本發(fā)明涉及一種火炬，特別涉及一種強(qiáng)制氣膜冷卻的火炬。

背景技術(shù)：

目前油氣開采過程中產(chǎn)生的廢氣較難回收，現(xiàn)多排放至高空火炬或地面火炬燃燒處理。引射式火炬燃燒所需的空氣來源于燃?xì)鈩?dòng)能引射的空氣，引射進(jìn)的空氣直接就和燃料氣混合，不能分離出來做冷卻用。對(duì)于帶燃燒室的火炬而言，燃燒室外壁直接暴露在高溫環(huán)境中，這就會(huì)造成燃燒室壁筒材料要求耐高溫，即使耐高溫的材料使用壽命也是有限的，大多存在環(huán)保問題，而且成本很高。

公告號(hào)為204026699U的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種強(qiáng)制氣膜冷卻配風(fēng)的封閉式地面火炬裝置。這種強(qiáng)制氣膜冷卻的火炬的問題在于他并未形成氣膜冷卻。他的結(jié)構(gòu)原理只能說是對(duì)流冷卻，只通過空氣對(duì)流換熱帶走外壁面的熱量來冷卻火炬燃燒室壁面。且從豎直方向上看，火炬外壁為凹凸形結(jié)構(gòu)，冷卻空氣的流動(dòng)方向也是豎直方向，在外壁凹陷處空氣會(huì)形成渦流不利于流動(dòng)帶走熱量。在內(nèi)壁凹陷處，高溫燃?xì)鈺?huì)形成渦流不利于流動(dòng)排出燃?xì)鈳ё邿崃?，冷卻空氣消耗大，冷卻效率不高。而且燃燒室內(nèi)壁依然與高溫?zé)煔夂突鹧娼佑|，會(huì)被腐蝕。冷卻空氣自下而上溫度會(huì)升高造成火炬燃燒室上筒體冷卻效率下降，造成燃燒室壁內(nèi)存在較大的熱應(yīng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種可有效形成冷卻氣膜的強(qiáng)制氣膜冷卻的火炬。

一種強(qiáng)制氣膜冷卻的火炬，包括壁筒，所述壁筒為上下兩端開口且在其內(nèi)部形成燃燒室，所述壁筒底部設(shè)有若干燃燒器，所述火炬還包括用以冷卻所述壁筒的冷卻結(jié)構(gòu)，所述冷卻結(jié)構(gòu)包括安裝在所述壁筒外部的冷卻夾套及設(shè)置于所述壁筒上的通氣結(jié)構(gòu)，所述冷卻夾套與所述壁筒外壁之間間隔從而形成冷卻流道，所述通氣結(jié)構(gòu)與所述燃燒室和冷卻流道連通，使得進(jìn)入所述冷卻流道的強(qiáng)制冷卻氣流能通過所述通氣結(jié)構(gòu)在所述壁筒內(nèi)壁面形成冷卻氣膜。

在一實(shí)施例中，所述火炬包括若干層防護(hù)罩，每層防護(hù)罩包括所述壁筒和冷卻夾套，所述壁筒上設(shè)有所述通氣結(jié)構(gòu)，所述冷卻夾套與所述壁筒外壁之間間隔從而形成所述冷卻流道，所述通氣結(jié)構(gòu)與所述燃燒室和冷卻流道連通，使得進(jìn)入所述冷卻流道的強(qiáng)制冷卻氣流能通過所述通氣結(jié)構(gòu)在所述壁筒內(nèi)壁面形成冷卻氣膜。

在一實(shí)施例中，所述冷卻夾套的上下緣分別與所述壁筒的上下緣密封連接以使得所述冷卻流道的上下兩端封閉。

在一實(shí)施例中，所述強(qiáng)制冷卻氣流從所述冷卻夾套下端的多個(gè)位置進(jìn)入所述冷卻流道。

在一實(shí)施例中，所述冷卻夾套外部設(shè)有與所述冷卻流道連通的環(huán)形管，所述環(huán)形管用以接收外部的強(qiáng)制冷卻空氣，所述環(huán)形管上設(shè)有連接至所述冷卻夾套下端的所述多個(gè)位置的多個(gè)連接支管，所述多個(gè)連接支管與所述冷卻流道連通以將所述強(qiáng)制冷卻空氣導(dǎo)入所述冷卻流道。

在一實(shí)施例中，所述通氣結(jié)構(gòu)包括貫穿所述壁筒設(shè)置的若干冷卻氣孔，所述冷卻氣孔分別與所述燃燒室和冷卻流道連通。

在一實(shí)施例中，所述冷卻氣孔包括氣孔入口、氣孔出口及所述氣孔入口和氣孔出口之間的氣孔通道，所述氣孔入口設(shè)置于所述壁筒的外壁面，所述氣孔出口設(shè)置于所述壁筒的內(nèi)壁面，所述氣孔通道自所述氣孔入口朝向所述氣孔出口向上傾斜。

在一實(shí)施例中，所述壁筒為分層式塔狀結(jié)構(gòu)，包括沿豎直方向布置的多層壁筒，在豎直方向上相鄰的兩層壁筒中，上一層壁筒的徑向?qū)挾却笥谙乱粚拥膹较驅(qū)挾?，使得在相鄰兩層壁筒之間形成一與所述燃燒室和冷卻流道流體相通的間隙。

在一實(shí)施例中，所述通氣結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述間隙內(nèi)的波浪形片狀結(jié)構(gòu)，所述波浪形片狀結(jié)構(gòu)內(nèi)形成若干冷卻氣道，包括第一冷卻氣道和第二冷卻氣道，所述第一冷卻氣道包括波浪開口朝向上層壁筒的冷卻氣道，所述第二冷卻氣道包括波浪開口朝向下層壁筒的冷卻氣道。

在一實(shí)施例中，所述波浪形片狀結(jié)構(gòu)固定于所述上層壁筒和下層壁筒之間，在豎直方向上，所述波浪形片狀結(jié)構(gòu)的上端高于所述下層壁筒的頂端，所述波浪形片狀結(jié)構(gòu)的下端與所述上層壁筒的底端平齊。

綜上所述，本發(fā)明提出一種強(qiáng)制氣膜冷卻的火炬，以解決現(xiàn)有火炬燃燒室壁筒冷卻方式的效率不高的問題。在火炬上設(shè)置冷卻結(jié)構(gòu)，該冷卻結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在壁筒外部的冷卻夾套和設(shè)置在壁筒上的通氣結(jié)構(gòu)，通氣結(jié)構(gòu)例如為貫穿壁筒的若干冷卻氣孔，或者將壁筒設(shè)計(jì)成分層式塔狀結(jié)構(gòu)，使得相鄰兩壁筒之間形成間隙，可在間隙中加設(shè)冷卻氣道，例如波浪冷卻氣道。強(qiáng)制冷卻空氣經(jīng)冷卻夾套與壁筒形成的冷卻流道進(jìn)入冷卻氣孔或間隙，進(jìn)而進(jìn)入燃燒室，該冷卻空氣具有豎直方向和水平方向的分速度，可隔離高溫火焰、燃?xì)?，帶走高溫，改變火焰方向，避免燃燒室?nèi)壁被灼蝕，為火焰燃燒補(bǔ)充二次空氣，提高燃燒質(zhì)量，同時(shí)在壁筒外壁和內(nèi)壁形成冷卻氣膜，冷卻均勻，延長(zhǎng)火炬的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明火炬的運(yùn)行流程圖。

圖2為本發(fā)明火炬一實(shí)施例的局部剖視圖。

圖3為圖2的另一角度的局部剖視圖。

圖4為圖3中圈A部分結(jié)構(gòu)的放大示意圖。

圖5為本發(fā)明火炬另一實(shí)施例的局部剖視圖。

圖6為圖5的另一角度的局部剖視圖。

圖7為圖6中圈B部分結(jié)構(gòu)的放大示意圖。

具體實(shí)施方式

在詳細(xì)描述實(shí)施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請(qǐng)中下文或附圖中所描述的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭及術(shù)語僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項(xiàng)、其等同物及其它附加事項(xiàng)。特別是，當(dāng)描述“一個(gè)某元件”時(shí)，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個(gè)，也可以包括多個(gè)。

如圖1所示，本發(fā)明提出一種強(qiáng)制氣膜冷卻的火炬，該火炬包括燃燒裝置10、透平壓氣機(jī)12、燃?xì)馔ǖ?4和冷卻空氣通道16，其中燃?xì)馔ǖ?4和冷卻空氣通道16分別連接在透平壓氣機(jī)12與燃燒裝置10之間。本實(shí)施例中，為了方便安裝，透平壓氣機(jī)12設(shè)置在燃燒裝置10的氣源入口處，在其他實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際安裝需要，透平壓氣機(jī)12也可以設(shè)置在燃燒裝置10的其他位置。燃燒裝置10包括燃?xì)馊肟?8和連通至燃燒裝置10的燃燒室壁面的冷卻通道入口20。

透平壓氣機(jī)12包括轉(zhuǎn)軸22以及固定安裝在轉(zhuǎn)軸22上的透平24和壓氣機(jī)26。其中，透平24可以是軸流型或徑流型，壓氣機(jī)26也可以是軸流型或徑流型。本實(shí)施例中，透平24和壓氣機(jī)26均采用軸流型，并共同組成軸流透平壓氣機(jī)。

透平24包括透平入口部28和透平出口部30，透平入口部28用以通入高壓燃?xì)猓鐏碜跃畧?chǎng)的高壓天然氣。燃?xì)馔ǖ?4連接在透平出口部30與燃燒裝置10的燃?xì)馊肟?8之間，用以向燃燒裝置10提供燃燒所需要的燃?xì)狻８邏禾烊粴膺M(jìn)入透平24驅(qū)動(dòng)透平渦輪旋轉(zhuǎn)，高壓天然氣膨脹后壓力降低，經(jīng)透平24膨脹降壓的天然氣經(jīng)透平出口部30排出進(jìn)入燃?xì)馔ǖ?4，然后經(jīng)燃?xì)馊肟?8進(jìn)入燃燒裝置10的燃燒室進(jìn)行燃燒。

壓氣機(jī)26包括壓氣機(jī)入口部32和壓氣機(jī)出口部34，冷卻空氣通道16連接在壓氣機(jī)出口部34與燃燒裝置10的冷卻通道入口20之間。透平渦輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸22繼而驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)26的壓氣葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，壓氣葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)使得環(huán)境空氣從壓氣機(jī)入口部32被吸進(jìn)壓氣機(jī)26，空氣經(jīng)壓氣機(jī)26壓縮后通過壓氣機(jī)出口部34排出至冷卻空氣通道16，然后經(jīng)冷卻通道入口20進(jìn)入燃燒裝置10的燃燒室冷卻結(jié)構(gòu)。

由于被壓氣機(jī)26壓縮的空氣溫度會(huì)上升，影響對(duì)燃燒室壁面的冷卻效果。本實(shí)施例中，所述火炬還包括用以對(duì)壓縮空氣散熱降溫的熱交換器或散熱器36，例如翅片管散熱器36，在其他實(shí)施例中也可以采用其他類型的散熱器，本發(fā)明不對(duì)此限定。翅片管散熱器36設(shè)置在冷卻空氣通道16上，以對(duì)從壓氣機(jī)出口部34排出的壓縮空氣進(jìn)行冷卻降溫。在所示的實(shí)施例中，散熱器36同時(shí)位于冷卻空氣通道16和燃?xì)馔ǖ?0上，因此冷卻空氣通道16內(nèi)的空氣的熱量被交換至燃?xì)馔ǖ?0內(nèi)的天然氣上，從而降低自身的溫度，同時(shí)提高透平后的天然氣的溫度，有利于天然氣穩(wěn)定燃燒。

油井里的高壓氣源蘊(yùn)含著較高的壓能，為了更為充分地利用該壓能，在所示的實(shí)施例中，透平壓氣機(jī)12外接一發(fā)電機(jī)38，例如高速永磁發(fā)電機(jī)38。具體而言，壓氣機(jī)26的壓氣葉輪上連接一傳動(dòng)軸40，發(fā)電機(jī)38設(shè)置在傳動(dòng)軸40上，透平24的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)軸40轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸40驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)38發(fā)電，以為火炬運(yùn)行提供電力。避免了資源浪費(fèi)，節(jié)能環(huán)保。在其它實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)38也可以設(shè)置在透平24一側(cè)。

在所示的實(shí)施例中，透平壓氣機(jī)12還可以包括外殼(圖未示出)，透平24、壓氣機(jī)26及轉(zhuǎn)軸22或者連同發(fā)電機(jī)38均安裝在所述機(jī)殼內(nèi)構(gòu)成一個(gè)模塊單元，這樣便于火炬的模塊化安裝，方便維護(hù)。

在圖1所示的實(shí)施例中，燃燒裝置10為引射式燃燒裝置10，該引射式燃燒裝置10包括沿豎直方向布置的多層防護(hù)罩，例如4層。4層防護(hù)罩包括底層防護(hù)罩42及位于底層防護(hù)罩42以上的3層上層防護(hù)罩，該3層上層防護(hù)罩從下往上依次為第二層防護(hù)罩44，第三層防護(hù)罩46和第四層防護(hù)罩48。每層防護(hù)罩在周向上封閉以形成具有上下兩開口端的燃燒室，在豎直方向上相鄰的兩層防護(hù)罩中，上一層防護(hù)罩的徑向?qū)挾却笥谙乱粚拥膹较驅(qū)挾龋沟迷谙噜弮蓪臃雷o(hù)罩之間形成一與燃燒室流體相通的引射區(qū)，以引射空氣。每層防護(hù)罩下端均設(shè)有冷卻通道入口20，每個(gè)冷卻通道入口20分別連通至對(duì)應(yīng)的防護(hù)罩的燃燒室壁面。

冷卻空氣通道16通過若干分支與各層防護(hù)罩連接。在圖1所示的實(shí)施例中，冷卻空氣通道16通過4個(gè)分支分別與四層防護(hù)罩下端的冷卻通道入口20連通。應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)施例中分支的設(shè)置方式僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在其他實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要，也可采用其他分支設(shè)計(jì)方式。

四層防護(hù)罩包括底層防護(hù)罩42及位于底層防護(hù)罩42以上的三層上層防護(hù)罩。底層防護(hù)罩42底部及相鄰兩層防護(hù)罩之間的引射區(qū)內(nèi)設(shè)有若干燃燒器及長(zhǎng)明燈(圖1未示出)。每層防護(hù)罩上均設(shè)有用以冷卻對(duì)應(yīng)防護(hù)罩壁面的冷卻結(jié)構(gòu)。

下面將舉例對(duì)冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。下面的描述主要是結(jié)合鼓風(fēng)式火炬來描述，但其冷卻結(jié)構(gòu)也可以應(yīng)用至圖1所示的引射式燃燒裝置中。

在如圖2-4所示的實(shí)施例中，燃燒裝置10包括底座56、安裝在底座56上的燃燒室壁筒57及用以冷卻壁筒42的冷卻結(jié)構(gòu)。壁筒57為上下兩端開口且在其內(nèi)部形成燃燒室58，壁筒57底部設(shè)有若干燃燒器60及用以點(diǎn)燃所述若干燃燒器60的長(zhǎng)明燈62。燃燒裝置10的燃?xì)馊肟?8與燃燒器60連通，以使得經(jīng)透平24減壓的燃?xì)饨?jīng)燃?xì)馊肟?8進(jìn)入燃燒器60燃燒。具體而言，所述若干燃燒器60均勻分布在壁筒57底部的燃?xì)夤?yīng)管道61上，燃?xì)夤?yīng)管道61具有設(shè)置于底座56上的至少一管道入口18，例如兩個(gè)管道入口18，兩個(gè)管道入口18分別設(shè)置在底座56的兩側(cè)。應(yīng)當(dāng)指出的是，所述管道入口18可以作為上述燃燒裝置10的燃?xì)馊肟?8。

如圖3和圖4所示，冷卻結(jié)構(gòu)包括安裝在壁筒57外部的冷卻夾套64及設(shè)置于壁筒57上的通氣結(jié)構(gòu)，冷卻夾套64與壁筒57的外壁之間形成冷卻流道66，通氣結(jié)構(gòu)與燃燒室58和冷卻流道66連通，冷卻夾套64底端設(shè)有與冷卻流道66連通的環(huán)形管68，環(huán)形管68用以為冷卻流道66供應(yīng)壓縮空氣。

本實(shí)施例中，壁筒57為單層結(jié)構(gòu)。冷卻夾套64與壁筒57間隔設(shè)置，冷卻夾套64的上下緣分別與壁筒57的上下緣密封連接，以使得冷卻夾套64內(nèi)形成的冷卻流道66的上下兩端封閉，避免冷卻空氣溢出，影響冷卻效果。

環(huán)形管68具有一管道入口20，該管道入口20用以通入冷卻的壓縮空氣，換句話說，該管道入口20可以作為圖1的燃燒裝置10的冷卻通道入口20。為了避免出現(xiàn)壁筒壁面的冷卻空氣分布不均勻，在所示的實(shí)施例中，環(huán)形管68上設(shè)有均勻分布的多個(gè)連接至冷卻夾套64下端的連接支管70，連接支管70與冷卻流道66連通，使冷卻空氣能夠均勻地通過冷卻流道66進(jìn)入壁筒壁面。

在所示的實(shí)施例中，通氣結(jié)構(gòu)包括貫穿壁筒57設(shè)置的若干冷卻氣孔72，冷卻氣孔72分別與燃燒室58和冷卻流道66連通。

為了增強(qiáng)對(duì)壁筒57的冷卻效果，若干冷卻氣孔72沿壁筒42的軸向和周向均勻?qū)ΨQ分布，且最底端的一圈冷卻氣孔72在豎直方向上的高度與燃燒器60的出口平齊，以使得冷卻空氣可以對(duì)壁筒42進(jìn)行全面冷卻。

本實(shí)施例中，將冷卻氣孔72設(shè)置為斜孔。具體來說，冷卻氣孔72包括氣孔入口74、氣孔出口76及連通氣孔入口74和氣孔出口76的氣孔通道78，其中氣孔入口74設(shè)置于壁筒57的外壁面，氣孔出口76設(shè)置于壁筒57的內(nèi)壁面，氣孔通道78自氣孔入口74朝向氣孔出口76向上傾斜。在所示的實(shí)施例中，氣孔通道78為直通道，在其他實(shí)施例中，氣孔通道78也可以設(shè)計(jì)成其他類型，例如弧形通道或螺旋通道，只要能使得從氣孔出口76出來的冷卻空氣具有豎直向上的分速度即可。

壓縮后的冷卻空氣經(jīng)冷卻空氣通道16進(jìn)入冷卻流道66，然后冷卻空氣順著冷卻流道66向上流動(dòng)，進(jìn)入冷卻氣孔72，當(dāng)冷卻空氣從氣孔出口76出來時(shí)具有豎直向上方向和水平方向的分速度，豎直向上的分速度使得冷卻空氣向周圍擴(kuò)散在壁筒57的壁面上形成一層氣膜，水平方向的分速度使得冷卻空氣阻止火焰和高溫燃?xì)饬飨蛉紵?8的壁筒57，同時(shí)冷卻空氣會(huì)帶走高溫，增加燃燒室58內(nèi)燃?xì)鈹_動(dòng)，進(jìn)而增加和空氣的混合，為火焰燃燒補(bǔ)充二次空氣，提高燃燒質(zhì)量。在燃燒室58內(nèi)隔絕了高溫源對(duì)燃燒室壁筒57的對(duì)流傳熱。還有一部分冷卻空氣在壁筒57與冷卻夾套64之間流動(dòng)，通過對(duì)流換熱帶走燃燒室壁筒57上吸收的輻射熱，在壁筒57外壁形成一層冷卻氣膜，形成壁筒內(nèi)外雙重冷卻氣膜，提高對(duì)壁筒42的冷卻效果。

圖5-7是火炬的另一實(shí)施例。本實(shí)施例中的火炬總體結(jié)構(gòu)與圖2-4的實(shí)施例類似，在此不再進(jìn)行詳細(xì)描述。區(qū)別在于它們的通氣結(jié)構(gòu)不同。

本實(shí)施例中，壁筒57為分層式塔狀結(jié)構(gòu)。壁筒57包括沿豎直方向布置的多層壁筒，例如6層壁筒，在其他實(shí)施例中多層壁筒也可以設(shè)置為其他數(shù)目。在豎直方向上相鄰的兩層壁筒中，上一層壁筒的徑向?qū)挾却笥谙乱粚拥膹较驅(qū)挾?，使得在相鄰兩層壁筒之間形成一與燃燒室58和冷卻流道66流體相通的間隙80。

如圖6-7所示，通氣結(jié)構(gòu)包括豎直設(shè)置在間隙80內(nèi)的波浪形片狀結(jié)構(gòu)82，波浪形片狀結(jié)構(gòu)82固定，例如焊接固定于一上層壁筒84和一下層壁筒86之間。為了使得冷卻空氣更好地進(jìn)入通氣結(jié)構(gòu)，進(jìn)而隔離高溫火焰、燃?xì)獠⒃诒谕采闲纬衫鋮s氣膜，在所示的實(shí)施例中，在豎直方向上，波浪形片狀結(jié)構(gòu)82的上端高于下層壁筒86的頂端，波浪形片狀結(jié)構(gòu)82的下端與上層壁筒84的底端平齊。

由于其波浪狀結(jié)構(gòu)，波浪形片狀結(jié)構(gòu)82在其片狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)表面形成若干冷卻氣道88，所述冷卻氣道88包括第一冷卻氣道90和第二冷卻氣道92。其中，第一冷卻氣道90形成在面向上層壁筒84的一側(cè)表面上，包括波浪開口朝向上層壁筒84的若干冷卻氣道，第二冷卻氣道92形成在面向下層壁筒86的一側(cè)表面，包括波浪開口朝向下層壁筒86的若干冷卻氣道。

冷卻空氣進(jìn)入冷卻流道66后，一部分進(jìn)入冷卻氣道88，從第一冷卻氣道90出來的冷卻空氣緊貼壁筒57壁面豎直向上流動(dòng)，在壁筒57內(nèi)壁上形成一層冷卻氣膜，切斷高溫源和燃燒室壁筒的對(duì)流換熱。從第二冷卻氣道92出來的冷卻空氣向周圍擴(kuò)散，具有豎直方向和水平方向的分速度，該部分冷卻空氣可阻止高溫火焰、燃?xì)饪拷谕?7的壁面，帶走高溫燃?xì)?，改變火焰方向，避免燃燒?8內(nèi)壁被高溫燃?xì)?、火焰灼燒腐蝕。同時(shí)冷卻空氣會(huì)增加燃燒室58內(nèi)燃?xì)鈹_動(dòng)，進(jìn)而增加和空氣的混合，為燃燒補(bǔ)充二次空氣，提高燃燒質(zhì)量。還有一部分冷卻空氣在壁筒57與冷卻夾套64之間流動(dòng)，通過對(duì)流換熱帶走燃燒室壁筒57上吸收的輻射熱，在壁筒57外壁形成一層冷卻氣膜，形成壁筒內(nèi)外雙重冷卻氣膜，提高對(duì)壁筒57的冷卻效果。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)施例中是在間隙80內(nèi)設(shè)置波浪形片狀結(jié)構(gòu)82以形成波浪冷卻氣道，在其他實(shí)施例中，也可以在間隙80內(nèi)設(shè)置其他結(jié)構(gòu)，形成其他類型的冷卻氣道，或者直接將間隙80作為冷卻氣道，只要該冷卻氣道可使通過的冷卻空氣能夠在壁筒57內(nèi)壁面形成氣膜即可。

本發(fā)明的冷卻結(jié)構(gòu)用冷卻空氣做高溫源和燃燒室壁筒之間的屏障，改變高溫源方向，切斷熱源和壁筒壁面之間的對(duì)流換熱，帶走燃燒室壁筒內(nèi)外壁吸收的輻射熱。壁筒內(nèi)外都進(jìn)行冷卻，且冷卻均勻，冷卻效率提高，冷卻空氣用量少，還可提高燃燒質(zhì)量。

雖然圖2至圖7是以鼓風(fēng)式火炬為例來介紹本發(fā)明火炬的冷卻結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)理解的是，所示的冷卻結(jié)構(gòu)可以直接或稍加修改而應(yīng)用于引射式火炬中。例如，如圖1，引射式火炬中通常設(shè)有若干層防護(hù)罩42、44、46、48，而圖2至圖7中的燃燒室壁筒和冷卻夾套可以一起作為引射式火炬中一層防護(hù)罩，即每層防護(hù)罩都包含圍成燃燒室的燃燒室壁筒以及與壁筒連接的冷卻夾套，壁筒與冷卻夾套間隔設(shè)置從而在其間形成冷卻流道，且壁筒上形成有上述通氣結(jié)構(gòu)。同樣，上述通氣結(jié)構(gòu)可以是貫穿壁筒的冷卻氣孔72，或者多層壁筒之間的間隙80，或者在間隙中設(shè)置上述波浪形片狀結(jié)構(gòu)82。同樣，每層的冷卻夾套底部設(shè)置環(huán)形管68，環(huán)形管68具有冷卻通道入口20。環(huán)形管68上設(shè)有均勻分布的多個(gè)連接至冷卻夾套下端的連接支管，連接支管與冷卻流道連通，使冷卻空氣能夠均勻地通過冷卻流道到達(dá)壁筒壁面。

綜上所述，本發(fā)明提出一種強(qiáng)制氣膜冷卻的火炬，以解決現(xiàn)有火炬燃燒室壁筒冷卻方式的效率不高的問題。在火炬上設(shè)置冷卻結(jié)構(gòu)，該冷卻結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在壁筒外部的冷卻夾套和設(shè)置在壁筒上的通氣結(jié)構(gòu)，通氣結(jié)構(gòu)例如為貫穿壁筒的若干冷卻氣孔，或者將壁筒設(shè)計(jì)成分層式塔狀結(jié)構(gòu)，使得相鄰兩壁筒之間形成間隙，可在間隙中加設(shè)冷卻氣道，例如波浪冷卻氣道。強(qiáng)制冷卻空氣經(jīng)冷卻夾套與壁筒形成的冷卻流道進(jìn)入冷卻氣孔或間隙，進(jìn)而進(jìn)入燃燒室，該冷卻空氣具有豎直方向和水平方向的分速度，可隔離高溫火焰、燃?xì)?，帶走高溫，改變火焰方向，避免燃燒室?nèi)壁被灼蝕，為火焰燃燒補(bǔ)充二次空氣，提高燃燒質(zhì)量，同時(shí)在壁筒外壁和內(nèi)壁形成冷卻氣膜，冷卻均勻，延長(zhǎng)火炬的使用壽命。

本文所描述的概念在不偏離其精神和特性的情況下可以實(shí)施成其它形式。所公開的具體實(shí)施例應(yīng)被視為例示性而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求，而不是根據(jù)之前的這些描述進(jìn)行確定。在權(quán)利要求的字面意義及等同范圍內(nèi)的任何改變都應(yīng)屬于這些權(quán)利要求的范圍。