一种天然气助燃辐射节能器的制作方法

本实用新型涉及一种天然气助燃辐射节能器，属于可燃气体燃烧辅助设备技术领域。

背景技术：

自然界蕴藏有丰富的天然气资源，天然气的储量远远超过石油储量，从现有技术发展角度看，随着石油资源的减少和开采难度的加大，天然气价格的下跌以及天然气化工技术的进步，天然气有望在21世纪取代石油成为主要能源和化工原料。

甲烷是天然气的主要成分，研究提高甲烷的燃烧利用效率，对社会节能和环保的发展都极为必要。而由于甲烷的分子十分稳定，如何有效打开c-h键并建立新的化学键是提高甲烷燃烧利用效率的关键。研究过程中，申请人发现：在燃烧锅炉的前端设置助燃节能设备，借助节能器内过渡金属元素提高甲烷的活化反应，可有效提高天然气燃烧火焰黑度，增强火焰热辐射，最终提高甲烷的燃烧利用，实现天然气的节能利用。

专利号201620694482x的“天然气助燃辐射节能器”实用新型专利，也是提出一种天然气助燃辐射节能器，但该节能器主要借助天然气与乙醚的混合，即类似现有技术中增加助燃剂，在一定的温度和压力下提高天然气火焰刚性，增加辐射速度，实现天然气的充分燃烧，进而达到对天然气节能的效果。但乙醚易燃易爆，且有毒，在高温燃烧的环境下与天然气混合使用，安全性极低，不利于技术的长远发展，也不利于企业的安全生产。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述已有技术借助助燃剂提高天然气火焰刚性存在的危险性高，不利于人体健康的不足，提供一种安全性好，且对天然气助燃效率高的天然气助燃辐射节能器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种天然气助燃辐射节能器，包括呈圆柱形的外壳，所述外壳两端分别为天然气进口和天然气出口，特殊之处在于外壳内部横向截面上设有金属薄片，所述金属薄片表面涂覆有过渡金属镀层，所述金属薄片表面设置有通孔，相邻所述金属薄片上的所述通孔交错设置。

优选地，所述金属薄片上均匀设置有凹槽，所述凹槽深度大于所述金属薄片的厚度，从而可避免各过渡金属薄片彼此间发生黏连现象。

优选地，所述通孔直径为0mm＜φ≤1mm。

优选地，所述凹槽为弧形结构，所述凹槽的口径与所述通孔的直径相等。凹槽口径与通孔的直径相对应，利于相邻金属薄片的通孔交错设置安装，实现金属薄片间的力量支撑，节约生产成本。

优选地，所述金属薄片的厚度为0.3mm-0.6mm，所述凹槽的深度为0mm＜l≤1mm，该距离数值限制，既有利于节约生产成本，又能保障天然气的活化效果。

优选地，所述金属薄片以4-8个为一组，每组所述金属薄片的两侧固定连接，金属薄片的分组设置，既方便金属薄片在外壳内的安装，生产效率高，更利于保障外壳内气体的通过率，避免发生各通孔对应形成短路通道现象，充分实现过渡金属对天然气的活性催发作用。

优选地，所述金属薄片为可承受1.4mpa压力冲击的金属薄片。

优选地，所述通孔与所述凹槽的对应方式为：每4-6个所述通孔对应1个所述凹槽，在最大化保障甲烷透气率的同时，也能够保证金属金属薄片间的间隙距离。

优选地，所述金属薄片为铁薄片或铬薄片或铝薄片或银薄片或稀土金属薄片中的至少一种薄片。

优选地，所述天然气助燃辐射节能器至少1个，多个所述天然气助燃辐射节能器串联连接，所述天然气助燃辐射节能器所在管道与燃气直通管道并联连接。从而可借助未设置节能器的天然气管道实现节能器效果的检验，并利于节能器的维修调换。

本实用新型天然气助燃辐射节能器至少具有以下技术效果：

1.本申请实施例中“外壳1内部横向截面上设有金属薄片2，所述金属薄片2表面涂覆有过渡金属镀层”，利用过渡金属元素催化甲烷的燃烧活性，解决了现有技术中单一天然气燃烧不充分，造成资源浪费的问题，节能器通气后氧化的过渡金属元素发生场效应，天然气中的甲烷与氧化的过渡金属元素接触产生摩擦，实现了过渡金属元素对甲烷的活化催化，使甲烷燃烧更充分，吸热体更易吸收，达到节能的目的。

2.本申请实施例中“所述金属薄片2表面涂覆有过渡金属镀层”，利用过渡金属元素催化甲烷的燃烧活性，过渡金属元素化学性质稳定，解决了助燃剂本身或助燃剂与甲烷混合后易燃易爆、危险性较高的问题，通过过渡金属元素实现了甲烷的催化燃烧，且催化燃烧过程安全可靠。

3.本申请实施例中“所述金属薄片2表面设置有通孔21，相邻所述金属薄片2上的通孔21交错设置。”通孔的设置利于天然气中在外壳内顺利通过，而上下金属薄片上通孔的交错设置，则可保证过渡金属元素与甲烷充分接触摩擦，实现较好的活性催化效果。

4.本申请实施例中“所述金属薄片2上均匀设置有凹槽22，所述凹槽22深度大于金属薄片2的厚度”，凹槽的设置及凹槽深度大于金属薄片厚度的要求，解决了金属薄片彼此贴合致使过渡金属元素与甲烷接触不充分的问题，在天然气顺利通过节能器的同时保证过渡金属元素与甲烷充分接触摩擦，具有较好的甲烷催化燃烧活性效果。

5.本申请实施例中“所述金属薄片2以4-8个为一组，每组金属薄片2的两侧固定连接”，金属薄片的分组设置，解决了整体或单片安装不便，单片逐一安装无法保证甲烷通气率，整体安装实现困难且成本高的问题，分组固定安装既方便金属薄片在外壳内的安装，生产效率高，更利于保障外壳内气体的通过率，避免发生各通孔对应形成短路通道现象，充分实现过渡金属对天然气的活性催发作用。

附图说明

图1：本实用新型天然气助燃辐射节能器的结构示意图；

图2：实施例中一组金属薄片的剖面侧视图；

图3：实施例中一种金属薄片的结构示意图；

图4：实施例中与图3相邻的金属薄片的结构示意图；

图5：多个天然气助燃辐射节能器生产工艺图；

图中：1-外壳；11-天然气进口；12-天然气出口；2-金属薄片；21-通孔；22-凹槽。

具体实施方式

以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的结构进行进一步说明。

实施例1

本实施例的天然气助燃辐射节能器，是一种天然气燃烧设备入口前端结构技术设备，参照附图1，其包括呈圆柱形的外壳1，外壳1为直径30cm，长度1.4m的钢质圆柱体，外壳1的底部设置有天然气进口11，外壳1顶部设置有天然气出口12，天然气通过天然气进口11进入天然气助燃辐射节能器，通过外壳内的金属薄片，后由天然气出口12出去进入锅炉燃烧设备中。

金属薄片2设置于外壳1内部横向截面上，且金属薄片满布于外壳1内部。所述金属薄片2表面涂覆有过渡金属镀层，金属薄片2表面设置有通孔21，相邻所述金属薄片2上的通孔21交错设置，参照附图3-4，从而避免发生各通孔上下对应形成短路通道现象，充分实现过渡金属对天然气的活性催发作用。

较优地，所述过渡金属为铁、铬、铝、银、稀土金属中的一种。

较优地，所述通孔21直径为0mm＜φ≤1mm。

实施例2

本实施例的天然气助燃辐射节能器，其结构与实施例1基本一致，区别在于，为了避免各过渡金属薄片彼此间发生黏连现象，所述金属薄片2上均匀设置有凹槽22，所述凹槽22深度大于金属薄片2的厚度。

较好地，所述金属薄片2的厚度为0.3mm-0.6mm，凹槽22的深度为0mm＜l≤1mm，该距离数值限制，既有利于节约生产成本，又能保障天然气的活化效果。

较好地，所述凹槽22为弧形结构，凹槽22的口径与通孔21的直径相等。凹槽口径与通孔的直径相对应，利于相邻金属薄片的通孔交错设置安装，实现金属薄片间的力量支撑，节约生产成本。

较好地，所述通孔21与凹槽22的对应方式为：每4-6个通孔对应1个凹槽，在最大化保障甲烷透气率的同时，也能够保证金属金属薄片间的间隙距离。

实施例3

本实施例的天然气助燃辐射节能器，其结构与实施例1基本一致，区别在于，所述金属薄片2以4-8个为一组，例如，可以7个金属薄片2为一组，参照附图2，该组的金属薄片2的两侧通过固定条分别固定连接，分组固定后，再向外壳1内投放金属薄片后，能够保证天然气中甲烷的通气率。

金属薄片的分组设置，既方便金属薄片在外壳内的安装，生产效率高，更利于保障外壳内气体的通过率，避免发生各通孔对应形成短路通道现象，充分实现过渡金属对天然气的活性催发作用。

较好地，所述金属薄片2为可承受1.4mpa压力冲击的金属薄片。

实施例4

本实施例的天然气助燃辐射节能器，其结构与实施例1-3基本一致，区别在于，参照附图5，所述天然气助燃辐射节能器至少1个，多个所述天然气助燃辐射节能器串联连接，天然气助燃辐射节能器所在管道与燃气直通管道并联连接。多个天然气助燃辐射节能器串联连接，可进一步增加对甲烷的燃烧活化，且借助与节能器并联的未设置节能器的燃气直通管道实现对节能器效果的检验，并利于节能器的维修调换。

本实用新型天然气助燃辐射节能器的工作原理：金属金属薄片按组分别置放于外壳内，天然气助燃辐射节能器串联，并与燃气直通管道并联，天然气通过外壳底部的天然气进口进入外壳内，天然气中的甲烷穿过多个金属金属薄片上的通孔，即天然气通过多个不同的曲折的通气通道到达外壳顶部的天然气出口处，经天然气出口进入燃烧设备前的进气通道，最后进入燃烧设备中。其中，天然气中的甲烷在曲折穿过各个通孔时，金属金属薄片上的过渡金属元素与甲烷充分接触摩擦，实现了过渡金属元素对甲烷的活化催化，使甲烷燃烧更充分，吸热体更易吸收，达到节能的目的。

在实际生产中，因节能器实现了对甲烷的催化燃烧活性，甲烷充分燃烧，故其耗氧量增加，因而需根据实际生产需要增加鼓风机的数量，以保证甲烷的充分燃烧效果，避免资源的浪费，节约生产成本。

根据实际成产需要，燃烧设备前，对应节能器可加装自动控制系统，提高生产的便利性，节约人工成本。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变形，这些简单变形均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。