[发明专利]空气火炬装置和方法

权利要求书

1.一种与火炬装置一起使用的火炬头，火炬装置用于排出火炬气并将其在大气中燃烧，所述火炬头包括：

火炬气管道，其包括第一端、第二端以及将所述第一端连接至所述第二端的侧壁，其中所述火炬气管道适合于流体地连接至火炬气源并且所述火炬气管道的所述第二端限定火炬气排出开口，所述火炬气管道和所述火炬气排出开口的尺寸足以允许所有将要由所述火炬装置排出并燃烧的火炬气通过所述火炬气排出开口排出；以及

与所述火炬气管道相关联的助燃空气管道，所述助燃空气管道包括第一端、第二端以及将所述第一端连接至所述第二端的侧壁，其中所述助燃空气管道适合于流体地连接至助燃空气源，并且所述助燃空气管道的所述第二端限定助燃空气排出开口，所述助燃空气管道的结构使得助燃空气的标准柱通过所述助燃空气排出开口排出，

所述火炬气排出开口和所述助燃空气排出开口相对彼此定位为使得基本上所有要由所述火炬装置排出并燃烧的火炬气能通过所述火炬气排出开口排出向内进入从所述助燃空气排出开口排出的助燃空气柱，并且使得基本上所有排出的火炬气能与排出的助燃空气或位于所述助燃空气管道和所述火炬气管道外侧的外部大气空气相混合。

2.如权利要求1的火炬头，其中所述助燃空气管道至少部分地定位于所述火炬气管道内，并且其中所述火炬气排出开口和所述助燃空气排出开口相对彼此定位为使得基本上所有要由所述火炬装置排出并燃烧的火炬气能通过所述火炬气排出开口围绕从所述助燃空气排出开口排出的助燃空气柱排出，并向内进入助燃空气柱。

3.如权利要求2的火炬头，其中所述助燃空气管道的高度等于、大于或小于所述火炬气管道的高度，并且其中如果所述助燃空气管道的高度小于所述火炬气管道的高度，所述助燃空气管道的高度和所述火炬气管道的高度之间的差与所述助燃空气管道的液压直径的比率不大于0.05。

4.如权利要求2的火炬头，其中所述助燃空气管道的高度等于、大于或小于所述火炬气管道的高度，并且其中在所述助燃空气管道的高度小于所述火炬气管道的高度时，所述助燃空气管道的高度和所述火炬气管道的高度之间的差与所述助燃空气管道的液压直径的比率不大于0.02。

5.如权利要求2的火炬头，其中所述助燃空气管道的高度等于或大于所述火炬气管道的高度。

6.如权利要求5的火炬头，其中所述助燃空气管道的高度大于所述火炬气管道的高度，并且其中所述助燃空气管道的高度和所述火炬气管道的高度之间的差与所述助燃空气管道的液压直径的比率为大约0.01。

7.如权利要求1的火炬头，其中所述火炬气管道的所述侧壁包括与所述火炬气排出开口相邻的一部分，该部分朝着所述助燃空气管道的竖直中心轴线向内渐细。

8.如权利要求7的火炬头，其中所述火炬气管道的所述侧壁的与所述火炬气排出开口相邻的所述部分以在从大约10°至大约90°的范围内的角度朝着所述助燃空气管道的竖直中心轴线向内渐细。

9.如权利要求8的火炬头，其中所述火炬气管道的所述侧壁的与所述火炬气排出开口相邻的所述部分以在从大约25°至大约45°的范围内的角度朝着所述助燃空气管道的竖直中心轴线向内渐细。

10.如权利要求9的火炬头，其中所述火炬气管道的所述侧壁的与所述火炬气排出开口相邻的所述部分以大约35°的角度朝着所述助燃空气管道的竖直中心轴线向内渐细。

11.如权利要求1的火炬头，其中所述助燃空气管道的所述侧壁包括与所述助燃空气排出开口相邻的一部分，该部分朝着所述助燃空气管道的竖直中心轴线向内渐细。

12.如权利要求1的火炬头，其中所述火炬气管道和所述助燃空气管道均具有圆形横截面，并且所述助燃空气管道至少部分同心地布置于所述火炬气管道内。

13.如权利要求12的火炬头，其中所述助燃空气管道的高度等于、大于或小于所述火炬气管道的高度，并且其中如果所述助燃空气管道的高度小于所述火炬气管道的高度，所述助燃空气管道的高度和所述火炬气管道的高度之间的差与所述助燃空气管道的直径的比率不大于0.05。

14.如权利要求12的火炬头，其中所述火炬气管道还包括：

适合于流体地连接至火炬气源的入口；和

附接在所述火炬气管道内的流量分配元件。