空气消烟型火炬头的制作方法

1.本发明涉及火炬燃烧器领域，具体而言涉及一种空气消烟型火炬头。


背景技术：

2.空气消烟火炬在石油化工、煤化工、精细化工等行业中被广泛应用，其是够处理石油化工厂、炼油厂、化工厂及其它工厂或装置无法回收及再加工的可燃气体或可燃有毒气体及蒸汽的特殊燃烧设施，是保证工厂安全生产、减少环境污染的一项重要措施。目前，环保要求日益严格，要求火炬气燃烧后的排放残留产物、排放速率以及落地浓度等均需满足规范要求
3.空气消烟火炬在实际燃烧过程中，气体燃料在高温烟气环境下发生高温裂解，生成大量燃烧中间状态产物，如炭黑颗粒聚合物、cxhy裂解小分子基团、o、oh活化基及其它各类复杂的成分，高温下热解所生成的产物无法在可燃烧状态下继续接触到氧气，则无法继续完成燃烧进程，从而产生大量未燃尽的成分，例如可直接肉眼观测到的黑烟现象。因此，在环保政策日趋严格的发展趋势下，且相对于蒸汽消烟型火炬头受寒冷环境条件或水资源的限制，研发出一种能使气体燃料高效燃烧的空气消烟型火炬头是亟需解决的技术需求。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.为了至少部分解决前述的技术问题，本发明提供了一种空气消烟型火炬头，该空气消烟型火炬头包括：
6.燃料气体通道，所述燃料气体通道上具有多个燃烧头；
7.助燃气体通道，所述助燃气体通道上具有多个出风口；其中，多个所述出风口分别设置于相邻的所述燃烧头之间，所述出风口的出口高于所述燃烧头的顶部。
8.该空气消烟型火炬头采用均匀分布的燃烧头，且将多个燃烧头均匀分布在多个出风口之间，进而增加了燃料气体与空气的混合范围，使得燃料气体与空气充分混合，提高了燃烧效率，消除黑烟的产生。
9.在实施例中，所述燃料气体通道由一筒体形成，所述筒体的顶部封闭，多个燃烧头设置在所述筒体的侧壁上。
10.在实施例中，多个所述燃烧头相对于所述燃料气体通道的轴线中心对称设置。
11.在实施例中，所述燃烧头的顶部包括第一燃烧面和第二燃烧面，所述第一燃烧面和所述第二燃烧面上设置有多个喷孔，所述第一燃烧面和所述第二燃烧面相背对设置，所述第一燃烧面和所述第二燃烧面之间的夹角为90
°
到120
°
。
12.在实施例中，所述喷孔的直径为12到26毫米。
13.在实施例中，所述燃烧头的数量为6到36个。
14.在实施例中，所述出风口的出口高于所述燃烧头的顶部50
‑
100毫米。
15.通过设计火炬上均布燃烧头的喷孔数量、角度、孔径等参数，使得火炬气射流被环绕的空气射流通道包裹，增加与火炬头外围空气接触范围，达到火炬气与空气充分混合无烟燃烧的效果。出风口的出口通过外环板的延伸而高于燃烧头的顶部50
‑
100毫米，进而在出风口的出口与燃烧头的顶部之间留出混合区域，使得燃气与空气充分预混合。同时将火炬头的燃烧区域抬高至火炬头出口上方，防止燃烧产生的高温对火炬头的损伤。
16.在实施例中，多个所述出风口设置在所述助燃气体通道的顶部，多个所述出风口相对于所述燃料气体通道的轴线中心对称设置以使所述助燃气体通道的顶部呈花瓣状，所述燃料气体通道与所述助燃气体通道同轴夹套设置，以使多个所述出风口分别设置于相邻的所述燃烧头之间。
17.助燃气体通道2的顶部呈花瓣状结构可以充分利用强制鼓风空气的排放速度引射周围大气中的氧气来参与燃烧，保证燃烧更加充分。
18.在实施例中，所述燃料气体通道的筒体的上部的直径沿燃料气体流动方向逐渐变小。
19.在实施例中，所述第一燃烧面和/或第二燃烧面上设置有至少两排所述喷孔，每排相邻所述喷孔之间的距离为1.5到3倍的所述喷孔的直径。
20.参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
21.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
22.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明的实施例提供的空气消烟型火炬头的主视图；
25.图2为本发明的实施例提供的空气消烟型火炬头的俯视图。
具体实施方式
26.下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围内。
27.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.为了解决前述问题，根据本发明的实施例，参照图1和图2所示，提供了一种空气消烟型火炬头。该空气消烟型火炬头可以包括燃料气体通道1以及助燃气体通道2。燃料气体通道1上具有多个燃烧头4，述助燃气体通道2上具有多个出风口。多个出风口分别设置于相邻的燃烧头4之间，出风口的出口高于燃烧头4的顶部。该空气消烟型火炬头采用均匀分布的燃烧头4，且将多个燃烧头4均匀分布在多个出风口之间，进而增加了燃料气体与空气的混合范围，使得燃料气体与空气充分混合，提高了燃烧效率，消除黑烟的产生。
30.在本实施例中，燃料气体通道1及助燃气体通道2均可以由筒体形成。例如，燃料气体通道1的筒体与助燃气体通道2的筒体可以采用同轴夹套的形式，燃料气体通道1的筒体可以套设在助燃气体通道2的筒体内，燃料气体通道1的筒体与助燃气体通道2的筒体之间形成助燃气体通道2。需要说明书，燃料气体可以为认可需要通过火炬头燃烧来处理的可燃气体。助燃气体为任何可以帮助燃烧的气体，例如空气或氧气。
31.燃料气体通道1的筒体的下部可以为圆筒结构，上部为圆台结构。例如，燃料气体通道1的筒体的上部的直径沿燃料气体流动方向逐渐变小，进而在其上部形成渐缩状的圆台结构，防止中心产生闷烧。燃料气体通道1的筒体的顶部可以通过顶板6封闭。多个燃烧头4可以设置在筒体的侧壁上，进一步的，多个燃烧头4可以设置在圆台结构上。为了使燃料气体燃烧均匀，多个燃烧头4相对于燃料气体通道1的轴线中心对称设置。需要说明的，燃料气体通道1的轴线即为燃料气体通道1的筒体的中心轴线。
32.燃烧头4的结构大体呈板状。燃烧头4沿燃料气体通道1的轴线方向上的截面中，燃烧头4顶部的截面可以为等腰三角形结构，下部的界面可以为长方形结构。燃烧头4的顶部可以包括第一燃烧面和第二燃烧面，第一燃烧面和第二燃烧面可以为一长方形结构。第一燃烧面和第二燃烧面上设置有多个喷孔5，第一燃烧面和第二燃烧面相背对设置，第一燃烧面和第二燃烧面之间的夹角可以为90
°
到120
°
，进而使得顶部的截面呈三角形。喷孔5的直径为12到26毫米。燃烧头4的数量为6到36个。第一燃烧面和/或第二燃烧面上设置有至少两排喷孔5，每排相邻喷孔5之间的距离为1.5到3倍的喷孔5的直径。
33.通过设计火炬上均布燃烧头4的喷孔5数量、角度、孔径等参数，使得火炬气射流被环绕的空气射流通道包裹，增加与火炬头外围空气接触范围，达到火炬气与空气充分混合无烟燃烧的效果。
34.多个出风口设置在助燃气体通道2的顶部，多个出风口相对于燃料气体通道1的轴线中心对称设置以使助燃气体通道2的顶部呈花瓣状。例如，助燃气体通道2的顶部可以为一逐渐向外扩张然后再包括等径延伸的外环板3的开口结构，该结构内以燃料气体通道1的轴线中心对称设置有多个出风口，进而使得助燃气体通道2的顶部呈花瓣状。可以理解的，呈花瓣状并不对本技术的实施例的具体限制，而是帮助理解助燃气体通道2的顶部的大体结构。
35.助燃气体通道2的顶部呈花瓣状结构可以充分利用强制鼓风空气的排放速度引射周围大气中的氧气来参与燃烧，保证燃烧更加充分。燃料气体通道1与助燃气体通道2同轴
夹套设置，以使多个出风口分别设置于相邻的燃烧头4之间。出风口的出口通过外环板3的延伸而高于燃烧头4的顶部50
‑
100毫米，进而在出风口的出口与燃烧头4的顶部之间留出混合区域，使得燃气与空气充分预混合。同时将火炬头的燃烧区域抬高至火炬头出口上方，防止燃烧产生的高温对火炬头的损伤。
36.发明提出的一种高效空气消烟型火炬头，结构是火炬气筒体与空气筒体同轴布置的夹套结构，通过设计火炬气筒体均布燃烧头4喷孔5数量、角度、孔径，以及空气筒体曲折花瓣状结构，使得火炬气射流被环绕的空气射流通道包裹，增加与火炬头外围空气接触范围，达到火炬气与空气充分混合无烟燃烧的效果。
37.本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。