燃燒器冷卻裝置及燃燒器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及燃燒器技術(shù)，尤其涉及一種燃燒器冷卻裝置及燃燒器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃燒器用于燃燒煤粉、液體燃料和氣體燃料的鍋爐和工業(yè)爐等，所以燃燒器出口端周邊的環(huán)境溫度一般都在1500°C以上，為了保障燃燒器的安全運(yùn)行并且延長(zhǎng)其使用壽命，通常會(huì)為燃燒器設(shè)置一冷卻結(jié)構(gòu)。
[0003]早期的燃燒器冷卻方式為水夾套冷卻方式，即在燃燒器外部設(shè)置一夾層并向夾層內(nèi)注入循環(huán)冷水，但是水夾套內(nèi)冷卻水近乎以平推流的形式運(yùn)動(dòng)，湍流強(qiáng)度低，混返不明顯，因此水夾套冷卻方式的換熱強(qiáng)度低，換熱效率差。
[0004]目前大量采用的冷卻方式為盤管冷卻方式，雖然其換熱效率高于水夾套冷卻方式，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求較高，冷卻水盤管和外噴頭焊接處容易因熱應(yīng)力而遭到破壞，盤管內(nèi)的污垢難清理，易造成堵塞，正常運(yùn)行的過程中，經(jīng)常需要插拔燒嘴，容易造成盤管的損壞，更主要的是冷卻效果也不盡如人意。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種燃燒器冷卻裝置及燃燒器系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中冷卻裝置冷卻效果差，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜易造成運(yùn)行過程中冷卻裝置損壞的缺陷。
[0006]本實(shí)用新型提供一種燃燒器冷卻裝置，包括一個(gè)外套管；
[0007]所述外套管能夠套設(shè)于燃燒器的外部與所述燃燒器外殼體之間形成封閉的環(huán)形腔，在所述環(huán)形腔內(nèi)部沿軸向設(shè)有兩塊隔板，兩塊隔板將所述環(huán)形腔分隔為兩個(gè)腔室，兩個(gè)腔室的一端連通，在一腔室的另一端設(shè)有進(jìn)口，在另一腔室的另一端設(shè)有出口。
[0008]在每一腔室的內(nèi)壁上沿軸向間隔設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流板，多個(gè)導(dǎo)流板將每所述腔室分隔為多個(gè)冷卻室，在每一導(dǎo)流板的端部設(shè)有開口，相鄰導(dǎo)流板的開口分別設(shè)置在相鄰導(dǎo)流板的不同端部。
[0009]在一實(shí)施方式中，兩塊所述隔板對(duì)稱設(shè)置在所述環(huán)形腔內(nèi)部。
[0010]在一實(shí)施方式中，所述外套管的橫截面的形狀均為圓形。
[0011 ] 在一實(shí)施方式中，所述導(dǎo)流板呈半螺旋狀。
[0012]在一實(shí)施方式中，兩個(gè)腔室的導(dǎo)流板螺旋方向相同。
[0013]在一實(shí)施方式中，兩個(gè)腔室內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)流板的設(shè)置數(shù)量相同，并且在一腔室內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)流板與另一腔室內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)流板一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0014]在一實(shí)施方式中，相鄰導(dǎo)流板之間的間距為8-20cm。
[0015]在一實(shí)施方式中，所述外套管與燃燒器外殼體之間的距離為8-20mm。
[0016]本實(shí)用新型還提供一種燃燒器系統(tǒng)，包括燃燒器和上述任一所述的燃燒器冷卻裝置，所述燃燒器冷卻裝置套設(shè)于所述燃燒器外殼體的外部。
[0017]本實(shí)用新型提供的燃燒器冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻水一次流動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)兩次換熱和往返折流換熱，因?yàn)椴煌５赝嫡哿?，使得湍流?qiáng)度增強(qiáng)，返混加強(qiáng)。在簡(jiǎn)化傳統(tǒng)盤管式冷卻結(jié)構(gòu)的同時(shí)，增大了換熱面積，提高了換熱效率，強(qiáng)化了冷卻效果，對(duì)燃燒器起到了良好的保護(hù)作用。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的燃燒器冷卻裝置的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的A-A剖面示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]1:燃燒器外殼體；
[0022]2:外套管；
[0023]3:隔板；
[0024]4:下腔室；
[0025]5:上腔室；
[0026]6:導(dǎo)流板；
[0027]7:冷卻室；
[0028]8:開口；
[0029]D1、D2:水流方向。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0031]實(shí)施例
[0032]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的燃燒器冷卻裝置的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的A-A剖面示意圖。這里需要注意的是，由于燃燒器外殼體只是對(duì)本實(shí)用新型的冷卻裝置進(jìn)行位置參照說明，所以在圖中燃燒器外殼體以虛線表示。
[0033]請(qǐng)同時(shí)參考圖1與圖2，本實(shí)用新型的燃燒器冷卻裝置包括外套管2，外套管2能夠套設(shè)于燃燒器外部與燃燒器外殼體I之間形成封閉的環(huán)形腔，在環(huán)形腔內(nèi)部沿軸向設(shè)有兩塊隔板3，兩塊隔板3將環(huán)形腔分隔為兩個(gè)腔室(即下腔室4以及上腔室5)，兩個(gè)腔室的一端連通，在一腔室的另一端設(shè)有進(jìn)口(未圖示)，在另一腔室的另一端設(shè)有出口(未圖示)，在每一腔室的內(nèi)壁上沿軸向間隔設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流板6，多個(gè)導(dǎo)流板6將下腔室4以及上腔室5分隔為多個(gè)冷卻室7，在每一導(dǎo)流板6的端部設(shè)有開口 8，相鄰導(dǎo)流板的開口 8分別設(shè)置在相鄰導(dǎo)流板的不同端部。
[0034]具體的，外套管2與燃燒器外殼體I之間形成的環(huán)形腔便是冷卻水通道，冷卻水通過在該環(huán)形腔內(nèi)流動(dòng)，從而對(duì)燃燒器進(jìn)行有效冷卻保護(hù)。
[0035]在環(huán)形腔內(nèi)設(shè)置的兩塊隔板3將環(huán)形腔隔成了兩個(gè)一端連通的腔室。在一實(shí)施方式中，如圖1所示，在設(shè)置隔板3時(shí)，可以使兩塊隔板3的一端與環(huán)形腔左端(即進(jìn)水端)連接，兩塊隔板3的另一端與環(huán)形腔右端形成間隙，從而實(shí)現(xiàn)了下腔室4以及上腔室5的一端連通。在本實(shí)用新型中，通過在環(huán)形腔內(nèi)，即冷卻水通道內(nèi)增設(shè)兩塊隔板3，實(shí)現(xiàn)了冷卻水一次流動(dòng)兩次換熱，明顯增加了換熱效率。
[0036]在下腔室4以及上腔室5的內(nèi)壁沿軸向間隔設(shè)置多個(gè)導(dǎo)流板6，此時(shí)，在每個(gè)腔室的軸向上，相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流板6、兩個(gè)隔板3以及燃燒器外殼體1的側(cè)壁、外套管2的側(cè)壁會(huì)共同圍成多個(gè)冷卻室7，由于每個(gè)導(dǎo)流板6的端部設(shè)有開口 8，并且相鄰導(dǎo)流板6的開口設(shè)置在相鄰導(dǎo)流板6的不同端部(以圖2為例，開口 8為下腔室4的一塊導(dǎo)流板6的開口，而開口 8的左端所示的虛線的開口即為其相鄰導(dǎo)流板的開口)，因此，在圖1中，假設(shè)進(jìn)口設(shè)置在下腔室4的一端，當(dāng)冷卻水從進(jìn)口進(jìn)入下腔室4時(shí)，冷卻水沿著方向D1從第一個(gè)導(dǎo)流板的開口進(jìn)入第一個(gè)冷卻室，而第二個(gè)導(dǎo)流板的開口與第一個(gè)導(dǎo)流板的開口處于異側(cè)，因此，冷卻水要從第一個(gè)冷卻室出來必須先沿著第二個(gè)導(dǎo)流板流動(dòng)至第二個(gè)導(dǎo)流板的開口處才能進(jìn)入第二個(gè)冷卻室，以此類推，在下腔室4內(nèi)，冷卻水是沿著“Z字形”流經(jīng)各個(gè)冷卻室，最終到下達(dá)腔室4以及上腔室5的連通端并進(jìn)入上腔室5，由于冷卻水是帶有一定注入壓的，同樣的，冷卻水在上腔室