[發明專利]防逆火噴嘴及具有該噴嘴的燃燒設備

有效

• 申請號: 200810106960.0
• 申請日: 2008-06-26
• 公開（公告）號: CN101315187A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 布蘭·凱德;柯戴維;張麒麟;代邁克;斯帕姆;韋彼得;吳志勇
• 申請（專利權）人: 天時燃燒設備（蘇州）有限責任公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/64;F23C5/00;F23C7/02;F23L15/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種氣體燃燒器的噴嘴及具有該噴嘴的燃燒設備，特別是一種用于熱處理爐的防逆火噴嘴以及具有該噴嘴的火焰型加熱設備。

背景技術

目前，現有的燃氣型燃燒器的噴嘴通常具有獨立的燃氣輸送通道以及助燃氣體輸送通道，燃氣和助燃氣體在噴嘴內混合后，在噴口處被點燃。一般來說，由于助燃氣體的壓力較大，當空氣中存在一些細微的氣流擾動時，并不會對燃燒火焰產生影響，然而對于較大的氣流擾動，特別是對流氣體的噴吹，就會將燃燒火焰撲滅甚至引起火焰倒吸，發生危險。

在用于金屬熱處理的燃燒爐中，燃燒器的噴嘴通常分布在爐體的側部，通過一個循環風機在爐體內形成空氣循環，從而使爐內溫度均勻。現有技術中多采用順風加熱氣流的方法，即循環風機的出風方向與火焰方向相同，流動的氣流在經過火焰處時被加熱，這種方式的火焰穩定性高，對于噴嘴沒有特殊要求，然而由于順風加熱時循環氣流被加熱的時間非常短，不能夠將爐內的循環氣流均勻混合、熱交換效率較低，造成噴嘴處局部溫度過高，而爐內溫度較低的情況。另外一種加熱方式是采用逆風對流噴吹的方法，也就是用循環氣流對流噴吹火焰，由于對流時循環氣流能夠與火焰充分混合，因此其熱交換效率高，火焰能夠將循環氣流充分加熱，爐內溫度均勻，然而這種方式火焰的穩定性較差，當循環氣流速度較高時容易將火焰撲滅，甚至引發事故；另外，由于工件在熱處理過程的不同階段中對于溫度的要求不同，因此噴嘴還必須要滿足一定的調節比，當工件處于保溫階段時，如何保證較小的火焰在逆風條件下仍能正常燃燒，成為研發人員亟待解決的問題。

現有技術中也有一些防逆、防回火的安全噴嘴結構，通常是在噴嘴內設置一閥片或阻火片，當氣體正常燃燒時，燃氣自出口送出，并將閥片推開，在混合室與氧氣混合，當混合室內回火時，燃燒后急劇膨脹的氣體產生較大氣壓，會對閥片產生向后的反向壓力，使閥片將燃氣的出口堵塞，從而防止逆火的發生。然而這種結構不但復雜，而且會將火焰撲滅，其火焰穩定性差，且會影響到爐體內的溫度。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種能夠滿足逆風對流式加熱的噴嘴，該噴嘴的火焰穩定性高，能夠有效防止循環氣流撲滅火焰。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種防逆火噴嘴，包括殼體，所述的殼體內設置有：

燃料通道和助燃氣體通道；

位于所述的燃料通道和所述的助燃氣體通道下游的混合室，燃料與助燃氣體在所述的混合室內交匯；

位于所述的混合室的最下游的噴口，所述的噴口供燃燒火焰噴出，

所述的混合室分為N級相互連通的腔室，其中N≥2；在所述的噴嘴的徑向截面上，位于上游的腔室的截面積小于與他相鄰的下游腔室的截面積。

更近一步地說，N≥3，優選方案為4級。

所述的殼體包括外套管以及位于所述的外套管之內的內套管，所述的助燃氣體通道與所述的外套管的內腔相連通，所述的燃料通道與所述的內套管的內腔相連通，所述的內套管與所述的外套管之間具有充滿了助燃氣體的空間，并且所述的內套管的側壁上開設有多個透氣孔。

所述的混合室的各級腔室中的一個或多個具有縮口部，所述的縮口部是由該腔室的側壁自上游向下游方向口徑逐漸縮小而形成的。

所述的多級腔室包括自上游向下游方向依次排布的一級腔室、二級腔室、三級腔室以及四級腔室，所述的縮口部位于所述的二級腔室內。

所述的混合室的徑向截面在位于相鄰的兩級腔室的分界處是突變的。

本發明的另一目的是提供一種熱效率高、加熱均勻的燃燒設備。

為達到上述目的，本發明所采用的另一技術方案是：一種燃燒設備，包括部分位于爐體內的燃燒器、設置在爐體內的循環風機、排煙道，所述的燃燒器包括位于所述的爐體內的噴嘴，所述的噴嘴具有殼體，所述的殼體內設置有：

燃料通道和助燃氣體通道；

位于所述的燃料通道和所述的助燃氣體通道下游的混合室，燃料與助燃氣體在所述的混合室內交匯；

位于所述的混合室的最下游的噴口，所述的噴口供燃燒火焰噴出，

所述的噴口與所述的循環風機的出風方向相對，所述的循環風機吹出的循環氣流與燃燒火焰對流噴吹，所述的噴嘴的混合室分為N級相互連通的腔室，其中N≥2，在所述的噴嘴的徑向截面上，位于上游的腔室的截面積小于與他相鄰的下游腔室的截面積。