腔室中第一燃烧介质和第二燃烧介质进行均匀混合，形成混合均匀且流向集中的混合燃烧介质直流射流。将内喷嘴21的出口端面和外喷嘴11的出口端面的距离控制在5mm～30mm内，能有效保证射流出口速度及粉气的混合效果，有利于提高燃烧效率。

本实用新型的一实施例中，外喷嘴11的出口端的内径范围为18mm～25mm，内喷嘴21的出口端的内径范围为8mm～14mm。外喷嘴11和内喷嘴21的内径过大火焰易发散，内径过小时第一燃烧介质和第二燃烧介质的输送量受到限制。将通外喷嘴11的出口端的内径控制在18mm～25mm内，内喷嘴21的出口端的内径控制在8mm～14mm内，可以避免火焰发散，同时可以保证第一燃烧介质和第二燃烧介质的输送量。于此同时，配合调节内喷嘴21的出口端面与外喷嘴11的出口端面之间的距离，可以达到调整混合燃烧介质射流速度的目的，进而可以调整燃烧效率、火焰形态等，能在确保粉体燃烧介质喷出速度的同时，大幅度减少了气体燃烧介质的用量，降低产生气体燃烧介质所需的电力消耗，在降低气耗方面取得了显著效果。

如图6所示，本实用新型的一实施例中，粉体喷枪还包括调节装置4，调节装置4用于带动内管2相对于外管1朝后移动，进而内管2带动内喷嘴21相对外喷嘴11朝后移动。可以理解，可以两种情况：一、内管2固定，调节装置4带动外管1向前移动；二、外管1固定，调节装置4带动内管2向前移动。调节装置4能够使内管2与外管1发生相对运动，从而带动内喷嘴21相对于外喷嘴11朝后移动，方便工人调节内喷嘴21的出口端面与外喷嘴11的出口端面之间的距离，从而根据工艺的需求来调节火焰状态，如火焰大小、覆盖面、长度等。

具体地，调节装置4包括齿条41及与齿条41相啮合的齿轮42，齿条41固定在内管2的外壁面上，齿轮42与外管1枢接。在其他实施例中，也可以是齿条41固定在外管1的外壁面上，齿轮42与内管2枢接。调节装置4在调节时，齿轮42转动会和与其啮合的齿条41发生相对运动，由于齿条41是固定连接的，齿条41运动会带动与其固定连接的内管2(在其他实施例中也可以是外管1)运动，从而实现内管2和外管1之间轴向的相对运动。

本实用新型的一实施例中，齿轮42上设有用于带动齿轮42转动的手柄45。通过手柄45带动齿轮42转动，使内管2沿轴向运动，进而实现对内喷嘴21的出口端面与外喷嘴11的出口端面之间的距离的调节。

本实用新型的一实施例中，调节装置4还包括标尺43和指针44，标尺43与内管2固定相连，指针44与外管1固定相连。在其他实施例中，也可以是指针44与内管2固定相连，标尺43与外管1固定相连。当内管2与外管1之间进行轴向相对运动时，分别设置在内管2和外管1上的标尺43与指针44也会发生同等距离的轴向运动，由于标尺43上设有刻度，因此通过标尺43和指针44能够快速精确的读出移动的距离，便于对内喷嘴21的出口端面与外喷嘴11的出口端面之间的距离进行精确的调整。

本实用新型的一实施例中，粉体喷枪还包括偏离外管1的轴向并与外管1连通的输入弯管12，外管1具有与外管1的出口端相对的密封端13，内管2具有与内管2的出口端相对的第一输入端22，输入弯管12具有远离外管1的第二输入端14。第一输入端22用于通入第一燃烧介质，第二输入端14用于通入第二燃烧介质。第一燃烧介质从第一输入端22通入，然后进入内管2的第一介质通道中，第二燃烧介质从第二输入端14通入，先进入输入弯管12，由于输入弯管12与外管1连通，第二燃烧介质会通过输入弯管12进入外管1的第二介质通道中。

内管2的第一输入端22延伸至外管1的密封端13的外部，密封端13通过一密封组件16与内管密封连接。密封组件16将外管1的密封端13与内管2密封连接，提高了连接处的密封性能，使第二介质通道的一端密封，避免燃烧介质因密封效果不佳产生泄露影响喷射燃烧效果。

本实用新型的一实施例中，输入弯管12上设置有供冷却风输入的接口15。，接口15可以在熔窑火焰换向或喷枪停止工作期间通入冷却风，以防止喷嘴烧损。于其他实施例中，接口15处还可以通入压缩空气作为气体燃烧介质，与第二输入端14中通入的粉体燃烧介质混合，配合实现内管2和外管1均通入粉体燃烧介质的喷射燃烧模式。

本实用新型的一实施例中，第一输入端22的内径与第二输入端14的内径相等。第一输入端22的内径与第二输入端14的内径相等，可以保证第一燃烧介质和第二燃烧介质互换时，输送量不受影响。

本实用新型的一实施例中，内管2与外管1同轴设置，内管2与外管1之间设有多个固定顶销3。内管2和外管1之间共设有四个固定顶销3，四个固定顶销3能从多个方向将内管2位置支撑固定，防止内管2因高温时自重下垂或出现沿径向运动的偏移。

在采用本实施例的粉体喷枪进行喷射燃烧时，根据外管1和内管2中燃烧介质的不同，可分为三种燃烧模式，实际生产过程中，根据工艺需求选择其中的任一种燃烧模式进行喷射燃烧：

第一种模式：外管1通入粉体燃烧介质，内管2通入气体燃烧介质；

第二种模式：外管1通入气体燃烧介质，内管2通入粉体燃烧介质；

第三种模式：外管1通入粉体和气体的预混燃烧介质，内管2通入粉体燃烧介质。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。