一种封闭燃烧炉头弹性自动泄压防爆方法和结构与流程

文档序号:15821792发布日期:2018-11-02 23:10阅读:472来源:国知局

本发明涉及一种封闭式红外线燃烧炉头的安全技术,具体是封闭燃烧炉头弹性自动泄压防爆方法和结构。



背景技术:

目前燃气炉具,不管是大气式还是红外线式,都是开放式燃烧,燃气进入炉腔时通过引射吸入部分一次空气,预混后抵达燃烧面燃烧,其燃气和空气进气在进入燃烧状态前都是接近室温的冷态,除非出现回火,一般不会爆炸问题,即使出现回火,大气式炉具其预混腔很小,爆炸威力较小,对红外线式炉具,其预混腔相对较大,但整体威力不是很大,且因处于开放空间,爆燃或爆炸的气流能快速泄压,虽不会形成灾难性后果,但有时也会形成人生威胁,不过目前都没有强制性要求和相应的解决方案。但在封闭式红外线燃烧炉头中(如专利号2016102172158的中国专利所描述的封闭式燃气炉头),炉头腔体整体处于封闭状态,燃气/空气进气和烟气的排气都只能按设定路径流动,如果因某种原因导致回火,其预混腔的爆炸气流只能在腔体内乱串,很可能形成严重后果,所以在炉头设计时必须考虑这种意外情形,使炉头因某种原因导致内部压力遽然增大到某个安全极限时能自动快速泄压,避免发生灾难。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种封闭燃烧炉头弹性自动泄压防爆方法和结构。

为实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供一种当炉头腔体内部气体压力小于安全阈值时正常工作,而大于该阈值时立即产生泄压口,使内部气体从台面下方快速泄压而不影响工作台面及台面上方物品的方法,以及实现该方法的炉头腔体弹性支撑和预压紧式密封的结构。

所述方法的具体实现措施:腔体内气体正常燃烧时产生一定的工作压力,而回火爆炸时产生的压力远大于该工作压力,故可设定一个最大许可阈值,使该阈值大于正常工作压力而远小于爆炸压力,当内部气体压力超过该阈值时将自动泄压,使内部爆燃或爆炸的气流快速释放;该阈值应低于可能产生破坏性损伤的最低内部气体压力,且低于面板与支撑框架间的连接力,但应大于正常燃烧时避免气体泄漏的密封压力。

为确保泄压时气体从台面下方释放,工作台面与封闭炉头腔体的连接不使用固定式连接,而采用预压紧式密封连接、且工作台面可承受的破坏冲击力和台面与整体框架的固定力均大于开启泄压时的安全阈值,这样使用者及物品均不会受到影响。

所述炉头腔体弹性支撑和预压紧式密封结构,是指封闭燃烧炉头腔体与支撑框架之间的连接采用弹性结构,可根据需要选择拉簧、压簧、扭簧或其他种类弹性结构体,设计上应采用多点均布式弹性支撑,并保证弹性结构体的总支撑力等于封闭炉头腔体自重和泄压阈值之和,而应远小于爆炸时可能产生的气体压力。

发生自动泄压时,弹簧变形,炉头腔体整体下移,使工作台面与炉头腔体的密封接触处出现缝隙,内部受压气体外泄后,腔体内压力随即恢复正常,炉头腔体在弹性支撑力的作用下恢复正常状态,即工作台面与炉头腔体重新处于密封状态,炉头可以继续使用。

泄压所需缝隙很小,所以弹性支撑结构的泄压弹性行程不必过大,过大将导致回弹力增加,产生较大冲击力,为系统带来不良影响。

由于泄压的需要,所有需要接入炉头腔体的连接,如进气管、点火针、探头、排气管等等都必须采用非刚性连接,或可随同炉头同步运动的结构,否则导致泄压受阻或出现破坏性损伤。

本发明与现有技术相比的有益效果是:

暂无相关技术,该发明利用的是材料特性,可靠性高,实现简单,成本低廉。

附图说明

图1为本发明实施例一的基本结构示意图

图2为本发明实施例二的基本结构示意图

具体实施方式

实施例一:图1中炉头腔体(5)在多个扭转弹簧(3)的预扭转力作用下紧紧顶住玻璃台面(1),扭转弹簧固定在炉头框架(2)上,玻璃台面(1)与炉头框架的(2)的可采用强力胶带粘接,其固定力应大于弹簧(3)总支撑力,所有引入炉头腔体(5)内部的管线(4)都采用柔性连接。

所述扭转弹簧(3)应沿炉头腔体(5)四周均匀布局,至少应有三个支撑点,使炉头腔体(5)均匀预压紧在玻璃台面(1)下面。

炉头腔体(5)上端应采用有一定变形能力的耐高温绝热材料,如硅酸铝或气凝胶编织物,使其在一定压力作用下与玻璃台面(1)间形成密封连接,内部气体不会从接缝处泄漏,称该压力为最低密封压力。

正常工作时内部燃烧的气体压强略大约外面大气压(具体值与系统设计有关),气体将在接触面产生一定的工作压力,应使弹簧(3)支撑其炉头腔体(5)后的预压力不得小于该工作压力和最低密封压力之和,此时接缝处将无漏气。

考虑长时间使用后弹簧和炉头腔体(5)密封材料的蠕变可能,泄压阈值等于上述工作压力和最低密封压力之和,再加上蠕变安全系数。

炉头正常工作时气流沿设计通道正常流动,当炉头腔体(5)内部压力突然增大并达到泄压阈值时,即达到扭转弹簧(3)预紧力时,弹簧(3)产生弹性变形,炉头腔体(5)将整体下移,玻璃台面(1)与炉头腔体(5)之间将出现缝隙,气体快速泄漏,内部压力将随即释放,随后炉头腔体(5)在扭转弹簧(3)的弹力作用下上移并压紧玻璃台面,整个炉头恢复正常。

由于玻璃台面(1)与炉头框架(2)的连接力大于泄压阈值,且玻璃台面(1)在泄压阈值力作用下不会产生破碎,故台面上的物品和周围的人不会有任何危险

本方案的优点是性能可靠,结构简单,成本低。

实施例二:图2中炉头腔体(4)在多个弹簧(3)的拉力作用下紧紧顶住玻璃台面(1),弹簧(3)采用多点均布式固定在炉头框架(2)上,玻璃台面(1)与炉头框架(2)的固定力大于弹簧(3)的总拉力,所有引入炉头腔体(4)的内部管线(5)都采用柔性连接。

本实施例其他方面均与实施例一相同。

上述实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中专业技术人员对本发明的技术方案所采取的各种变化和改进,均属于本发明的保护范围。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种封闭燃烧炉头弹性自动泄压防爆方法和结构,包括设定炉头腔体内部安全压力阈值、超过阈值时将自动泄压的方法,以及实现该方法的结构,即通过弹簧将炉头腔体支撑在炉头框架上,并与台面预压紧密封,当炉头腔体内部压力增大到泄压阈值时弹簧变形、炉头腔体下移而工作台面固定不动,使工作台面与炉头腔体之间产生缝隙,气流从台面下方自动泄放而不影响工作台面及台面上方物品,从而预防破坏性爆炸的发生,等内部压力泄放完成,炉头腔体又在弹簧作用下自动回复原位而不影响炉头的正常使用。

技术研发人员:刘元雨
受保护的技术使用者:深圳市元疆科技有限公司
技术研发日:2017.04.13
技术公布日:2018.11.02
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