蓄热式天然气直焰烧嘴
技术领域
本实用新型涉及工业炉用的燃气烧嘴技术。
背景技术
轧钢加热炉、烤包器等需要使用天然气直焰烧嘴。在现有的天然气直焰烧嘴中，天然气喷枪与点火枪常常设置在同一枪座上，一旦枪座损坏，必须同时将天然气喷枪、点火枪与枪座一起拆卸进行更换，给维护保养带来了不便。此外，现有的天然气直焰烧嘴还存在着燃烧效率不高、节能效果差的不足。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种蓄热式天然气直焰烧嘴，该蓄热式天然气直焰烧嘴的天然气喷枪易于维护和更换，且经久耐用。
本实用新型所要解决的进一步的技术问题在于提供一种燃烧稳定可靠、燃烧效率高、节能效果好的天然气直焰烧嘴。
本实用新型采取的技术方案是：蓄热式天然气直焰烧嘴，包括烧嘴体，烧嘴体内设有一组或多组气体通道，每组气体通道包括燃气通道以及与燃气通道相交的助燃风通道；其特点在于，蓄热式天然气直焰烧嘴还包括与气体通道的数量相同的蓄热体及天然气喷枪；各蓄热体设置在对应气体通道的助燃风通道中；各天然气喷枪包括枪座和枪体；枪座包括环形的枪座本体以及与枪座本体的一端相连的枪座法兰，枪座本体伸入燃气通道的一端，枪座法兰与烧嘴体可拆卸地连接；枪座本体包括枪座壳体以及枪座耐火保温层，枪座耐火保温层浇注于枪座壳体的内壁；枪体包括枪管和枪管法兰；枪管法兰与枪管的管身相连，并与枪座法兰可拆卸地连接在一起；枪管以枪管法兰为界分为前段和后段，前段的外周面浇注有枪管耐火保温层，且前段穿过枪座本体的中心通孔并伸入燃气通道内；每组气体通道的燃气通道的侧面开设有贯穿烧嘴体侧壁的点火枪安装孔。
上述一种蓄热式天然气直焰烧嘴，其中，各燃气通道从燃气通道的一端到燃气通道的另一端依次包括引导段、混合段以及喷火口；助燃风通道相交于引导段，且天然气喷枪的枪管的前段伸入引导段中；引导段靠近混合段的一端设有锥形部，锥形部的直径从燃气通道的一端到燃气通道的另一端逐渐缩小；混合段呈圆柱形；喷火口呈锥形，且喷火口的直径从燃气通道的一端到燃气通道的另一端逐渐增大。
上述一种蓄热式天然气直焰烧嘴，其中，喷火口的长度为混合段的长度的3倍～3.4倍，锥形部的长度为混合段的长度的1.1倍～1.2倍。
上述一种蓄热式天然气直焰烧嘴，其中，枪管的材质为耐热不锈钢。
由于本实用新型采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：
1、本实用新型实施例的天然气直焰烧嘴将点火枪安装孔设置于烧嘴体的侧壁，使得天然气喷枪与点火枪实现了彼此独立安装，天然气喷枪由可拆卸连接的枪座和枪体构成，且枪座与烧嘴体也是可拆卸地连接，无论是更换枪座还是枪体都十分方便；同时，枪座本体的内壁以及枪管的外壁上均浇注有耐火保温层，枪管采用耐热不锈钢制造，能确保枪座和枪体经受高温而不易损坏，拥有较长的使用寿命；
2、本实用新型实施例的燃气通道的引导段靠近混合段的一端设有锥形部，锥形部的直径从燃气通道的一端到燃气通道的另一端逐渐缩小，混合段呈圆柱形，喷火口呈锥形，且喷火口的直径从燃气通道的一端到燃气通道的另一端逐渐增大，喷火口的长度为混合段的长度的3倍～3.4倍，锥形部的长度为混合段的长度的1.1倍～1.2倍，缩口的锥形部能加快从枪管喷出的燃气以及从助燃风通道流入的空气流向混合段的速度，两者在圆柱形的混合段得到充分的混合，从而能使喷火口喷出的火焰得到充分的燃烧，提高了燃烧效率，并达到良好的节能效果。
附图说明
图1至图3分别示出了本实用新型第一实施例的天然气直焰烧嘴的主视示意图、俯视示意图和侧视示意图。
图4示出了图1的A-A剖视图。
图5示出了图2的B-B剖视图。
图6至图8分别示出了本实用新型第二实施例的天然气直焰烧嘴的主视示意图、俯视示意图和侧视示意图。
图9示出了图6的A-A剖视图。
图10示出了图7的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步阐述本实用新型的特征和性能。
请参阅图1至图5。根据本实用新型第一实施例的蓄热式天然气直焰烧嘴，包括烧嘴体1、蓄热体2、天然气喷枪3以及风罩4。
烧嘴体1由外壳1a及浇注于外壳内壁的烧嘴体耐火保温层1b组成。烧嘴体1内设有一组气体通道10，该气体通道包括燃气通道11以及与燃气通道11相交的助燃风通道12。在本实施例中，烧嘴体1呈L形，L形烧嘴体包括水平部15和竖直部16，助燃风通道12与燃气通道11垂直相交。
蓄热体2设置在助燃风通道12中。在本实施例中，助燃风通道12的侧壁设有支撑台阶121，蓄热体2放置在支撑台阶121上。蓄热体2由多块具有孔洞的锆钢玉莫来石组成，孔洞呈蜂窝状。
天然气喷枪3包括枪座3a和枪体3b。枪座3a包括环形的枪座本体31以及与枪座本体31的一端相连的枪座法兰32，枪座本体31伸入燃气通道11的一端，枪座法兰32与烧嘴体1可拆卸地连接。枪座本体31包括枪座壳体311以及枪座耐火保温层312，枪座耐火保温层312浇注于枪座壳体311的内壁。
枪体3b包括枪管33和枪管法兰34。枪管法兰34与枪管33的管身相连，并与枪座法兰32可拆卸地连接在一起。枪管33以枪管法兰34为界分为前段331和后段333，前段331的外周面浇注有枪管耐火保温层332，且前段331穿过枪座本体31的中心通孔并伸入燃气通道11内。
在本实施例中，烧嘴体1焊接有多个第一螺栓51，各第一螺栓51穿过枪座法兰32，并通过第一螺母53紧固，以使枪座法兰32与烧嘴体1可拆卸地连接；枪座本体31焊接有多个第二螺栓52，各第二螺栓52依次穿过枪座法兰32和枪管法兰34，并通过第二螺母54紧固，以使枪管法兰34与枪座法兰32可拆卸地连接在一起。
风罩4设于助燃风通道12的进风口，并与烧嘴体1通过多个第三螺栓55可拆卸地连接。风罩4用于连通外部的风管。
燃气通道11的侧面开设有贯穿烧嘴体侧壁的点火枪安装孔13，点火枪安装孔13为斜孔，用于安装点火枪，点火枪安装孔13的出口靠近燃气通道中的枪管枪口。
进一步地，燃气通道11从燃气通道的一端到燃气通道的另一端依次包括引导段111、混合段112以及喷火口113。
助燃风通道12相交于引导段111，且天然气喷枪的枪管33的前段331伸入引导段111中。引导段111靠近混合段112的一端设有锥形部114，锥形部114的直径从燃气通道的一端到燃气通道的另一端逐渐缩小。混合段112呈圆柱形。喷火口113呈锥形，且喷火口113的直径从燃气通道的一端到燃气通道的另一端逐渐增大。
进一步地，喷火口的长度为混合段112的长度的3倍～3.4倍，锥形部114的长度为混合段112的长度的1.1倍～1.2倍。
缩口的锥形部能加快从枪管喷出的燃气以及从助燃风通道流入的空气流向混合段的速度，两者在圆柱形的混合段得到充分的混合，从而能使喷火口喷出的火焰得到充分的燃烧，提高了燃烧效率，并达到良好的节能效果。
可选地，烧嘴体耐火保温层1b的材质为水泥，枪座耐火保温层312和枪管耐火保温层332的材质均为锆刚玉。
根据本实用新型第一实施例的蓄热式天然气直焰烧嘴的工作过程由不断循环的燃烧阶段和排气阶段组成。在燃烧阶段，鼓风机将冷空气从风罩4吹入助燃风通道12内，与此同时，天然气喷枪1的枪管33将压力为7-10KPa的天然气引入燃气通道11内，并点燃点火枪，实现燃烧。经过预定的时间(例如50s)后，鼓风机停止工作，同时停止天然气供气，进入排气阶段。在排气阶段，外部的引风机通过风罩4向外抽气。在高温烟气排出的过程中，蓄热体2将高温烟气中的余热吸收存储。在下一个燃烧阶段中，吹入助燃风通道12内的冷空气经过蓄热体2时能够吸收蓄热体存储的热量，实现预热，这样可以减少燃气消耗，达到节能的效果。
图6至图10分别示出了本实用新型第二实施例的天然气直焰烧嘴，该第二实施例与第一实施例的主要区别在于，在第二实施例中，烧嘴体1内设有两组气体通道10，两组气体通道10彼此平行。蓄热式天然气直焰烧嘴包括与气体通道10的数量相同的两个蓄热体2、两把天然气喷枪3以及两个风罩4。各蓄热体2设置在对应气体通道的助燃风通道12中。各天然气喷枪3设置在对应气体通道的燃气通道11的一端。每组气体通道的燃气通道11的侧面均开设有贯穿烧嘴体侧壁的点火枪安装孔13。各风罩4设于对应气体通道的助燃风通道12的进风口，并与烧嘴体1可拆卸地连接。第二实施例中各气体通道10的结构、各蓄热体2的结构、各天然气喷枪3以及各风罩4结构均与第一实施例相同。
进一步地，烧嘴体1上设有阻挡部18，阻挡部18设置在两组气体通道的燃气通道的另一端(即喷火口)之间，防止两组气体通道的喷火火焰相互干扰。阻挡部的材质为耐火保温材料。
根据本实用新型第二实施例的蓄热式天然气直焰烧嘴的工作过程由不断循环的第一工作阶段和第二工作阶段组成。在第一工作阶段，鼓风机将冷空气吹入其中一个空气通道的助燃风通道12内，天然气喷枪3的枪管33将压力为7-10KPa的天然气引入该空气通道的燃气通道11内，并点燃点火枪，实现燃烧。与此同时，引风机从另一个空气通道的助燃风通道12向外抽气，排烟温度约为150℃-200℃。在高温烟气排出的过程中，另一个空气通道的助燃风通道12中的蓄热体2将高温烟气中的余热吸收存储。经过预定的时间(例如50s)后，第一工作阶段结束，进入第二工作阶段。在第二工作阶段中，另一个空气通道的助燃风通道12进风，而上述其中一个空气通道的助燃风通道12排气。由于吹入另一个空气通道的助燃风通道12内的冷空气经过蓄热体2时能够吸收蓄热体存储的热量，实现预热(预热后的热风温度可达到800℃-1000℃)，这样可以减少燃气消耗，达到节能的效果。
本实用新型实施例的天然气直焰烧嘴将点火枪安装孔设置于烧嘴体的侧壁，使得天然气喷枪与点火枪实现了彼此独立安装，天然气喷枪由可拆卸连接的枪座和枪体构成，且枪座与烧嘴体也是可拆卸地连接，无论是更换枪座还是枪体都十分方便；同时，枪座本体的内壁以及枪管的外壁上均浇注有耐火保温层，枪管采用耐热不锈钢制造，能确保枪座和枪体经受高温而不易损坏。
