專利名稱：超音速紊流阻火器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種鍋爐燃氣除灰裝置中的超音速紊流阻火器，是一種用于管道輸送兩種以上氣(流)體的高效混合并可有效阻止回火火焰的裝置。它主要用在石油、石化、水泥、火電等鍋爐換熱器表面的燃氣除灰裝置中。同樣，它可以用在任何形式兩種以上氣(流)體混合或任何形式可燃氣體的阻火。
背景技術：
在各類鍋爐的運行中，鍋爐各受熱面在工作過程中會不斷地產(chǎn)生積灰。積灰是燃煤、燃油鍋爐受熱面及其輔助設備運行中普遍存在的現(xiàn)象，積灰造成受熱面的熱阻增加，換熱效率下降，長期不吹灰可使鍋爐排煙溫度上升7℃～15℃，相當于鍋爐效率降低1％～2％，以670T/H鍋爐計算，一年要多耗費一百萬元以上的費用。同時由于煙氣中含有SOx的酸性粉塵，在高溫作用下對受熱面造成嚴重的腐蝕。更嚴重的是由于積灰堵塞了尾部煙道造成的停爐事故，經(jīng)濟損失十分慘重。
目前普遍使用的燃氣吹灰裝置在國內吹灰設備中雖屬效果最好的設備之一，但從其使用情況看仍存在燃氣耗量較大、系統(tǒng)工作不穩(wěn)定、爆燃氣體混合不充分有時會出現(xiàn)“啞炮現(xiàn)象”等問題。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提出一種通過讓燃氣吹灰裝置中的空氣與可燃氣體高效混合，使其在爆燃過程中的能量提高數(shù)十倍以上，同時降低燃氣能源的消耗并確保點火率在95％以上(如配合使用高能量點火器可達到100％)的裝置。該裝置能有效阻止管道中回火火焰對系統(tǒng)造成的破壞。
該裝置是根據(jù)流體力學中雷諾層流與紊流實驗結果以及拉瓦爾噴管原理設計的，具有使兩種以上氣(流)體高效混合之功能?；旌衔镔|的分子在旋流碰撞室內充分碰撞后在壓力的作用下一部分氣(流)體經(jīng)干擾孔流向緩沖室，而大部分氣(流)體經(jīng)通道流向緩沖室，在經(jīng)過干擾孔時這部分氣(流)體分子會再次與干擾孔流出的分子相互碰撞，使物質得到進一步充分的混合，再經(jīng)二次混合室混合后流入管道。阻火部分是根據(jù)實際應用情況選配阻火芯，不同物質選用不同阻火芯，阻火芯可由無縫鋼管、多層絲網(wǎng)、陶瓷等多種材料制造，并用螺紋連接的方式與旋流阻火套連接。
該裝置可用在石油、石化、冶金、火力發(fā)電、汽車制造等多種行業(yè)的氣(流)體管道式混合中。該裝置如用于氣體其混合效率極高，如用于液體，可進行多級混合。
該裝置結構簡單、成本低廉、宜于加工制造，可根據(jù)不同使用場合選用不同材料，如碳鋼、不銹鋼、耐熱鋼、塑料、陶瓷等多種材料加工；也可根據(jù)材料的不同選擇各種不同工藝，如鍛造、鑄造、壓鑄、注塑等多種工藝完成加工制造。


圖1是本實用新型的剖視圖；
圖2是本實用新型的實例流程圖；圖中空氣輸入管道17；燃氣輸入管道18；混合器19；混合氣管道20；超音速紊流阻火器21；送氣管22；引發(fā)裝置23；點火器24；加速管道25；脈沖發(fā)生器26。
具體實施方式
下面結合實例所示附圖1、附圖2對本實用新型作進一步詳細描述。超音速紊流阻火器21包括穩(wěn)壓室配氣孔板1；加速噴嘴外環(huán)2；芯軸3；旋流阻火套4；衰減壁套筒5；阻火網(wǎng)6；阻火芯7；穩(wěn)壓穩(wěn)流室8；加速噴嘴9；旋流碰撞室10；干擾孔11；通道12；緩沖室13；衰減壁14；減壓孔15；二次混合室16。
本實用新型的結構為沿衰減壁套筒5的軸線方向將加速噴嘴外環(huán)2固裝在衰減壁套筒5的內腔；將旋流阻火套4沿衰減壁套筒5的軸線方向與衰減壁套筒5內腔螺紋連接，再將阻火芯7及阻火網(wǎng)6沿衰減壁套筒5的軸線方向與旋流阻火套4螺紋連接；芯軸3、旋流阻火套4與衰減壁套筒5的軸線重合，芯軸3裝入旋流阻火套4內腔過盈配合。將穩(wěn)壓室配氣孔板1通過螺紋或焊接方式裝入衰減壁套筒5的內腔。本實用新型在系統(tǒng)中與混合氣管道20及送氣管22通過法蘭或焊接方式連接。
鍋爐清灰時可燃氣體經(jīng)燃氣輸入管道18，壓縮空氣經(jīng)空氣輸入管道17進入混合器19初步混合后通過混合氣管道20進入本實用新型，經(jīng)穩(wěn)壓室配氣孔板1進入穩(wěn)壓穩(wěn)流室8，在壓力作用下流經(jīng)噴嘴9產(chǎn)生超音速氣流，噴入旋流碰撞室10及通道12。此時的可燃氣體分子與空氣分子間相互碰撞充分混合，部分混合的氣體鉆入干擾孔11，大部分混合氣體流入通道12與干擾孔11流出的混合氣體再次混合后流入緩沖室13，進入減壓孔15再進入二次混合室16，充分混合后經(jīng)阻火網(wǎng)6、阻火芯7、送氣管22流入引發(fā)裝置23、加速管25、脈沖發(fā)生器26后引發(fā)裝置中點火器24點火。點火后，爆燃的大部分高壓高溫氣流夾帶著火焰沖向脈沖發(fā)生器進行二次爆燃，使高速氣流沖刷鍋爐內的受熱面進行吹灰，但同時還有一部分高壓、高溫氣流夾帶著火焰形成的反向沖擊波沖回本裝置。由于阻火芯7的存在，使沖擊波夾帶著火焰進入阻火芯前首先撞擊垂直端面減壓，進入阻火芯小孔后再次減壓，氣流經(jīng)減壓孔15撞向衰減壁14，形成反射波使反壓沖擊波逐漸消弱。由于阻火芯上的小孔與火焰呈垂直狀態(tài)，火焰在慣性作用下水平向前沖擊，經(jīng)衰減后進入阻火芯，火焰在阻火芯上分別被小孔分割冷卻后熄滅。如有部分火焰進入阻火芯，還有阻火網(wǎng)及減壓孔再次徹底阻火，使回火火焰不能通過本裝置，從而保證了設備的正常運行和現(xiàn)場工作人員的安全。
本實用新型由于正向為紊流混合，反向為阻火減壓，安裝在任何燃氣吹灰系統(tǒng)中都能起到提高爆燃能量、減少燃氣消耗、反向有效阻火及耐沖擊的作用。其功效顯著，安全可靠，免于維護，大大提高了燃氣吹灰的性能并確保系統(tǒng)安全可靠地正常工作。
本實用新型結構簡單，在系統(tǒng)中作用明顯，且可用于任何管道中兩種以上氣(流)體的混合，具有廣泛的使用價值和應用前景。
權利要求1.一種超音速紊流阻火器，其特征在于其外型為圓柱體，氣流從一端進入混合后從另一端流出，它是由穩(wěn)壓室配氣孔板(1)；加速噴嘴外環(huán)(2)；芯軸(3)；旋流阻火套(4)；衰減壁套筒(5)；阻火網(wǎng)(6)；阻火芯(7)；穩(wěn)壓穩(wěn)流室(8)；加速噴嘴(9)；旋流碰撞室(10)；干擾孔(11)；緩沖室(13)；衰減壁(14)；減壓孔(15)；二次混合室(16)組成，其中，所說的穩(wěn)壓穩(wěn)流室配氣孔板與加速噴嘴外環(huán)連同芯軸可選用過盈配合或螺紋連接或焊接構成穩(wěn)壓穩(wěn)流室(8)及加速噴嘴(9)，所說的芯軸與旋流阻火套通過螺紋連接構成二次混合室(16)，所說的衰減壁外套筒與旋流阻火套及噴嘴外環(huán)通過螺紋連接或焊接構成旋流碰撞室(10)、緩沖室(13)，阻火芯通過螺紋連接到旋流阻火套上。
2.按照權利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說噴嘴外環(huán)與芯軸形成的導流夾角在20℃～50℃范圍。
3.按照權利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的噴嘴的縫寬在0.5～2.5mm范圍。
4.按照權利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的旋流碰撞室之旋流阻火套上有Φ3～Φ6mm氣流干擾孔，在同軸同截面上均布6～12個。
5.按照權利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的二次混合室內的旋流阻火套上有Φ6～Φ10mm減壓孔同軸不同截面上分別均布8～12個。
6.按照權利要求1所說的超音速紊流阻火器，其特征在于所說的衰減壁套筒內環(huán)緩沖室部與減壓孔正對面加工有α＝60°角，深度均為2～4mm的衰減槽。
專利摘要本實用新型公開了一種超音速紊流阻火器，它是一種用于管道輸送兩種以上氣(流)體的混合并可阻止回火火焰的裝置。它主要由穩(wěn)壓穩(wěn)流室、加速噴嘴、旋流碰撞室、干擾孔、緩沖室、衰減壁、減壓孔、二次混合室等組成?；旌衔锏姆肿釉谛髋鲎彩覂瘸浞峙鲎埠笤趬毫Φ淖饔孟虏糠謿?流)體經(jīng)干擾孔流向緩沖室，而大部分氣(流)體經(jīng)通道流向緩沖室，在經(jīng)過干擾孔時這部分氣(流)體分子會再次與干擾孔流出的分子相互碰撞，使其得到進一步充分的混合，再經(jīng)二次混合室混合后流入管道。阻火功能由阻火芯及阻火網(wǎng)來實現(xiàn)。該裝置主要用在石油、石化、水泥、火電等鍋爐換熱器表面的燃氣除灰裝置中。同樣，它可以用在任何形式兩種以上氣(流)體混合與阻火。
文檔編號F23J3/00GK2644906SQ03204190
公開日2004年9月29日 申請日期2003年2月20日 優(yōu)先權日2003年2月20日
發(fā)明者崔奇 申請人:崔奇