[发明专利]燃烧器及具有该燃烧器的光纤预制棒加工装置

说明书

本发明提供一种燃烧器，包括：预混腔、燃气管路、预混氧气管路、燃烧器端口、出气管、表面混氧气管路。本发明还提供一种用于光纤预制棒加工装置，包括所述燃烧器。所述燃烧器通过窄小的预混腔，大幅增加预混氧气的流速，带动燃料形成高流速、热量高度集中的火焰，消除了燃烧器出口截面积大、燃料流量低压力低对火焰热量集中的影响；另外，该燃烧器不受燃烧器端口截面积限制，可以通过调整出气管的内外径和排列数量，以分别利于光纤预制棒的拉伸、抛光和对接等不同的火焰加工作业。

技术领域

本发明涉及燃烧装置领域，尤其涉及一种预混式的燃烧器及具有该燃烧器的光纤预制棒加工装置。

背景技术

光纤预制棒在加工过程中，需要通过火焰加热以进行芯棒的拉伸、抛光、对接作业；光纤预制棒同样需要通过火焰加热进行对接作业。光纤预制棒现逐步向着大尺寸化的趋势发展，由于氢气热值相对较低，表面混结构火焰温度低，传统的氢氧焰表面混结构燃烧器在实际加工大尺寸预制棒及芯棒过程中，存在加热效率低、耗时长、燃料使用量大等缺陷，即便在大流量、长时间的加热下，也可能存在光纤预制棒和芯棒软化、对接不充分，无法拉伸等问题。

光纤预制棒、芯棒火加工所需燃料流量区间固定，表面混燃烧器端面的截面积大小也需要固定，以形成高流速、热量集中的火焰；而在光纤预制棒、芯棒等火焰加工作业过程中，燃烧器截面积较大，火焰更宽利于芯棒抛光的均匀性、芯棒对接的充分性，燃烧器截面积较小，火焰更窄利于芯棒拉伸过程和对芯棒棒径波动的控制。因此，传统的表面混燃烧器存在的不足有：(1)传统的表面混燃烧器主要适用于氢气，而氢气相对其他燃料存在热值低的缺陷，加热过程需要高流量、长时间预热，生产效率相对低；(2)传统的表面混结构，对燃料的热值发挥不充分，火焰温度低，无法完全释放出燃料的热值，加热效率与充分性低；(3)传统表面混燃烧器，燃烧器端面截面积较固定，相同结构的燃烧器不适用于光纤预制棒、芯棒的多种加工作业。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种火焰温度高、热量集中的燃烧器。

本发明提供一种燃烧器，所述燃烧器包括：

预混腔，燃气和氧气在所述预混腔混合形成混合气；

燃气管路，所述燃气管路与所述预混腔相连，燃气通过所述燃气管路进入所述预混腔；

预混氧气管路，所述预混氧气管路与所述预混腔相连，氧气通过所述预混氧气管路进入所述预混腔；

燃烧器端口，所述燃烧器端口为混合气出口端面；

多个出气管，所述多个出气管与所述预混腔相连，所述多个出气管用于导出所述预混腔的混合气至所述燃烧器端口；

表面混氧气管路，氧气通过所述表面混氧气管路进入所述出气管之间的间隙以到达所述燃烧器端口，通过调节预混氧气和表面混氧气流量比可控制所述燃烧器火焰的聚散情况。

优选地，所述预混腔为单路细长管路结构，所述预混腔的内径为3～5mm，所述预混腔的长度为14～16mm。

优选地，所述预混氧气管路的内径小于所述预混腔的内径。

优选地，所述多个出气管的数量范围为81～225，所述多个出气管在所述燃烧器端口排布成正方形结构，正方形每一边上所述多个出气管的排布数量范围为9～15。

优选地，所述多个出气管从与所述预混腔相连的一端向所述燃烧器端口的中心倾斜，所述多个出气管的倾斜角度介于6°～15°，内径范围为0.8～1.2mm，外径范围为2.3～2.5mm。

优选地，所述多个出气管的内径范围为0.8～1mm，外径范围为2.3～2.4mm，所述多个出气管的数量范围为81～169，所述多个出气管在所述燃烧器端口排布成正方形结构，正方形每一边上所述多个出气管的排布数量范围为9～13，以使所述燃烧器的火焰宽度小和加热区域集中。