燃烧器组件和氧化炉
技术领域
本申请涉及氧化炉结构领域。更具体而言，本申请涉及一种燃烧器组件，其旨在提高更高效的燃烧。本申请还涉及一种包括上述燃烧器组件的氧化炉。
背景技术
已知的是，氧化炉常在工业设备中使用，以便将挥发性有机化合物(VOC)、有害空气污染物(HAP)和其他气溶性成分通过燃烧转换为二氧化碳和水。氧化炉的燃烧室中装设有燃烧器组件来提供火焰和热。
然而，现有的燃烧器组件通常构造为具有直线形结构，并且适合于装设在燃烧室的侧面。燃烧火焰的长度受到燃烧室宽度的限制。此外，安装在侧面上的燃烧器组件在安装和维护方面需要进行额外的操作。
因此，存在对于一种新的燃烧器组件和氧化炉解决方案的持续需求，所期望的是新的解决方案能够针对上述技术问题提供改善的燃烧性能和维护性能。
实用新型内容
本申请一方面的目的在于提供一种燃烧器组件，其旨在改善燃烧器组件的燃烧性能和维护性能，并提高氧化炉的燃烧功率。本申请另一方面的目的在于提供一种包括上述燃烧器组件的氧化炉。
本申请的目的是通过如下技术方案实现的：
一种燃烧器组件，包括：
空气管线，其构造为提供空气；
燃料气体管线，其构造为提供燃料气体；
第一区段，其构造为沿第一轴线延伸；
第二区段，其构造为从第一区段的一端沿第二轴线延伸到出口，其中，第二轴线与第一轴线形成第一预定角度，第一区段和第二区段共同限定腔，腔包括与出口成流体连通的混合区，空气管线及燃料气体管线与混合区成流体连通；以及
点燃装置，其延伸到混合区中。
在上述燃烧器组件中，可选地，燃料气体管线延伸到第二区段中并且在与第二轴线相平行的方向上延伸。
在上述燃烧器组件中，可选地，点燃装置的末端布置为邻近燃料气体管线的出口端。
在上述燃烧器组件中，可选地，第一预定角度为在30至60度之间的角度。
在上述燃烧器组件中，可选地，还包括设置在第一区段或第二区段上的观察口，观察口用透明材料来填充。
在上述燃烧器组件中，可选地，还包括燃烧探测器入口，燃烧探测器入口与腔成流体连通。
在上述燃烧器组件中，可选地，还包括冷却空气管线，冷却空气管线构造为与腔成流体连通。
一种氧化炉，包括：
上述燃烧器组件；
燃烧室，燃烧室底部的壁中设置有通孔，通孔与垂直方向成第一预定角度，并且通孔尺寸构造为容纳第二区段的至少一部分，使得在燃烧器组件安装就位时，出口面朝燃烧室的内部。
在上述氧化炉中，可选地，还包括可拆卸的安装板和多个紧固件，用于将燃烧器组件的第一区段和/或第二区段附接到壁上，并使第二区段的至少一部分延伸进入通孔中。
在上述氧化炉中，可选地，还包括毯，毯设置在通孔的内表面与第一区段和/或第二区段之间，和/或在安装板与壁的外表面之间。
本申请的燃烧器组件和氧化炉具有结构简单、易于制造、使用方便等优点，能够提高燃烧器组件的燃烧性能和维护性能，并提高氧化炉的燃烧功率。
附图说明
以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
图1是本申请的燃烧器组件的一个实施例在安装时的横截面示意图。
图2是图1所示实施例的左侧视图，示出了部分部件的横截面。
图3是图1所示实施例的仰视图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述本申请的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本申请的保护范围。
首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中的方向来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性用语。
此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征，或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征，仍能够在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行组合，从而获得未在本文中直接提及的本申请的其他实施例。
应当注意的是，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的组件。
图1是本申请的燃烧器组件的一个实施例在安装时的横截面示意图。出于清楚的目的，图1中的一部分部件示出为剖面图，而一部分部件示出为完整的结构，还有一些在图1中不可见的部件用虚线来示出。根据本申请的燃烧器组件100包括：空气管线110、燃料气体管线120、第一区段131、第二区段132和点燃装置140。
第一区段131和第二区段132是连续地形成的结构，并且共同限定位于它们内部的腔100a。第一区段131大致沿第一轴线A延伸，并且第二区段132从第一区段131的一端(图1中的第一区段131的顶端)开始大致沿第二轴线B延伸，一直延伸到出口133。因此，第一区段131与第二区段132成角度地布置，并且第一区段131与第二区段132之间的夹角即为在第一轴线A与第二轴线B之间形成的第一预定角度。在图示的实施例中，第一预定角度为30°至60°之间，并且可选地可为大约45°。
在图示的实施例中，腔100a包括第一区段131内部中的全部以及第二区段132内部中的一部分。混合区100b设置在第二区段132内靠近出口133的位置处。混合区100b与出口133成流体连通，混合区100b还与腔100a成流体连通。
空气管线110构造为提供空气。在图示的实施例中，空气管线110在第一区段131的侧面上附接到第一区段131，并且因此，空气管线110与腔100a以及混合区100b都成流体连通。来自空气管线110的空气能够通入腔100a中，并且扩散到混合区100b。
燃料气体管线120构造为提供燃料气体。在图示的实施例中，燃料气体管线120从第一区段131的底端通入，并沿着第一轴线A和第二轴线B一直延伸到腔100a与混合区100b的交界处。图1中的局部放大视图示出了燃料气体管线120的出口端121。因此，燃料气体管线120至少与混合区100b成流体连通。来自燃料气体管线120的燃料气体能够沿着燃料气体管线120行进至出口端121，直到进入混合区100b。在混合区100b处，来自空气管线110的空气与来自燃料气体管线120的燃料气体混合。
如图所示，燃料气体管线120的一部分的大致布置为与第一轴线A相平行，并且另一部分大致布置为与第二轴线B相平行。
点燃装置140延伸到混合区100b中。图1中的局部放大视图示出了点燃装置140的末端，并且点燃装置140的末端布置为邻近燃料气体管线120的出口端121。点燃装置140可为电火花点火装置，或可为本领域技术人员所知晓的任何其他合适的点火装置。
在图1所示的实施例中，点燃装置140的一部分被燃烧探测器入口150遮挡，并且被遮挡的点燃装置140的部分用虚线示出。
燃烧探测器入口150大致布置为与第二轴线B平行，并且连接到第一本体131或第二本体132上，因此也与腔100a成流体连通。燃烧探测器入口150的作用是设置燃烧探测器或燃烧传感器，以感测燃烧器组件100内的燃烧是否正在进行或感测与燃烧状态有关的信息。
此外，第一本体131上还包括设置在第一区段131或所述第二区段132上的观察口160。观察口160用透明材料来填充，透明材料包括但不限于玻璃等。观察口160用于由操作人员目视地观察火焰和燃烧情况。
图2是图1所示实施例的左侧视图，示出了部分部件的横截面，并且图3是图1所示实施例的仰视图。出于清楚的目的，图2中并未显示燃烧器组件100内部的结构，并且图3中的一部分结构被省略，而另一部分不可直接看到的部件用虚线来示出。如图2和图3中所示，燃烧器组件100还包括冷却空气管线170，冷却空气管线170构造为与腔100a成流体连通，并且用于提供冷却气体或空气。在图示的实施例中，冷却空气管线170设置在第一本体131的另一侧上，与空气管线110关于第一轴线A相对。然而，根据实际需要，还可以将冷却空气管线170设置在其他位置处。
图1和图2中还示出了根据本申请的一个实施例的氧化炉200的一部分。氧化炉200包括根据本申请的一个实施例的燃烧器组件100以及由炉膛或壁210包围形成的燃烧室201。燃烧室201底部的壁210中设置有通孔220，通孔220与垂直方向或第一轴线A成第一预定角度。换言之，通孔220可构造为大致沿第二轴线B延伸或沿与第二轴线B平行的方向延伸。通孔220尺寸构造为容纳燃烧器组件100的第二区段132的至少一部分，使得在燃烧器组件100安装就位时，出口133面朝燃烧室201的内部。
壁210可构造为具有如图所示的直角转角结构，并且根据本申请的一个实施例的燃烧器组件100可以装设在壁210的直角转角附近，并靠近壁210的垂直部分。
如图所示，壁210与燃烧器组件100之间还可设置有可拆卸的安装板230和多个紧固件。安装板230用于将燃烧器组件100的第一区段131和/或第二区段132附接到壁210上，并使第二区段132的至少一部分延伸进入通孔220中。如图3中所示，多个紧固件围绕安装板230的边缘大致均匀地布置。
毯240可设置在通孔210的内表面与第一区段131之间，和/或在通孔210的内表面与第二区段132之间，并且还可以安装在安装板230与壁210的外表面之间。如图所示，毯240可由多层陶瓷纤维材料构成，并且在一些部分处可例如为一层、两层或三层陶瓷纤维材料。在图示的实施例中，毯240围绕第二区段132和第一区段131的至少一部分的周边设置，并且还围绕着点燃装置140、燃烧探测器入口150和观察口160的至少一部分。毯240起到绝热、保温和保护燃烧器组件100的功能。
除了图示的装设方式以外，本申请还构思了备选实施例的结构。例如，在图1-2中所示的安装结构的基础上，可以在壁210外部的燃烧器组件100周围设置其他冷却设施，包括但不限于空调室等。
通过将第一本体131和第二本体132设置在不同的轴线上，根据本申请的一个实施例的燃烧器组件100可装设在燃烧室201的底部附近，并且从燃烧器组件100的出口133延伸出的火焰将与燃烧室201的底部的壁210形成一定的角度。因此，燃烧室201内的空间可以得到更充分的利用。例如，火焰可以在燃烧室201内部空间的对角线方向上延伸，或在相对的顶点之间的方向上延伸。更长的火焰长度有利于提供更高的燃烧功率。此外，在底部安装的燃烧器组件100可以更方便地进行安装、拆卸和维护，从而提高了可维护性。
在使用期间，来自空气管线110的空气输入到腔100a并且进一步行进至混合区100b。同时，来自燃料气体管线120的燃料气体行进至燃料气体管线120的出口端121并进入混合区100b。空气和燃料气体在混合区100b内混合，并且由点燃装置140来点火。火焰将从燃烧器组件100的出口133延伸到燃烧室201内，以便进行期望的有毒有害气体的燃烧和分解作业。在此过程中，可以选择性地从冷却空气管线170提供冷却空气，还可从布置在燃烧探测器入口150中的燃烧传感器感测燃烧的情况，或通过观察口160来观察燃烧的情况。
在本申请的一个实施例中，氧化炉为蓄热式氧化炉。
在本申请的一个实施例中，氧化炉中设置可设置有单个燃烧器组件，或设置多于一个的燃烧器组件。燃烧器组件中的至少一个可设置在氧化炉的底部，并且可以设置在氧化炉的端部上。燃烧器组件的定向或指向可以根据实际需要来设置，例如朝向氧化炉内部的腔的长度方向、对角线方向等。不同的燃烧器可设置在不同的位置上，并且可具有不同的定向。
本说明书参考附图来公开本申请，并且还使本领域中的技术人员能够实施本申请，包括制造和使用任何装置或系统、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本申请的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域中的技术人员想到的其他实例。只要此类其他实例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他实例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他实例应当被认为处于由本申请请求保护的技术方案所确定的保护范围内。
