一种两用烧嘴的制作方法

本实用新型涉及工业炉技术领域，尤其涉及适用于煤气和天然气的两用烧嘴。

背景技术：

采用天然气、煤气或燃料油作为燃料的工业炉，其工作原理是将待加热工件放置在炉膛内，加热升温达到工艺要求的温度，保温或均温。工业炉在加热中，都要配用烧嘴，通过烧嘴将助燃气体（空气）和燃料单独通入炉膛，或者在烧嘴内混合后通入炉膛。现有烧嘴存在的缺陷：适用范围较窄，要么只适用于天然气，要么只适用于煤气，因此，有必要研究一种两用烧嘴。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种结构简单、使用方便的两用烧嘴。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种两用烧嘴，包括：内管体，其上设置有一煤气进口和一煤气出口；套设于所述内管体外围且与所述内管体固定连接的外管体，其上设置有一空气进口、一空气出口和一天然气进口；以及设置在所述内管体的外管壁和所述外管体的内管壁之间且沿所述外管体和所述内管体的轴向方向分布的天然气输送管；其中，所述外管体的管腔与所述内管体的管腔相互独立，所述内管体的外管壁和所述外管体的内管壁之间存在有预设间隙，所述预设间隙构造成空气流动通道，所述天然气输送管位于所述空气流动通道内，所述天然气输送管与所述天然气进口相连通。

优选的，所述天然气输送管通过固定架和支撑座设置在所述内管体的外管壁上，所述固定架和所述支撑座沿所述内管体的轴向方向固定设置在所述内管体的外管壁上；其中，所述天然气输送管与所述固定架固定连接，所述支撑座上成型有供所述天然气输送管穿设的第一通孔，所述支撑座与所述天然气输送管之间活动连接以使所述天然气输送管可相对所述支撑座在轴向方向移动。

优选的，所述内管体相向两端部开口，所述两端部上的开口分别为所述煤气进口与所述煤气出口；其中，所述煤气进口与所述煤气出口同轴设置。

优选的，所述空气进口成型在所述外管体的管壁上，所述空气出口成型在所述外管体的一侧端部上；其中，所述空气进口的中心轴线与所述空气出口的中心轴线垂直相交，所述空气出口与所述煤气出口相齐平。

优选的，所述天然气输送管的出口端设置有天然气喷头；所述天然气喷头具有一与所述天然气输送管的出口端相连通的喷头腔、一成型在所述天然气喷头端部上的第一喷口、一用于衔接所述喷头腔与所述第一喷口的连接区、成型在所述天然气喷头的圆周壁面上的多个第二喷口；其中，所述第一喷口的口径小于所述喷头腔的口径，所述第二喷口与所述喷头腔相连通，所述第二喷口的中心轴线与所述第一喷口的中心轴线之间存在一锐角夹角。

优选的，所述锐角夹角的取值范围为：35°～55°。

优选的，所述外管体和所述内管体的一侧设置有炉墙；其中，所述炉墙上设有烧嘴砖，所述空气出口和所述煤气出口抵靠于所述烧嘴砖的一端部。

优选的，所述天然气输送管以圆形阵列的方式设置在所述内管体的外管壁上；所述天然气输送管的外径与所述预设间隙在外管体径向方向上的尺寸的比值范围为：1:2～3.5。

优选的，所述内管体的外管壁和所述外管体的内管壁之间还设置有使得由所述预设间隙形成的空气流动通道的出口端产生涡旋的涡旋叶片，所述涡旋叶片靠近所述空气出口和所述煤气出口设置；其中，所述涡旋叶片上成型有供所述天然气输送管穿设的第二通孔，所述第二通孔与所述天然气输送管之间活动连接。

优选的，所述涡旋叶片呈矩形板状，所述内管体的中心轴线与所述天然气输送管的中心轴线形成一参照面，所述涡旋叶片与所述参照面之间存在一夹角，所述夹角的取值范围为：20°～30°。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型提供的两用烧嘴，其内管体用于输送热脏煤气，内管体的外管壁和外管体的内管壁之间形成有空气流动通道，天然气输送管位于空气流动通道内，天然气和煤气可任选其一作为气源，有效的扩大了烧嘴的使用范围，具有结构简单、使用方便的优点；

内管体的外管壁和外管体的内管壁之间形成有圆环形的空气流动通道，且天然气输送管位于该空气流动通道内，具有结构简单紧凑的优点；

天然气输送管与固定架固定连接、与支撑座活动连接，能够有效延长天然气输送管的使用寿命；

固定架和支撑座位于空气进口的相向两侧，能够避免固定架减弱空气流动通道的流通性能；

涡旋叶片能够使得空气流动通道的出口端产生涡旋，以利于空气和可燃气源混合。

附图说明

图1是本实用新型所述两用烧嘴的剖面结构示意图；

图2是本实用新型所述两用烧嘴的侧视方向的结构示意图；

图3是本实用新型所述两用烧嘴与炉墙之间的位置关系示意图；

图4是图1中a区域的放大结构示意图；

图5是图1中b区域的放大结构示意图；

图6是本实用新型的天然气喷头的结构示意图；

图7是本实用新型的烧嘴砖的结构示意图。

图中：10、外管体；11、空气进口；12、空气出口；13、天然气进口；20、内管体；21、煤气进口；22、煤气出口；30、天然气输送管；40、固定架；50、支撑座；60、天然气喷头；61、喷头腔；62、第一喷口；63、第二喷口；64、连接区；70、涡旋叶片；80、炉墙；90、烧嘴砖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1至图7所示，本实用新型提供了一种两用烧嘴，包括：内管体20，其上设置有一煤气进口21和一煤气出口22；套设于内管体20外围且与内管体20固定连接的外管体10，其上设置有一空气进口11、一空气出口12和一天然气进口13；以及设置在内管体20的外管壁和外管体10的内管壁之间且沿外管体10和内管体20的轴向方向分布的天然气输送管30；其中，外管体10的管腔与内管体20的管腔相互独立，内管体20的外管壁和外管体10的内管壁之间存在有预设间隙，预设间隙构造成空气流动通道，天然气输送管30位于空气流动通道内，天然气输送管30与天然气进口13相连通。本方案中，所述两用烧嘴可适用的可燃气源为煤气和天然气，天然气和煤气可任选其一作为其气源，有效的扩大了烧嘴的使用范围，具有结构简单、使用方便的优点。本方案中，内管体的外管壁和外管体的内管壁之间形成有圆环形的空气流动通道，且天然气输送管位于该空气流动通道内，具有结构简单紧凑的优点。

作为本方案的一实施例，如图1、图3和图4所示，天然气输送管30通过固定架40和支撑座50设置在内管体20的外管壁上，固定架40和支撑座50沿内管体20的轴向方向固定设置在内管体20的外管壁上，且固定架40和支撑座50分别位于空气进口11的相向两侧，支撑座50靠近煤气出口22设置；其中，天然气输送管30与固定架40固定连接，支撑座50上成型有供天然气输送管30穿设的第一通孔，支撑座50与天然气输送管30之间活动连接以使天然气输送管30可相对支撑座50在轴向方向移动。本方案中，天然气输送管30与固定架40固定连接、与支撑座50活动连接，这样设置的用意是：由于天然气输送管30输送的天然气具有一定温度，天然气输送管30会因热胀冷缩原理而在轴向方向上产生变形量，若天然气输送管30与支撑座50固定连接，则会造成天然气输送管30弯曲断裂，大大缩短了天然气输送管30的使用寿命。本方案中，将固定架40和支撑座50设置在空气进口11的相向两侧，这样设置的用意是：以避免固定架40减弱空气在空气流动通道内的流通性能。本方案中，支撑座50的外表面q与外管体10的内管壁之间的间隙命名为m，内管体20的外管壁和外管体10的内管壁之间存在有的预设间隙命名为n，m大于n/3，以保证空气有足够的流动空间。

作为本方案的一实施例，如图1所示，内管体20相向两端部开口，两端部上的开口分别为煤气进口21与煤气出口22；其中，煤气进口21与煤气出口22同轴设置。如图1所示，空气进口11成型在外管体10的管壁上，空气出口12成型在外管体10的一侧端部上；其中，空气进口11的中心轴线与空气出口12的中心轴线垂直相交，空气出口12与煤气出口22相齐平，具有结构简单、美观大方的优点。

作为本方案的一实施例，如图1、图5和图6所示，天然气输送管30的出口端设置有天然气喷头60；天然气喷头60具有一与天然气输送管30的出口端相连通的喷头腔61、一成型在天然气喷头60端部上的第一喷口62、一用于衔接喷头腔61与第一喷口62的连接区64、成型在天然气喷头60的圆周壁面上的多个第二喷口63；其中，第一喷口62的口径小于喷头腔61的口径，第二喷口63与喷头腔61相连通，第二喷口63的中心轴线与第一喷口62的中心轴线之间存在一锐角夹角；锐角夹角的取值范围为：35°～55°。本方案中，设置第一喷口62和第二喷口63的目的是：使得经由天然气喷头60喷出的天然气气流能够更为均匀地与空气混合。本方案中，第二喷口63的数量设置为6个，第二喷口63沿着天然气喷头60的周向方向等间隔分布，从而使得天然气气流能够更为均匀地与空气混合。本方案中，第二喷口63的中心轴线与第一喷口62的中心轴线之间的锐角夹角过大和过小均不能很好地实现与空气混合，因此，将锐角夹角限制在35°～55°这个区间范围内。

作为本方案的一实施例，如图3所示，外管体10和内管体20的一侧设置有炉墙80；其中，炉墙80上设有烧嘴砖90，空气出口12和煤气出口22抵靠于烧嘴砖90的一端部。本方案中，如图7所示，烧嘴砖90上成型有沿外管体10的轴向方向贯穿烧嘴砖90的中空腔，该中空腔中间孔径小于两侧孔径以利于空气与可燃气源进一步混合。

作为本方案的一实施例，如图1和图2所示，天然气输送管30以圆形阵列的方式设置在内管体20的外管壁上，以利于空气与天然气的混合；天然气输送管30的外径与预设间隙在外管体10径向方向上的尺寸的比值范围为：1:2～3.5；具体的，天然气输送管30的外径与预设间隙在外管体10径向方向上的尺寸的比值为：1:2.75，这样设置的用意是：以避免天然气输送管30的外径过大而减弱空气在空气流动通道内的流通性能。

作为本方案的一实施例，如图1至图3所示，内管体20的外管壁和外管体10的内管壁之间还设置有使得由预设间隙形成的空气流动通道的出口端产生涡旋的涡旋叶片70，涡旋叶片70靠近空气出口12和煤气出口22设置，本方案中，涡旋叶片70以利于空气和可燃气源混合；涡旋叶片70上成型有供天然气输送管30穿设的第二通孔，第二通孔与天然气输送管30之间活动连接。

作为本方案的一实施例，如图2所示，涡旋叶片70呈矩形板状，内管体20的中心轴线与天然气输送管30的中心轴线形成一参照面，涡旋叶片70与参照面之间存在一夹角，夹角的取值范围为：20°～30°，具体的，夹角的取值优选为25°，该夹角过大和过小均不能很好地实现空气与可燃气源混合。本方案中，涡旋叶片70与天然气输送管30一一对应设置，如图2所示，涡旋叶片70和天然气输送管30的数量均为8，那么参照面相应的也有8个。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。