燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃燒器,特別是一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中氣體燃料的燃燒主要是以自由火焰為特征的空間燃燒,這種燃燒方式的火焰面附近溫度梯度陡而且溫度分布不均,局部高溫區(qū)的存在造成了大量的NOx生成,同時(shí),還存在著燃燒不完全、熱效率低、燃燒穩(wěn)定性較差等問(wèn)題,燃燒污染物排放較高,授權(quán)公號(hào)為CN101929676B的專利即公開(kāi)了一種催化多孔介質(zhì)燃燒器,該燃燒器可有效降低燃燒污染物排放,但由于其預(yù)混氣體從預(yù)混室經(jīng)多孔板直接進(jìn)入催化金屬纖維氈和陶瓷泡沫燃燒,預(yù)混氣體的分布仍不夠均勻,從而使加熱溫度分布也不夠均勻,其加熱效率仍較低。此外,一些退火爐的加熱裝置如不銹鋼帶光亮退火爐的加熱裝置,要求其燃燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣不得直接排入爐內(nèi),以保證退火爐內(nèi)的氣氛不受外界的影響,防止不銹鋼帶在高溫加熱時(shí)氧化,達(dá)到光亮的效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器,以提高加熱效率,同時(shí)提高加熱的均勻性,降低NOx的排放,還可用于需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器,包括燃燒器本體、保溫層、耐火磚層,所述的耐火磚層位于燃燒器本體內(nèi),所述的耐火磚層包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的外耐火磚層、內(nèi)耐火磚層,該外耐火磚層和內(nèi)耐火磚層之間設(shè)置有所述的保溫層,外耐火磚層中分別設(shè)有進(jìn)氣通道和出氣通道;所述的內(nèi)耐火磚層內(nèi)由底部至頂部依次設(shè)置有預(yù)混氣體擴(kuò)散室、穿孔板、預(yù)混氣體均壓室、阻焰屏障板、泡沫陶瓷板,所述的預(yù)混氣體擴(kuò)散室的底部與預(yù)混氣體供氣管連通,預(yù)混氣體擴(kuò)散室的周邊與內(nèi)耐火磚層之間設(shè)置有保溫棉;泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層中部設(shè)有燃燒口,該外耐火磚層的頂面安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃;耐高溫紅外石英玻璃的上方還設(shè)有上壓緊板,燃燒器本體的下端面設(shè)置有下壓緊板,該下壓緊板與上壓緊板通過(guò)連接緊固件壓緊連接在一起。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:阻焰屏障板與泡沫陶瓷板之間通過(guò)粘接板A粘接在一起;所述的泡沫陶瓷板包括大孔泡沫陶瓷板和小孔泡沫陶瓷板,小孔泡沫陶瓷板位于大孔泡沫陶瓷板的底部,小孔泡沫陶瓷板與大孔泡沫陶瓷板之間通過(guò)粘接板B粘接在一起。
[0006]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的大孔泡沫陶瓷板的孔隙率為80?90%,孔徑為10?20PPI,板厚為10?50mm ;大孔泡沫陶瓷板上還負(fù)載有經(jīng)高溫?zé)Y(jié)的具有耐高溫抗氧化的稀有金屬催化燃燒劑;所述的小孔泡沫陶瓷板的孔隙率為80?90%,孔徑為50?65PPI,板厚為5?50mm。
[0007]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的大孔泡沫陶瓷板的材質(zhì)為:碳化硅泡沫陶瓷或硅碳化硅泡沫陶瓷,或由碳化硅和三氧化二鋁兩種材料混合的泡沫陶瓷,或由碳化硅和三氧化二鋁和氧化硅三種材料混合的泡沫陶瓷,或由碳化硅和三氧化二鋁和氧化鋯三種材料混合的泡沫陶瓷;所述的小孔泡沫陶瓷板的材質(zhì)為三氧化二鋁泡沫陶瓷,或由三氧化二鋁和氧化鋯兩種材料混合的泡沫陶瓷。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的阻焰屏障板的厚度為5?50mm,阻焰屏障板上均勻布置有直徑為0.5?3mm的孔,孔間距為3?20mmo
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的阻焰屏障板材質(zhì)為:三氧化二鋁多孔陶瓷材料,或氧化鋯多孔陶瓷材料,或由三氧化二鋁和氧化鋯兩種材料混合的多孔陶瓷材料。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的穿孔板的板厚度為I?4mm,穿孔板上均勻布置有直徑為0.5?3mm的孔,孔間距為3?20mm ;所述的耐高溫紅外石英玻璃的紅外線透過(guò)率大于85%,板厚為5?10mm。
[0011]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的內(nèi)、外耐火磚層的耐火磚為耐高溫耐火澆鑄磚,該耐火磚的材質(zhì)為鋼玉或氧化鋯。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的保溫層為高密度氧化鋁耐高溫纖維墊,所述的外耐火磚層與耐高溫紅外石英玻璃之間還設(shè)置有高密度耐高溫氧化鋁纖維墊,在耐高溫紅外石英玻璃與上壓緊板之間設(shè)置有高密度耐高溫氧化鋁纖維氈,所述的保溫棉為氧化鋁纖維保溫棉。
[0013]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的阻焰屏障板、泡沫陶瓷板與內(nèi)耐火磚層內(nèi)壁之間、耐高溫紅外石英玻璃與燃燒器本體內(nèi)壁之間均通過(guò)柔性耐高溫密封粘接膠泥粘結(jié)在一起。
[0014]由于采用上述結(jié)構(gòu),本發(fā)明之燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
1.加熱效率高:
本發(fā)明包括燃燒器本體、外耐火磚層、內(nèi)耐火磚層,外耐火磚層和內(nèi)耐火磚層之間設(shè)置保溫層,外耐火磚層的外壁與燃燒器本體的內(nèi)壁緊密配合,外耐火磚層中分別設(shè)有進(jìn)氣通道和出氣通道;內(nèi)耐火磚層內(nèi)由底部至頂部依次設(shè)置有預(yù)混氣體擴(kuò)散室、穿孔板、預(yù)混氣體均壓室、阻焰屏障板、泡沫陶瓷板,預(yù)混氣體擴(kuò)散室的底部與預(yù)混氣體供氣管連通,泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層中部設(shè)有燃燒口,該外耐火磚層上安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃。使用時(shí),預(yù)混氣體經(jīng)預(yù)混氣體供氣管進(jìn)口進(jìn)入到燃燒器本體中,由預(yù)混氣體擴(kuò)散室經(jīng)穿孔板、預(yù)混氣體均壓室后經(jīng)阻焰屏障板使預(yù)混氣體分布均勻,然后再進(jìn)入泡沫陶瓷板中燃燒,燃燒時(shí)為無(wú)焰燃燒,火焰僅在泡沫陶瓷板內(nèi)燃燒。
[0015]由于阻焰屏障板的作用,可使預(yù)混氣體分布更加均勻,從而使泡沫陶瓷板最高表面燃燒溫度可在1350?1400。C,并產(chǎn)生高強(qiáng)度的近紅外輻射線。因此,本發(fā)明的加熱效率非常高。
[0016]2.燃燒充分..由于本發(fā)明的泡沫陶瓷板還包括大孔泡沫陶瓷板和小孔泡沫陶瓷板,其中小孔泡沫陶瓷板可起到先預(yù)熱的作用,因此,經(jīng)阻焰屏障板分布均勻后的預(yù)混氣體再進(jìn)入小孔泡沫陶瓷板中,可預(yù)先對(duì)預(yù)混氣體起到預(yù)熱作用,最后預(yù)混氣體進(jìn)入到大孔泡沫陶瓷板內(nèi)燃燒,從而使預(yù)混氣體燃燒得更加充分,燃燒產(chǎn)物僅為水及二氧化碳。
[0017]3.同時(shí)提高加熱的均勻性,降低NOx的排放:
由于本發(fā)明可使泡沫陶瓷板產(chǎn)生更加均勻的高溫,因此,可在提高加熱效率的同時(shí),可提高加熱的均勻性,大大降低NOx的排放,使燃燒產(chǎn)物僅為水及二氧化碳,同時(shí)燃燒噪音低,還可用于有危險(xiǎn)氣體及氣氛爐的加熱工藝。
[0018]4.可用于需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝:
由于不銹鋼帶光亮退火等工藝需要保證退火爐內(nèi)的氣氛不受外界的影響,以防止不銹鋼帶在高溫加熱時(shí)氧化,從而達(dá)到光亮的效果。而本發(fā)明由于在外耐火磚層中分別設(shè)有進(jìn)氣通道和出氣通道,而且在外耐火磚層上還安裝有一塊具有85%以上高穿透性的耐高溫紅外石英玻璃。燃燒時(shí)可在進(jìn)氣通道口用送風(fēng)機(jī)送微風(fēng),再在出氣通道口用高溫抽風(fēng)機(jī)抽微風(fēng),送排微風(fēng)的風(fēng)壓風(fēng)量保持平衡,從而可使燃燒產(chǎn)生的水蒸氣及二氧化碳廢氣,經(jīng)外耐火磚層的出氣通道排出。因此,本發(fā)明可用于如不銹鋼帶光亮退火等需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝。
[0019]5.可防止回火,可保證燃燒器的安全可靠性:
由于本發(fā)明在穿孔板與泡沫陶瓷板之間安裝了阻焰屏障板,該阻焰屏障板除了可保證將預(yù)混氣體均流送至泡沫陶瓷板外,還可阻止回火,可保證燃燒器的結(jié)構(gòu)安全可靠。
[0020]6.燃燒時(shí)表面溫度穩(wěn)定,輻射效率高:
本發(fā)明燃燒時(shí)排氣量非常少,燃燒時(shí)表面溫度穩(wěn)定,大孔泡沫陶瓷板最高表面燃燒溫度可在1350?1400 °C,并可在800?1400°C調(diào)節(jié);燃燒時(shí)輻射效率高達(dá)46%,并且輻射效率可調(diào),燃燒時(shí)功率調(diào)節(jié)比可達(dá)1:20,燃燒時(shí)功率密度達(dá)2500kw/m2。
[0021]7.安裝方便、靈活:
本發(fā)明可根據(jù)外部的形狀進(jìn)行任意布置,方形、圓形、水平、垂直布置均可,其安裝方便、靈活,而且運(yùn)行成本低使用安全、維護(hù)方便。
[0022]8.控制精確,噪音小,使用壽命長(zhǎng),節(jié)能環(huán)保。
[0023]9.應(yīng)用范圍廣:
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于以下方面:
(I)工件表面處理:熱水槽,預(yù)脫脂槽,脫脂槽,磷化槽等;(2)各種工業(yè)鍋爐;
(3)各種黑色鋼鐵工業(yè)的加熱爐,熱處理爐,退火爐;
(4)各種工業(yè)有色金屬工業(yè)的加熱爐,熱處理爐,退火爐,化鋁爐;
(5 )鍛造爐,精鑄模模殼焙燒爐;
(6)玻璃加工;
(7)紡織品,玻璃纖維;
(8)塑料袋制品熱成型,橡膠硫化。
[0024]下面,結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1:實(shí)施例一所述本發(fā)明之燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖, 圖中,各標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下:
1-預(yù)混氣體供氣管,2-預(yù)混氣體擴(kuò)散室,3-下壓緊板,4-內(nèi)耐火磚層,
5-保溫層,6-進(jìn)氣通道,7-耐火磚層,8-燃燒器本體,9-連接緊固件,
10-高密度耐高溫氧化鋁纖維墊,11-上壓緊板,12-高密度耐高溫氧化鋁纖維氈,
13-耐高溫紅外石英玻璃,14-大孔泡沫陶瓷板,15-小孔泡沫陶瓷板,16-粘接板B,17-粘接板A,18-阻焰屏障板,19-柔性耐高溫密封粘接膠泥,20-預(yù)混氣體均壓室,21-穿孔板,22-出氣通道,23-保溫棉。
[0026]圖中的箭頭a為預(yù)混氣體流動(dòng)的方向,箭頭b為空氣流動(dòng)的方向,
箭頭c為燃燒廢氣流動(dòng)的方向,箭頭d為燃燒廢氣及空氣混合流動(dòng)的方向,
箭頭e為紅外線輻射的方向。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例一:
一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器(參見(jiàn)圖1),包括燃燒器本體8、耐火磚層,所述的耐火磚層位于燃燒器本體8內(nèi),所述的耐火磚層包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的外耐火磚層7、內(nèi)耐火磚層4,該外耐火磚層7和內(nèi)耐火磚層4之間設(shè)置有保溫層5,外耐火磚層7的外壁與燃燒器本體8的內(nèi)壁緊密配合,外耐火磚層7中分別設(shè)有進(jìn)氣通道6和出氣通道22 ;所述的內(nèi)耐火磚層4內(nèi)由底部至頂部依次設(shè)置有預(yù)混氣體擴(kuò)散室2、穿孔板21、預(yù)混氣體均壓室20、阻焰屏障板18、泡沫陶瓷板,所述的預(yù)混氣體擴(kuò)散室2的底部與預(yù)混氣體供氣管I連通,預(yù)混氣體擴(kuò)散室2的周邊與內(nèi)耐火磚層4之間設(shè)置有保溫棉23,阻焰屏障板18與泡沫陶瓷板之間通過(guò)粘接板A17粘接在一起;泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層7中部設(shè)有燃燒口,該外耐火磚層7的頂面安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃13 ;耐高溫紅外石英玻璃13的上方還設(shè)有上壓緊板11,燃燒器本體8的下端面設(shè)置有下壓緊板3,該