一种燃气预热装置的制作方法

1.本发明涉及碳素炉燃气预热技术领域，具体涉及一种燃气预热装置。

背景技术：

2.碳素焙烧炉是将高压成形后的各种碳素制品，在隔绝空气的条件下按规定的赔烧温度进行间接加热，从而达到改善制品的导电、导热性能，提高制品强度的一种热工设备。
3.其中燃气预热装置作为碳素焙烧炉的重要结构，它使经过预热后的燃气，几乎没有散热损失，就被送到烧嘴的喷口前面，与燃料激烈混合燃烧，燃烧产物以高速喷向炉膛空间，保证了燃烧的充分和稳定；燃气预热装置一般包括内管和外管，外管吸收外部热量传输给内管，现有技术中，外管和内管均为平滑直管，其能量损失大，内外管传热效率低，不利于能量的充分利用。

技术实现要素：

4.基于上述表述，本发明提供了一种燃气预热装置，以解决现有技术中。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种燃气预热装置，包括外管组件和内管组件；
7.所述外管组件包括从上至下依次连通安装的第一套管和第二套管，所述第一套管的管径小于所述第二套管的管径，所述第二套管内侧壁形成有第一内螺纹。
8.所述内管组件包括内管接头、燃气管和烧嘴头，所述内管接头位于所述第一套管的外侧并与所述第一套管的上端固定连接，所述内管接头连通安装于所述燃气管的上端，所述燃气管向下延伸至所述第二套管的下部，所述烧嘴头连通安装于所述燃气管的下端，所述烧嘴头位于所述第二套管内部。
9.与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益技术效果：
10.本技术提供的一种燃气预热装置，其在第二套管内侧壁制作为螺纹结构，可以有效的保证吸收余热，并将余热传输给燃气管，保证燃气管内的燃气被充分预热，有效增加了传热效率，降低了热量损失。
11.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
12.进一步的，所述内管组件还包括分流盘，所述分流盘安装于所述内管接头的下端，所述燃气管包括多根并行设置的燃气支管，所述烧嘴头内部形成有喷射腔，所述喷射腔的上端形成有与所述燃气支管一一对应的多个汇流口。
13.进一步的，所述烧嘴头的内壁形成有第二内螺纹。
14.进一步的，所述喷射腔从上至下依次包括依次连通的汇流段、过渡段和喷射段，所述汇流段和所述过渡段为圆柱形空腔，所述喷射段为锥形空腔，所述汇流段的内径大于所述过渡段的内径，所述喷射段的内径从上至下逐渐变大。
15.进一步的，所述第一套管为一寸套管，所述第二套管为二寸套管，所述燃气支管为四分管，所述烧嘴头为二分烧嘴头。
16.进一步的，所述燃气支管的数目为四根，四根燃气支管呈两排两列的矩阵结构分布。
17.进一步的，还包括保温罩组件，所述保温罩组件包括固定环和保温罩，所述固定环套设于所述第一套管的外侧，所述保温罩为上端口径小于下端口径的锥形罩。
18.进一步的，所述烧嘴头为耐温1400℃以上的复合材料制作成型，所述复合材料为添加有碳化硅的sus314不锈钢。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种燃气预热装置的结构示意图；
20.图2为内管组件和外管组件的具体结构示意图；
21.图3为图2中燃气支管的分布示意图；
22.图4为图2中烧嘴头的结构示意图；
23.图5为火焰燃烧对比图。
具体实施方式
24.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
25.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例的目的，不是旨在于限制本技术。
26.可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
27.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
28.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
29.如图1至图4所示，本技术提供了一种燃气预热装置，其用于碳素炉的燃气预热，包括外管组件1和内管组件2。
30.其中，外管组件1主要用于将外部热量传递至内部的内管组件2，包括从上至下依次连通安装的第一套管11和第二套管12，第一套管11的管径小于第二套管12的管径，第二
套管12的内侧壁形成有第一内螺纹。
31.内管组件2主要用于燃气的输送，其中，内管组件2包括内管接头21、燃气管22和烧嘴头23，所述内管接头21位于所述第一套管11的外侧并与所述第一套管11的上端固定连接，内管接头21用于与外部燃气的输送管道连接，如通过燃气输送管道连接在燃气净化器的出口端；内管接头21的下端连通安装于所述燃气管22的上端，所述燃气管22向下延伸至所述第二套管12的下部，燃气管22在第一套管和第二套管12内延伸以使外管组件1 吸收的热量充分传递给燃气管；所述烧嘴头23连通安装于所述燃气管22的下端，所述烧嘴头23位于所述第二套管12内部，烧嘴头23位于第二套管 12内部可以有效的保证燃气在从烧嘴头23喷出时的瞬间让然处于预热区间内，防止热量溢散。
32.具体的，所述内管组件还包括一分流盘24，所述分流盘24安装于所述内管接头21的下端，所述燃气管22包括多根并行设置的燃气支管221，所述烧嘴头23内部形成有喷射腔23a，所述喷射腔23a的上端形成有与所述燃气支管221一一对应的多个汇流口。
33.优选的，所述燃气支管221的数目为四根，四根燃气支管221呈两排两列的矩阵结构分布，多个燃气支管221的结构可以有效的增加传热面积，将燃气分为四个支流，使每个支流中的燃气都能够被充分余热，然后经汇流口进入喷射腔内时，多个支流的燃气又能够充分混合，保证燃气喷射燃烧的火焰均匀性。
34.更优选的，为了使燃气和空气极速混合，充分促进燃气的燃烧，在本实施例中，所述烧嘴头23的内壁形成有第二内螺纹，烧嘴头23内壁的内螺纹结构可以使燃气在出口处被旋流喷射，如图5a，现有技术中直喷燃烧的火焰为单直线火焰，火舌部分局部温度高，燃气燃烧空间小，燃烧不够充分，如图5b，旋流喷射的火焰为圆环形柱状火焰，火舌覆盖空间大，燃气与火焰充分接触，燃烧更加充分和彻底，有效节约了能源，保证了燃气的充分利用。
35.在本实施例中，为了保证燃气的喷射力度，所述喷射腔23a从上至下依次包括依次连通的汇流段a1、过渡段a2和喷射段a3，所述汇流段a1和所述过渡段a2为圆柱形空腔，所述喷射段a3为锥形空腔，所述汇流段a1的内径大于所述过渡段a2的内径，通过缩小燃气柱流过的直径尺寸，有效增加燃气的流通速度，为后续喷射提供更强大的动力支持，所述喷射段a3的内径从上至下逐渐变大，锥形喷口保证燃气在喷出时形成更大的环形柱状结构，以确保燃气的充分燃烧。
36.在本技术优选的实施例中，所述第一套管11为一寸套管，所述第二套管12为二寸套管，所述燃气支管221为四分管，所述烧嘴头23为二分烧嘴头，其中，本技术中的寸指英制单位，即英寸，为管道输送领域的常用国际单位，按照单位换算关系，1英寸＝8英分，即，四分管为直径为1/2英寸的管路。
37.为了进一步的防止热量散失，本技术优选的实施例中，该燃气预热装置还包括保温罩组件3，所述保温罩组件3包括固定环31和保温罩32，所述固定环31套设于所述第一套管11的外侧，所述保温罩32为上端口径小于下端口径的锥形罩。
38.实际使用时，保温罩32将所述第二套管12的部分区域罩住，未罩住的部分伸入碳素炉炉口内部，在一种具体实施情形中，第二套管12长度约 500mm，保温罩32高度约400mm，可以防止罩内温度降低，热量在保温罩 32内部被第二套管12充分回收，以用于燃气的预热，进一步提升了预热效果。
39.在本实施例中，烧嘴头采用耐温1400℃以上的添加有碳化硅的sus314 不锈钢制
作而成。
40.本技术提供的一种燃气预热装置，其在第二套管12内侧壁制作为螺纹结构，可以有效的保证吸收余热，并将余热传输给燃气管22，保证燃气管22 内的燃气被充分预热，有效增加了传热效率，降低了热量损失；烧嘴头23内壁的内螺纹结构可以使燃气在出口处被旋流喷射，使燃气与火焰充分接触，燃烧更加充分和彻底，有效节约了能源，保证了燃气的充分利用；保温罩组件3可以防止罩内温度降低，热量在保温罩32内部被第二套管12充分回收。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种燃气预热装置，其特征在于，包括外管组件和内管组件；所述外管组件包括从上至下依次连通安装的第一套管和第二套管，所述第一套管的管径小于所述第二套管的管径，所述第二套管内侧壁形成有第一内螺纹。所述内管组件包括内管接头、燃气管和烧嘴头，所述内管接头位于所述第一套管的外侧并与所述第一套管的上端固定连接，所述内管接头连通安装于所述燃气管的上端，所述燃气管向下延伸至所述第二套管的下部，所述烧嘴头连通安装于所述燃气管的下端，所述烧嘴头位于所述第二套管内部。2.根据权利要求1所述的燃气预热装置，其特征在于，所述内管组件还包括分流盘，所述分流盘安装于所述内管接头的下端，所述燃气管包括多根并行设置的燃气支管，所述烧嘴头内部形成有喷射腔，所述喷射腔的上端形成有与所述燃气支管一一对应的多个汇流口。3.根据权利要求2所述的燃气预热装置，其特征在于，所述烧嘴头的内壁形成有第二内螺纹。4.根据权利要求2所述的燃气预热装置，其特征在于，所述喷射腔从上至下依次包括依次连通的汇流段、过渡段和喷射段，所述汇流段和所述过渡段为圆柱形空腔，所述喷射段为锥形空腔，所述汇流段的内径大于所述过渡段的内径，所述喷射段的内径从上至下逐渐变大。5.根据权利要求2所述的燃气预热装置，其特征在于，所述第一套管为一寸套管，所述第二套管为二寸套管，所述燃气支管为四分管，所述烧嘴头为二分烧嘴头。6.根据权利要求3所述的燃气预热装置，其特征在于，所述燃气支管的数目为四根，四根燃气支管呈两排两列的矩阵结构分布。7.根据权利要求2所述的燃气预热装置，其特征在于，还包括保温罩组件，所述保温罩组件包括固定环和保温罩，所述固定环套设于所述第一套管的外侧，所述保温罩为上端口径小于下端口径的锥形罩。8.根据权利要求2所述的燃气预热装置，其特征在于，所述烧嘴头为耐温1400℃以上的复合材料制作成型，所述复合材料为添加有碳化硅的sus314不锈钢。

技术总结

本发明涉及一种燃气预热装置，包括外管组件和内管组件；外管组件包括从上至下依次连通安装的第一套管和第二套管，第一套管的管径小于第二套管的管径，第二套管内侧壁形成有第一内螺纹内管组件包括内管接头、燃气管和烧嘴头，内管接头位于第一套管的外侧并与第一套管的上端固定连接，内管接头连通安装于燃气管的上端，燃气管向下延伸至第二套管的下部，烧嘴头连通安装于燃气管的下端，烧嘴头位于第二套管内部；其在第二套管内侧壁制作为螺纹结构，可以有效的保证吸收余热，并将余热传输给燃气管，保证燃气管内的燃气被充分预热，有效增加了传热效率，降低了热量损失。降低了热量损失。降低了热量损失。