[其他]带清焦机构的油气两用转杯式燃烧器

说明书

本实用新型涉及一种转杯式燃烧器，特别是带清焦机构的油气两用转杯式燃烧器。

目前国内外用在锅炉和各种加热炉上的油气两用转杯式燃烧器，可以用英国R.普利查德等三位热工学者所著“燃气应用技术”一书第174页所述的油气两用转杯式燃烧器为代表。它有如下三个方面的缺点：1.由于燃气喷咀成环状套装在二次风咀外面，大部分暴露在炉膛高温辐射下，很容易被烧坏。燃气喷咀和它外面的风箱占用炉门面积大，使得一些炉门面积较小的炉型装设火焰检测器和电点火装置感到困难。由于燃气沿燃烧道周边供入，离火焰稳定区中心较远，火焰稳定性差，与空气混合不良，形成扩散燃烧。2.中心进油咀和转杯组成的径向进油正压燃烧结构，由于转杯内有几条支撑筋把转杯分成两个部分，结构复杂加工困难；转轴头部为了伸进支撑筋内和转杯相联，需将直径变细，强度变弱，由于转速很高，离心力大，很容易折断。特别是对小负荷燃烧器这一弱点更为突出；其中心进油咀为夹缝结构，加工不易，费工费时。3.燃油在转杯内结焦。由于转杯处在炉膛高温辐射下，燃油特别是原油易在杯内结焦，杯口尤为严重，少则1.5个小时要停炉清焦，多则6个小时要停炉清焦一次，燃烧器不能连续运行。严重影响产品质量。由于结焦时燃烧急剧恶化，大量燃油未完全燃烧，造成燃料浪费，如不及时清除，燃烧器无法工作下去。这是长期以来尚未解决的问题。

针对上述缺点，本实用新型的目的是提供一种使用寿命长，燃烧稳定，占用炉门面积小。以及具有结构简单、强度高的径向进油正压燃烧结构，带清焦机构，能连续运行的油气两用转杯式燃烧器。

本实用新型的目的是这样实现的：

由于转杯与二次风咀之间有足够大的环形空间，由鼓风机来的助燃空气从这里流过，装入燃气喷咀，既能使燃气同空气充分混合又能受到空气冷却。可将处在这个位置上的一次风咀作成中空夹套型，其内外壁上开燃气喷孔。对一次风仅由鼓风机供给的燃烧器仅在内壁上开燃气喷孔。燃气由喷孔高速喷出与垂直流过的一次风和二次风迅速混合，喷出燃烧器燃烧。由于一次风咀是最接近火焰稳定中心的部件，燃气与空气又是在燃烧器内予先混合，所以是稳定的动态燃烧，火炬短，过剩空气系数小。由于内外壁都受到空气冷却，又加之转杯和二次风咀对它起到遮热作用，受炉膛辐射热很小，燃气喷咀的使用寿命大大延长。由于一次风咀兼作了燃气喷咀，不需要风箱，所以结构特别简单，不用额外占用炉门面积。鉴于上述径向进油正压燃烧结构存在的弱点，本实用新型采用由中心进油咀和转轴上的油孔组成的径向进油正压燃烧结构。具体结构是：中心进油咀成管状套在转轴上，留有一定间隙，以利轴转动。转轴上钻有径向油孔，一般为偶数。头部加工一个轴向油孔，互相沟通。转杯尾部用螺纹联接在轴的头部，轴的长度变短，直径加大，杯内设有支撑筋，为整体结构。这样轴的强度提高，转杯易于制造。轴向油孔通向杯内。中心进油咀与转轴之间的间隙采用非接触密封。无接触，无摩擦，密封件寿命长，可以采用非接触螺纹密封，因处在风道中，风压高于油压，也可以采用非接触气动密封等其它方式。燃油经油管导入中心进油咀，流入转轴的径向油孔中，其间隙由非接触密封阻止燃油沿间隙漏入导风室。燃油再流入轴向油孔，进入杯内甩出雾化。转轴头部的轴向油孔一般为锥孔，对小负荷燃烧器也可以是直孔。这种正压燃烧结构还为安装清焦机构提供了条件。清除杯内结焦的清焦机构是这样的：将转轴加工成中空状，轴腔内装一根清焦杆，其头部成圆锥体，至少装一对可张合的清焦柄，其上装一对可张合的清焦爪，它们之间用转动副联接，以保证张合自如。清焦爪的横截面可以是矩形、三角形或其它任意几何形状。它的长度应能清除杯内全部结焦。圆锥体与转轴喉部组成阀门，非清焦时，阻止燃油进入轴腔和清焦杆定位。清焦时，阀门打开，燃油会进入轴腔，所以在阀门后面装一个接触密封。轴腔尾部再装一个接触密封，防止清焦时因前一个接触密封失效燃油外泄和清焦杆往复运动时导向。轴腔内还安装了一个弹性元件。它们随转轴一起转动，清焦爪受离心力作用而张开。当杯内结焦时，水平向前推动清焦杆，清焦杆向前运动，清焦爪沿转杯壁伸向杯口，使清焦杆受摩擦力作用，转速逐渐降低，与转轴出现相对转动，上述两个接触密封既对燃油进行密封，也起轴承作用，由于相对转动时间很短，油压也很低，所以对密封要求不高。清焦爪的转速也就逐渐低于转杯的转速，它们之间出现相对转动，清焦爪仍在离心力作用下紧贴在杯内壁上，杯内结焦便被刮掉。清焦爪在向前伸的过程中也将杯内壁结焦向外推，推刮结合，反复动作几次效果更佳。由于转杯转速极高，清焦作用时间很短，燃烧器仍连续工作，上述作用在清焦杆上的摩擦力可由一个用紧固件联接在清焦杆尾部的园盘状的摩擦体与一个静止的摩擦片提供。当清焦爪到达杯口时，摩擦体与摩擦片接触产生摩擦力。当消除推力，清焦杆在弹性元件作用下复位。作用在清焦杆上的水平推力可以是人力，也可以是自动控制装置定时施加的力。但该力必须通过推力轴承作用在清焦杆的尾部，以保证清焦杆在力的作用仍然旋转。