一种高马赫超高温火焰喷枪冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种高马赫超高温火焰喷枪冷却装置。


背景技术：

2.目前，公知的普通火焰喷枪装置是没有冷却装置的，且喷枪火焰温度和速度都比较低，一般焰流能达到50m/s，温度为900摄氏度左右，达不到更高的工艺需求。目前市面上有少数能达到高速高温的的超音速火焰喷枪，一般焰流能达到400m/s，达到超音速，火焰温度达到1400摄氏度左右，其构造是由喷枪外壳、喷枪枪芯、水冷机、水冷管路、煤油管路、氧气管路组成，在水冷管道中将喷枪外壳的高温与冷却水进行热交换，通过冷却水流动带走大量热量。这种简单的水冷却方式并不能使喷枪内的枪芯温度降低，只能简单冷却外壳而已。喷枪枪芯温度很高，会使喷枪装置承受巨大的温度，这种温度很容易造成设备材料的机械性能大大降低，从而会造成设备快速老化，使用寿命大大降低。而且喷枪火焰产生的高温一般是在喷枪的枪口前面，这使得喷枪前部位的温度非常高，而该超音速火焰喷枪水冷冷却大部分在喷枪外壳后部分，并不能充分冷却喷枪。最重要的一点是会受限喷枪外壳和喷枪整体温度影响，不能提高火焰温度同时也限制喷枪的火焰焰流速度，从而给工艺带来一定的局限性。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、工作可靠的高马赫超高温火焰喷枪冷却装置。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，包括喷枪外壳、喷枪枪芯和喷枪枪口，所述喷枪外壳内部设有喷枪枪芯，喷枪枪芯前端通过设置在喷枪外壳前端中间的喷枪枪口与喷枪外壳外部连通，喷枪外壳上部中间设有煤油管路，煤油管路与喷枪枪芯上部连通，喷枪外壳后端上方设有氧气管路，氧气管路与喷枪枪芯后部连通，喷枪外壳后端中间设有中心压缩空气管路，中心压缩空气管路与喷枪枪芯后部连通，喷枪外壳前端设有陶瓷电火花点火器，陶瓷电火花点火器的点火口位于喷枪枪口处。
5.上述高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，所述喷枪外壳后端下部设有气冷压缩空气管路，气冷压缩空气管路经喷枪枪芯与喷枪外壳之间的缝隙后与喷枪枪芯下部连通。
6.上述高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，所述喷枪外壳前端设有水冷进管路和水冷出管路，水冷进管路经喷枪外壳前端内部的水冷通道后连接水冷出管路。
7.本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，可以在提高火焰喷枪喷出火焰温度的同时通过压缩空气隔绝和带走喷枪的热量，并且通过高压压缩空气产生高速的气流推动火焰焰流高速运动；同时喷枪外壳前端增加水冷冷却，使火焰喷枪长期稳定保持较低工作温度状态，使得喷枪火焰温度有较多的上升空间，能够提高火焰喷枪喷出火焰温度范围，火焰温度可达2500摄氏度以上，还能提高喷枪火焰焰流速度，焰流能达到1200m/s，并
形成马赫锥火焰。
附图说明
8.图1是本实用新型的整体结构示意图。
9.图2是图1的后视图。
10.图3是中心压缩空气管路的示意图。
11.图4是气冷压缩空气管路的示意图。
12.图5是氧气管路与煤油管路的示意图。
13.图6是水冷管路的示意图。
14.图7是各个管路的整体剖视图。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
16.如图1-图7所示，一种高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，包括喷枪外壳5、喷枪枪芯12、陶瓷电火花点火器3、煤油管路4和喷枪枪口11，所述喷枪外壳5内部设有喷枪枪芯12，喷枪枪芯12前端通过设置在喷枪外壳5前端10中间的喷枪枪口11与喷枪外壳5外部连通，喷枪外壳5上部中间设有煤油管路4，煤油管路4与喷枪枪芯12上部连通，喷枪外壳5后端上方设有氧气管路6，氧气管路6与喷枪枪芯12后部连通，喷枪外壳5后端中间设有中心压缩空气管路7，中心压缩空气管路7与喷枪枪芯12后部连通，喷枪外壳5前端10设有陶瓷电火花点火器3，陶瓷电火花点火器3的点火口位于喷枪枪口11处。
17.所述喷枪外壳5后端下部设有气冷压缩空气管路8，气冷压缩空气管路8经喷枪枪芯12与喷枪外壳5之间的缝隙后与喷枪枪芯12下部连通。
18.所述喷枪外壳5前端10设有水冷进管路1和水冷出管路2，水冷进管路1经喷枪外壳5前端10内部的水冷通道后连接水冷出管路2。
19.本实用新型的工作原理为：
20.在点火前，先要进行冷却保护，空压机提供压缩空气进入喷枪外壳5，并且通入到喷枪枪芯12与喷枪外壳5之间的缝隙一直到喷枪枪芯12前端的喷枪枪口11出去。同时，水冷机提供冷却水从水冷进管路1进入水冷通道后再从水冷出管路2流出带走热量。这时开始提供煤油和氧气，以及在喷枪外壳5后端中心部分提供稳定气流的空气。此时，火焰喷枪通过煤油管路4和氧气管路6提供煤油和氧气，然后煤油和氧气在喷枪枪芯12中均匀混合后从喷枪枪口11中喷出，通过喷枪外壳5后端中心部分提供稳定气流的空气使煤油和氧气混合物稳定向前方向喷出，然后使用陶瓷电火花点火器3进行点火，这时高马赫超高温火焰形成。
21.高马赫超高温火焰形成后，由于火焰温度非常高，从而通过热传导和辐射影响喷枪外壳5、喷枪外壳5前端10和喷枪枪芯12的温度，使喷枪外壳5、喷枪外壳5前端10和喷枪枪芯12的温度快速升温。空压机吸收自然空气形成一定压力的压缩空气，此时压缩空气分两路，一路的压缩空气通过喷枪外壳5后端中间的中心压缩空气管路7进入喷枪枪芯12，提供稳定气流的空气使煤油和氧气混合物稳定向前方向喷出，产生高速的气流推动火焰焰流高速运动，从而提高火焰的焰流速度，防止火焰焰流回流；另一路的气冷压缩空气经喷枪外壳5后端下部的气冷压缩空气管路8进入喷枪枪芯12与喷枪外壳5之间的缝隙，然后进入喷枪
枪芯12从喷枪枪口11中喷出，气冷压缩空气在缝隙中形成一圈空气气膜，保护和冷却喷枪外壳5、喷枪外壳5前端10和喷枪枪芯12，大部分热量被压缩空气形成的气膜隔绝开来，阻碍超高温火焰产生的热量，同时也可冷却喷枪外壳5、喷枪前端和喷枪枪芯12，使其保持较低的工作温度，保证喷枪正常的机械性能，使得喷枪火焰温度有较多的上升空间，能够提高火焰喷枪喷出火焰温度范围，提高工艺条件。同时在喷枪外壳5前端10增加水冷进管路1和水冷出管路2，提供水冷方式快速冷却喷枪外壳5前端10，使其保持较低的工作温度，从而使火焰喷枪的使用寿命得到提高。


技术特征：
1.一种高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，其特征在于，包括喷枪外壳、喷枪枪芯和喷枪枪口，所述喷枪外壳内部设有喷枪枪芯，喷枪枪芯前端通过设置在喷枪外壳前端中间的喷枪枪口与喷枪外壳外部连通，喷枪外壳上部中间设有煤油管路，煤油管路与喷枪枪芯上部连通，喷枪外壳后端上方设有氧气管路，氧气管路与喷枪枪芯后部连通，喷枪外壳后端中间设有中心压缩空气管路，中心压缩空气管路与喷枪枪芯后部连通，喷枪外壳前端设有陶瓷电火花点火器，陶瓷电火花点火器的点火口位于喷枪枪口处。2.根据权利要求1所述的高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，其特征在于，所述喷枪外壳后端下部设有气冷压缩空气管路，气冷压缩空气管路经喷枪枪芯与喷枪外壳之间的缝隙后与喷枪枪芯下部连通。3.根据权利要求1所述的高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，其特征在于，所述喷枪外壳前端设有水冷进管路和水冷出管路，水冷进管路经喷枪外壳前端内部的水冷通道后连接水冷出管路。

技术总结
本实用新型公开了一种高马赫超高温火焰喷枪冷却装置，包括喷枪外壳、喷枪枪芯和喷枪枪口，所述喷枪外壳内部设有喷枪枪芯，喷枪枪芯前端通过设置在喷枪外壳前端中间的喷枪枪口与喷枪外壳外部连通，喷枪外壳上部中间设有煤油管路，煤油管路与喷枪枪芯上部连通，喷枪外壳后端上方设有氧气管路，氧气管路与喷枪枪芯后部连通，喷枪外壳后端中间设有中心压缩空气管路，中心压缩空气管路与喷枪枪芯后部连通，喷枪外壳前端设有陶瓷电火花点火器，陶瓷电火花点火器的点火口位于喷枪枪口处。本实用新型可以在提高火焰喷枪喷出火焰温度的同时通过压缩空气隔绝和带走喷枪的热量，并且通过高压压缩空气产生高速的气流推动火焰焰流高速运动。速运动。速运动。


技术研发人员：方庭 程鹏 陈军 彭雅睿
受保护的技术使用者：湖南江冶涂层技术有限公司
技术研发日：2022.01.14
技术公布日：2022/6/1