一种可适应多种气体燃料的烧嘴的制作方法

1.本发明涉及加热设备技术领域，具体涉及一种可适应多种气体燃料的烧嘴。


背景技术：

2.现有的高温炉气体燃料种类较多，包括高热值的天然气、低热值的人工煤气，高热值的氢燃料也作为高温炉燃料使用。然而不同燃料的热值不一样，对于同样的烧嘴功率，燃料流量不一样，并且不同燃料的性能不一样(经发明人研究发现，由于氢燃料燃烧速度很快，容易回火，调高喷嘴的喷出速度可避免氢燃料回火)，也需要不同的喷出速度。因此，现有的烧嘴难无法适应不同热值的燃料，每种热值的燃料需要配备专用的烧嘴。


技术实现要素：

3.针对现有的烧嘴难无法适应不同热值的燃料，每种热值的燃料需要配备专用的烧嘴技术问题；本发明提供了一种可适应多种气体燃料的烧嘴，能够满足不同燃料燃烧的要求。
4.本发明通过以下技术方案实现：
5.本发明提供了一种可适应多种气体燃料的烧嘴，包括壳体和燃气供给管，所述壳体两端分设有进气室和燃烧室，所述进气室设有助燃气接口，所述燃气供给管两端分设有燃气接口和喷头腔；所述燃气供给管设置喷头腔的一端位于所述壳体内，且所述喷头腔与所述燃烧室相连；所述喷头腔用于容纳燃气喷头，且所述燃气喷头与所述喷头腔侧壁间设有燃气流道，所述燃气流道的有效流通面积可调。
6.在一可选的实施例中，包括调节杆和直线驱动组件，所述调节杆一端与所述燃气喷头相连；所述直线驱动组件用于驱动所述调节杆沿所述壳体轴向移动，通过所述调节杆的移动调节所述燃气流道的有效流通面积。
7.在一可选的实施例中，所述燃气供给管设置燃气接口的一端、所述直线驱动组件、所述调节杆与所述直线驱动组件传动连接的一端均位于所述壳体外；所述直线驱动组件和所述调节杆之间设有伸缩节，所述伸缩节用于密封调节杆与所述燃气供给管间的间隙。
8.在一可选的实施例中，所述直线驱动组件包括连接块和直线驱动器，所述连接块密封套接在所述调节杆外，所述连接块与所述直线驱动器驱动端固定连接；所述伸缩节套设在所述调节杆外，且所述伸缩节一端与所述连接块密封连接，所述伸缩节另一端与所述燃气供给管密封连接。
9.在一可选的实施例中，所述直线驱动组件包括导向杆，所述导向杆沿所述燃气给气罐长度方延伸，所述连接块可滑动的套接在所述导向杆外。
10.在一可选的实施例中，所述调节杆中部设有点火气通道，所述调节杆设有点火气接口，所述点火气通道沿所述调节杆长度方向延伸，且所述点火气通道与所述燃烧室连通。
11.在一可选的实施例中，所述点火气接口位于所述燃气供给管外。
12.在一可选的实施例中，包括点火棒和接地极，所述点火棒绝缘设在所述点火气通
道内，所述接地极设于所述调节杆与所述燃气喷头相连的一端。
13.在一可选的实施例中，所述喷头腔通过预混通道与所述进气室连通。
14.在一可选的实施例中，所述燃气供给管位于所述燃烧室的一端外周设有旋流片。
15.本发明具有的有益效果：
16.本发明提供的可适应多种气体燃料的烧嘴，燃气供给管设置喷头腔的一端位于壳体内，燃气供给管设置的喷头腔与燃烧室相连，且燃气喷头与喷头腔侧壁间的燃气流道的有效流通面积可调，能够根据燃气的热值调节燃气的喷出流量和速度，以使得同一烧嘴能够满足不同燃料燃烧的要求。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本发明实施例烧嘴采用低热值燃料时的结构示意图；
19.图2为本发明实施例烧嘴采用高热值燃料时的结构示意图。
20.附图标记：
21.1-壳体，11-进气室，12-燃烧室，13-助燃气接口，2-燃气供给管，21-燃气接口，22-喷头腔，23-燃气流道，24-预混通道，3-燃气喷头，4-调节杆，41
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点火气通道，42-点火气接口，5-直线驱动组件，51-直线驱动器，52-连接块， 53-导向杆，6-伸缩节，7-点火棒，8-接地极，9-旋流片。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本技术实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.实施例1
29.结合附图1，本实施例提供了一种可适应多种气体燃料的烧嘴，包括壳体1 和燃气供给管2，所述壳体1两端分设有进气室11和燃烧室12，所述进气室11 设有助燃气接口13，所述燃气供给管2两端分设有燃气接口21和喷头腔22；所述燃气供给管2设置喷头腔22的一端位于所述壳体1内，且所述喷头腔22与所述燃烧室12相连；所述喷头腔22用于容纳燃气喷头3，且所述燃气喷头3与所述喷头腔22侧壁间设有燃气流道23，所述燃气流道23的有效流通面积可调。
30.可以理解的是，燃气流道23的有效流通面积可调具有多种实施方式。可通过相对移动燃气喷头3和燃气供给管2，从而改变燃气喷头3与喷头腔22侧壁的间隙大小，如通过直线驱动器51驱动燃气喷头3沿燃气供给管2轴向移动，或驱动燃气供给管2沿自身轴向移动。也可通过改变燃气喷头3与喷头腔22侧壁的间的填料的多少，改变燃气流道23的有效流通面积，如通过直线驱动器51 驱动填充物填充燃气流道23的方式。
31.为减小燃气和助燃气的泄漏，本实施例采用直线驱动组件5驱动燃气喷头3 移动的方式调节燃气流道23的有效流通面积。具体来说，本实施例包括调节杆 4和直线驱动组件5，所述调节杆4一端与所述燃气喷头3相连；所述直线驱动组件5用于驱动所述调节杆4沿所述壳体1轴向移动，通过所述调节杆4的移动调节所述燃气流道23的有效流通面积。
32.其中，为避免燃气的燃烧对直线驱动组件5造成影响，所述燃气供给管2设置燃气接口21的一端、所述直线驱动组件5、所述调节杆4与所述直线驱动组件5传动连接的一端均位于所述壳体1外；所述直线驱动组件5和所述调节杆4 之间设有伸缩节6，所述伸缩节6用于密封调节杆4与所述燃气供给管2间的间隙。对于伸缩节6，通常采用波纹管或者其他柔性管，如橡胶管、柔性夹丝布管等。
33.具体而言，所述直线驱动组件5包括连接块52和直线驱动器51，所述连接块52密封套接在所述调节杆4外，所述连接块52与所述直线驱动器51驱动端固定连接；所述伸缩节6套设在所述调节杆4外，且所述伸缩节6一端与所述连接块52密封连接，所述伸缩节6另一端与所述燃气供给管2密封连接。
34.对于直线驱动器51，可以是直线驱动的部件或机构，如液压缸、电推杆、气压缸或者旋转驱动器带动的丝杠滑块机构、齿轮齿条机构等。在本实施例中，为确保直线驱动器51的可靠性，采用液压缸驱动连接块52移动。
35.为确保调节杆4移动的稳定性，所述直线驱动组件5包括导向杆53，所述导向杆53沿所述燃气给气罐长度方延伸，所述连接块52可滑动的套接在所述导向杆53外。
36.另外，为确保燃气流道23有些流通面积调节的线性，所述燃气喷头3针对喷头腔22低的端面与喷头腔22腔底面平行，且均为斜面。
37.继续结合图1，进一步的，所述调节杆4中部设有点火气通道41，所述调节杆4设有点火气接口42，所述点火气通道41沿所述调节杆4长度方向延伸，且所述点火气通道41与所述燃烧室12连通，一方面可将点火气直接引入燃烧室 12进行引燃，另一方面可通过持续供给的点火气对调节进行冷却，便于通过调节杆4观察火焰温度。
38.为便于给调节杆4内的点火气通道41输入点火气，所述点火气接口42位于所述燃气供给管2外。
39.应当理解的是，本实施例提供的烧嘴，包括点火棒7和接地极8，所述点火棒7绝缘设在所述点火气通道41内，所述接地极8设于所述调节杆4与所述燃气喷头3相连的一端。通常，接地极8焊接在燃气喷头3的端面。
40.需要说的是，点火棒7设置在点火气通道41内，同样可通过点火气对点火棒7进行冷却，使得点火棒7可作为离子使用，以通过点火棒7直接对火焰进行监测，实现了点火棒7及离子棒一体化设计。
41.另外，在本实施例中，直线驱动器51通过硬连接的方式与连接块52相连，连接块52与调节杆4焊接，调节杆4一端直接与燃气喷头3相连，同时，点火棒7直接通过螺纹安装在调节杆4上。当然也可以采用其他方式连接，只需使得直线驱动器51可通过调节杆4带动燃气喷头3沿燃气供给管2轴向移动即可。
42.本实施例提供的烧嘴，在点火时，通过点火气接口42给点火器通道接入设定量的点火气(通常为空气)，一方面可冷却点火棒7，另一方面作为点火时所需的助燃气，当点火系统收到点火指令后，系统给点火棒7输入点火电压(通常为6～8kv)，使得点火棒7与接地极8间形成电火花。同时将一部分燃气通过燃气接口21送入燃气供给管2内，在燃气喷头3端面上靠近调节杆4的一圈燃气喷口喷出，并与从调节杆4内出来的点火气混合而被电火花点燃，形成点火火焰，进而将后续进入的大量燃气及助燃气的混合物在燃烧室12内点燃。
43.若从点火棒7处得到火焰信号稳定，系统随即进入温度控制模式。由于点火气及燃气喷头3端面上靠近调节杆4周围燃气喷头3喷出的燃气在运行中一直存在，使得运行中烧嘴中心点火棒7末端附近的火焰一直存在。作为烧嘴中心的长明火，点火结束后，点火棒7末端伸长部分作为离子棒对该中心火焰进行连续监测，确保系统安全连续运行。
44.当燃烧低热值燃料时，直线驱动器51处于非工作状态，烧嘴后部的伸缩节 6处于自然长度状态，当系统需要工作时，燃气从燃气接口21进入燃气供给管2，然后通过燃气流道23及燃气喷头3上面的燃气喷口喷出；助燃气(通常为空气或富氧气体)则从助燃气接口13进入进气室11，然后在燃烧室12内燃烧。
45.当燃烧低热值高热值燃料时，直线驱动器51处于工作状态，即直线驱动器 51的移动端向外远离燃气供给管2的方向移动，此时，连接块52沿着导向干向远离燃气供给管2的方向移动，从而带动调节杆4、燃气喷头3及点火棒7移动。移动的距离根据设计时对应燃料所需的燃气流道23大小而定，如果热值很高或者燃气容易回火，可以通过控制直线驱动器51将燃气流道23处完全密封(如图 2所示)，让所有燃料均从燃气喷头3上的燃气喷口喷出。
46.综上，本实例可盖板燃气喷头3与喷头腔22侧壁间的燃气流道23的有效流通面，进而改变燃气喷射速度，以适应不同热值或不同性质的燃料在燃烧喷头处不同的喷射速度要求。
47.同时，将点火棒7置于燃气喷头3正中心位置，点火气既可以作为点火气、又可以作
为点火棒7的冷却气流，还可以作为烧嘴正常工作时时中心长明火的助燃气，确保烧嘴运行过程在燃气喷嘴中心出口附近形成稳定的长明火焰，也便于点火棒7及离子棒一体化设计(即点火棒7同时作为离子棒使用)。
48.实施例2
49.本实施例提供了一种可适应多种气体燃料的烧嘴，基于实施例1所记载的结构和原理，所述喷头腔22通过预混通道24与所述进气室11连通，以在燃气燃烧时，使得一小部分助燃气通过燃气供给管2上的预混通道24喷入喷头腔22内与燃气进行预混，可提高火焰的稳定性。
50.实施例3
51.本实施例提供了一种可适应多种气体燃料的烧嘴，基于实施例1或实施例2 所记载的结构和原理，所述燃气供给管2位于所述燃烧室12的一端外周设有旋流片9，以通过旋流片9使得助燃气与燃气充分混合。
52.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。