CN2057263U - 燃气-空气比例自动调节燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
燃气-空气比例自动调节燃烧装置，是一种用于石油与化学工业以气体为燃料的各种类型自然通风加热炉比例自动调节燃烧所需空气量，它有一个气动平衡装置和一个气动执行机构。随燃气压力的变化，而同步牵动置于异形进风室内的调风板往返移动，比例调节进风量。同时，燃烧器喷头采用十字型布置多喷嘴，螺旋角30°—45°的多个旋流片，借以提高一次、二次燃气的混合效果，提高热效率7—10％。
Description
本实用新型是一种以气体为燃料采用自然通风，用于加热炉上的燃气－空气比例自动调节燃烧节能装置。
在石油与化学工业中，以气体为燃料的各种类型自然通风的加热炉，常用手动或仪表两种控制方法调节燃料燃烧所需空气量。而手动调节风门调节精度差，同时又不能随气体燃料压力变化而随时调节空气量，造成燃料燃烧时的空气量不足或过剩（一般空气过剩系数a达到1.5～2.0）。致使燃料不能完全燃烧或过量空气带走大量热量，降低了加热炉运行热效率。仪表控制虽然保证燃料与空气的比例自动调节，但投资增加、操作复杂，不易管理和维护。尤其是油田用加热炉多在野外露天环境下使用，一般不控制过量空气，只要保证有足够通风即可，致使加热炉效率降低，浪费燃料。另外油田在用加热炉所用燃料大部份是含水天燃气，由于冬季环境温度低，造成控制仪表冻结控制失灵，致使燃气和空气不能自动比例调节。一九八一年以来美国墨西哥州一个工程咨询公司进行燃气－空气比例调节试验。利用燃烧器的燃气管线压力操作一个孔板移动异形室中的节气门，控制流经火筒的过量空气，达到燃气－空气比例调节。但由于油田加热炉及其调节部份，处于野外恶劣环境中，在此环境下孔板操作调节机构灵敏度差，影响加热炉效率。
综合上述不足，针对油田加热炉所特有的运行负荷变化较大，燃气和空气的比例不易掌握，野外露天条件差的实际特点。本实用新型提供一种结构简单，燃气空气比例调节稳定可靠，过剩空气控制在1.05至1.2之间，调节精度较高的燃气－空气比例自动调节燃烧装置。
本实用新型是涉及一种燃气－空气比例自动调节燃烧装置的改进发明。即在已有的比例调节燃烧装置的基础上，对燃气空气比例调节系统，燃烧系统做了改进，构成了图1、图2的技术特征。
本实用新型的技术要点，在于这种燃气－空气比例自动调节燃烧装置的结构如图1所示。它是由燃料调节阀（1）、压力平衡气包（2）、引压管（3）、气动执行机构（4）、调风板（5）、异形进风室（6）、大气式燃烧器（7）组成。其中燃料调节阀（1）、压力平衡气包（2）、气动执行机构（4）、调风板（5）、以及大气式燃烧器（7），都是通过管线连接构成调节燃烧系统。
下面结合附图对本实用新型详细描述。
附图1，燃气－空气比例自动调节燃烧装置原理结构图。
附图2，大气式燃烧器结构剖视图。
附图3，喷头（8）向视图。
附图4，火口（10）剖视图。
附图1给出了本实用新型，燃气－空气比例自动调节系统和大气式燃烧器燃烧系统的总体原理结构图。压力平衡气包（2）为空心园柱体，其内壁焊接1至2片超过压力平衡气包（2）中心线的缓冲板，缓冲板对燃料气的压力脉冲起到稳压稳流作用。压力平衡气包（2）两端面各开有一个园形孔，其出口端面通过穿过异形进风室（6）的侧面管线与大气式燃烧器（7）连通，进口端面通过管线与燃料调节阀（1）连通。燃料调节阀（1）为针形阀，此阀可根据加热炉负荷调节燃料量。引压管（3）一端与压力平衡气包（2）侧面连通，另一端与气动执行机构（4）右端面连通。气动执行机构（4）为一薄膜结构。膜的大小与厚度根据燃料气压力范围选取。调风板（5）是中心配有拉杆的园状薄板，该薄板与异形进风室（6）右端部径向有2－3毫米的环形间隙，并与气动执行机构（4）左端部连接。异形进风室（6）是一个两端开口的异形空腔锥体，左端部与炉体连接。气动执行机构（4）、调风板（5）、异形进风室（6）、大气式燃烧器（7）空间位置均为同一轴线。
附图2、附图3、附图4给出了本实用新型燃烧器（7）的结构剖视图。
改进后的大气式燃烧器（7）主要由喷头（8）、混合筒（12）和火口（10）三部分组成。喷头（8）的结构为十字形布置，并带有4个以上的可拆卸的喷咀（9），喷咀数量最佳为4－8个，火口（10）内均匀布有3片以上可拆卸的旋流片（11），旋流片数量最佳为6－10片。该旋流片与大气式燃烧器（7）的轴线成30°－45°螺旋角。
当燃气由喷头（8）上的喷咀（9）喷出时，与一次空气混合。由于采用多个喷咀，提高了燃气与一次空气混合效果。混合后的燃气经过旋流片（11），成旋转流动状态喷出火口（10），这就进一步加强了燃气与二次空气的混合。
本实用新型燃气－空气比例自动调节的原理描述如下。燃料气经燃料调节阀（1）进入带有缓冲板的压力平衡气包（2）时，得到缓冲稳压，由于引压管（3）与气动执行机构（4）连通，保证压力平衡气包（2）与气动执行机构（4）的压力平衡。气动执行机构（4）通过燃气压力作用，牵动在空腔锥体异形进风室（6）内的调风板（5）作往返运动。燃烧空气靠炉膛内负压，从异形进风室（6）与调风板（5）之间的环形空间被吸入，完成调风作用。当燃气压力发生变化时，作用在气动执行机构上的压力也同步的发生变化，致使调风板在异形进风室内位置产生位移，径向环形间隙也随之改变，进入炉膛内的空气量也相应发生变化，从而实现了燃气－空气量的比例自动调节。
本实用新型燃气－空气比例自动调节燃烧装置采用上述结构后，经生产运行考核产生以下效果。
1、提高了燃气与二次空气混合效果。
2、空气过剩系数控制在1.05～1.2之间。
3、热效率提高7～10％。
4、制造成本比已有仪表调节燃气－空气自动比例燃烧装置节省投资70～80％。
Claims (3)
1、一种以气体为燃料，用于加热炉上的燃气一空气比例自动调节燃烧装置，包括燃料调节阀(1)，气动执行机构(4)，其特征在于还包括压力平衡气包(2)为空心园柱体，其内壁焊接1至2片超过其中心线的缓冲板，压力平衡气包(2)两端各开有一个园形孔，其出口端通过管线与大气式燃烧器(7)连通，进口端通过管线与燃料调节阀(1)连通，引压管(3)一端与压力平衡气包(2)侧面连通，另一端与气动执行机构(4)右端面连通，调风板(5)是中心配有拉杆的园状薄板，并与气动执行机构(4)左端部连接，异形进风室(6)左端部与炉体连接，大气式燃烧器(7)主要由喷头(8)、混合筒(12)和火口(10)三部分组成，喷头(8)为十字形布置，并带有4个以上，最佳为4～8个，可拆卸的喷咀(9)，火口(10)内均匀布有3片以上，最佳为6～10片，可拆卸的旋流片(11)，该旋流片与大气式燃烧器(7)的轴线成30°～45°螺旋角。
2、如权利要求1所述的自动调节燃烧装置，其特征在于异形进风室（6）是一个两端开口的异形空腔锥体。
3、如权利要求1所述的自动调节燃烧装置，其特征在于中心配有拉杆的园状薄板的调风板（5），该园状薄板与异形进风室（6）右端部径向有2～3毫米的径向间隙。
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1989
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