一种动量可调节的纯氧烧嘴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金领域，涉及窑炉燃烧设备一一纯氧烧嘴，尤其是一种动量可调节的纯氧烧嘴。
【背景技术】
[0002]国内外的纯氧烧嘴有很多，为了控制火焰特性(如长度、形状、高温区位置、动量大小等等)，满足不同的工艺要求，采用了不同的结构，典型的有氧气流和燃气流呈同心圆流出，或两气流通过多个小孔流出；有的烧嘴为了使气流旋转而采用涡旋流道或在流道内设置导流片，结构复杂，而且参数一旦确定，火焰特性难以更改，只能在设计条件下工作，方能取得最佳的效果。
[0003]通过检索，发现如下两篇相关公开专利文献:
[0004]1、带均布板的多通道焦炉煤气纯氧转化制合成气烧嘴(CN102225742A)，属于工业窑炉的燃烧设备，主要解决传统烧嘴使用寿命短、维修不便、价格高的问题。它包括烧嘴体、气化剂入口、烧嘴口、密封垫和螺栓紧固件，所述气化剂入口下方设有气化剂导管，所述烧嘴体内部设有管状的中心内件，所述的中心内件包括第一中心内件和第二中心内件；在所述第二中心内件的侧壁上设有蒸汽入口，所述蒸汽入口通入所述第一中心内件和第二中心内件之间的缝隙内。
[0005]2、一种水煤浆气化炉顶置纯氧燃气燃油开工预热烧嘴(CN104449863A)。所述水煤浆气化炉顶置纯氧燃气燃油开工预热烧嘴包括:燃油燃气管，燃油燃气管内具有燃油燃气通道；燃气喷头，燃气喷头与燃油燃气进口相连；点火棒，点火棒设在燃油燃气通道内；氧气管，氧气管套设在燃油燃气管的外面，氧气管与燃油燃气管之间形成氧气通道；氧气喷头，氧气喷头与氧气进口相连；和水冷夹套，水冷夹套套设在氧气管的外面，水冷夹套与氧气管之间形成冷却水通道。
[0006]通过分析，上述发明专利申请可方便将易损坏的第一中心内件抽出更换，降低维修成本，燃烧高温区脱离烧嘴口头部，延长烧嘴的使用寿命；以及水煤浆气化炉顶置纯氧燃气燃油开工预热烧嘴可以免去以往气化炉空气燃油燃气预热烧嘴给水煤浆气化炉预热后与工艺烧嘴更换的过程，但与本发明申请的发明目的及实际的技术方案不相同。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构巧妙且火焰形状、长度和动量可以根据功率和需要进行调节的纯氧烧嘴。
[0008]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0009]—种动量可调节的纯氧烧嘴，包括烧嘴中心管、烧嘴中间管、烧嘴外管，烧嘴中心管、烧嘴中间管、烧嘴外管为自内向外同轴设置，纯氧烧嘴的一端为烧嘴操作端，另一端为烧嘴工作端；纯氧烧嘴的操作端为台阶端面，最外端的烧嘴操作端的端面采用前堵盘径向封堵，在该堵盘上径向对称分别设置有火焰观察孔及点火枪安装孔，在操作端的烧嘴中心管径向连通设置有一进口管；纯氧烧嘴的工作端为齐平端面，在该操作端的烧嘴中心管采用后堵盘径向封堵，在该后堵盘上对应前堵盘的火焰观察孔也同轴设置有中心氧气孔，对应前堵盘的点火枪安装孔也同轴设置有另一点火枪安装孔；烧嘴中间管在操作端位置与烧嘴中心管同轴封装，在工作端位置与烧嘴中心管之间同轴安装有一燃气动量调节环；烧嘴外管与烧嘴中间管在操作端位置同轴封装，在工作端位置与烧嘴中间管之间同轴安装有一氧气动量调节环；烧嘴中间管在操作端位置径向连通设置一燃气入口管，烧嘴外管在操作端位置径向连通设置一氧气入口管。
[0010]而且，在燃气入口管内的烧嘴中间管与烧嘴中心管之间安装一燃气导流块，在氧气入口管内的烧嘴中间管与烧嘴外管之间安装一氧气导流块。
[0011]而且，所述烧嘴中间管、烧嘴外管均与烧嘴中心管的轴线偏置设置。
[0012]本发明的优点和积极效果是:
[0013]1、本发明的燃气和主氧气经过偏置的气管进入烧嘴内部，气流因偏置而在流出过程中产生旋转，并通过导流块调节旋转速度和轴向速度的比值，从而和烧嘴口配合改变火焰形状，使火焰形状、长度和动量可以根据需要调节，有效拓展了烧嘴的适用范围和用途。
[0014]2、本发明设计了移动氧气动量调节环和燃气动量调节环，通过移动调节环的里外位置，可改变气流通道的截面积，由此分别改变氧气和燃气的烧嘴口动量，从而改变燃烧速度和火焰高温区位置。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构主视图；
[0016]图2为图1的俯视图；
[0017]图3为图1的左视图；
[0018]图4为图1的A-A向截面剖视图；
[0019]图5为图1的B-B向截面剖视图；
[0020]图6为图3的C-C向截面剖视图；
[0021]图7为本发明的立体结构外形示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0023]—种动量可调节的纯氧烧嘴，包括烧嘴中心管1、烧嘴中间管3、烧嘴外管8，烧嘴中心管、烧嘴中间管、烧嘴外管为自内向外同轴设置，纯氧烧嘴的一端为烧嘴操作端，另一端为烧嘴工作端；纯氧烧嘴的操作端为台阶端面，最外端的烧嘴操作端的端面采用前堵盘11径向封堵，在该堵盘上径向对称分别设置有火焰观察孔9及点火枪安装孔10，在操作端的烧嘴中心管径向连通设置有一进口管2 ;纯氧烧嘴的工作端为齐平端面，在该操作端的烧嘴中心管采用后堵盘14径向封堵，在该后堵盘上对应前堵盘的火焰观察孔也同轴设置有中心氧气孔15，该中心氧气孔也同时作为火焰观察孔使用，对应前堵盘的点火枪安装孔也同轴设置有另一点火枪安装孔16 ;烧嘴中间管在操作端位置与烧嘴中心管同轴封装，在工作端位置与烧嘴中心管之间同轴安装有一燃气动量调节环13，该调节环与中心管之间为过盈配合或通过螺纹连接，烧嘴工作时调节环和中心管因受热膨胀而紧密配合，位置固定；烧嘴外管与烧嘴中间管在操作端位置同轴封装，在工作端位置与烧嘴中间管之间同轴安装有一氧气动量调节环12，该调节环的功用与燃气动量调节环相同；通过移动动量调节环的里外位置，可以改变气流通道的截面积，从而改变其动量。
[0024]烧嘴中间管在操作端位置径向连通设置一燃气入口管4，在燃气入口管内的烧嘴中间管与烧嘴中心管之间安装一燃气导流块5 ;烧嘴外管在操作端位置径向连通设置一氧气入口管6，在氧气入口管内的烧嘴中间管与烧嘴外管之间安装一氧气导流块7，该两个导流块的导流面与进气管轴线均呈45°夹角，改变此角度即可改变旋转速度和轴向速度的比值，从而和烧嘴口配合改变火焰形状。导流块采用目前通用的结构形式，因此没有给出单件的具体结构。
[0025]移动氧气动量调节环和燃气动量调节环的位置，可以分别改变氧气和燃气的烧嘴口动量，从而改变燃烧速度和火焰高温区位置。
[0026]本发明中，所述烧嘴中间管、烧嘴外管与烧嘴中心管均为偏置设置，即氧气入口管与燃气入口管与烧嘴中心管的轴线呈非90°夹角，由此可使燃气和氧气经过偏置的入口管进入烧嘴内部，两种气流因偏置而在流出过程中产生旋转，提高流量流速。
【主权项】
1.一种动量可调节的纯氧烧嘴，其特征在于:包括烧嘴中心管、烧嘴中间管、烧嘴外管，烧嘴中心管、烧嘴中间管、烧嘴外管为自内向外同轴设置，纯氧烧嘴的一端为烧嘴操作端，另一端为烧嘴工作端；纯氧烧嘴的操作端为台阶端面，最外端的烧嘴操作端的端面采用前堵盘径向封堵，在该堵盘上径向对称分别设置有火焰观察孔及点火枪安装孔，在操作端的烧嘴中心管径向连通设置有一进口管；纯氧烧嘴的工作端为齐平端面，在该操作端的烧嘴中心管采用后堵盘径向封堵，在该后堵盘上对应前堵盘的火焰观察孔也同轴设置有中心氧气孔，对应前堵盘的点火枪安装孔也同轴设置有另一点火枪安装孔；烧嘴中间管在操作端位置与烧嘴中心管同轴封装，在工作端位置与烧嘴中心管之间同轴安装有一燃气动量调节环；烧嘴外管与烧嘴中间管在操作端位置同轴封装，在工作端位置与烧嘴中间管之间同轴安装有一氧气动量调节环；烧嘴中间管在操作端位置径向连通设置一燃气入口管，烧嘴外管在操作端位置径向连通设置一氧气入口管。2.根据权利要求1所述的动量可调节的纯氧烧嘴，其特征在于:在燃气入口管内的烧嘴中间管与烧嘴中心管之间安装一燃气导流块，在氧气入口管内的烧嘴中间管与烧嘴外管之间安装一氧气导流块。3.根据权利要求1所述的动量可调节的纯氧烧嘴，其特征在于:所述烧嘴中间管、烧嘴外管均与烧嘴中心管的轴线偏置设置。
【专利摘要】本发明涉及一种动量可调节的纯氧烧嘴，包括烧嘴中心管、烧嘴中间管、烧嘴外管，烧嘴中心管、烧嘴中间管、烧嘴外管为自内向外同轴设置，纯氧烧嘴的一端为烧嘴操作端，另一端为烧嘴工作端在工作端位置与烧嘴中心管之间同轴安装有一燃气动量调节环；烧嘴外管与烧嘴中间管在操作端位置同轴封装，在工作端位置与烧嘴中间管之间同轴安装有一氧气动量调节环；烧嘴中间管在操作端位置径向连通设置一燃气入口管，烧嘴外管在操作端位置径向连通设置一氧气入口管。本发明的燃气和主氧气经过偏置的气管进入烧嘴内部，气流因偏置而在流出过程中产生旋转，并通过导流块调节旋转速度和轴向速度的比值，从而和烧嘴口配合改变火焰形状，使火焰形状、长度和动量可以根据需要调节，有效拓展了烧嘴的适用范围和用途。
【IPC分类】F23D14/24, F23D14/70, F23D14/60
【公开号】CN105066129
【申请号】CN201510445526
【发明人】石宝, 李会涛, 王振江, 张继英
【申请人】河北中北环保科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月27日