CN205332199U - 多功能喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能喷嘴，为解决现有技术中存在的喷嘴的燃料适应性差及其结构设计合理性差导致窑炉内燃烧效果不理想的技术问题而发明。所述多功能喷嘴包括：中心管，其内壁形成有直管段和喇叭口段，所述喇叭口段的大径端为出口端；扭片，由一薄板螺旋扭转形成，位于所述直管段内，其两侧边沿与所述直管段的内壁连接；枪帽，开设有喇叭型通孔，所述通孔与所述喇叭口段匹配，所述通孔的小径端为所述枪帽的入口端、大径端为所述枪帽的出口端，所述枪帽的入口端连接在所述中心管的出口端上。

Description

多功能喷嘴

技术领域

本实用新型涉及喷嘴技术领域，尤其是涉及一种多功能喷嘴。

背景技术

煤粉、燃气燃烧技术及相应的系统，在我国的应用范围比较广，煤粉、燃气燃烧技术的核心装置为燃烧器，燃烧器装设在窑炉上。现有技术中，燃烧器上装设有燃料喷嘴，一般地，喷嘴连接有燃料供给管道，来自燃料供给管道的流体原料，经喷嘴向燃烧窑炉内高速喷射，燃料与助燃剂在窑炉内混合并燃烧。

在煤粉、燃气燃烧技术领域内，喷嘴的喷射流量、喷射角度、喷射速度等参数，对于原料在窑炉内的燃烧效果都具有很大的影响，甚至是决定性的影响。目前，煤粉、燃气燃烧技术领域内所使用的喷嘴，其喷射出口开设一个或多个圆孔，该一个或多个圆孔构成喷嘴的喷射口。实际使用中，燃烧窑炉内进行内燃烧时，喷嘴的设计形式对是否容易脱火、是否容易回火，以及火焰面积的大小均有影响，在高温环境中，其刚性的强弱决定着其是否容易被烧坏，即决定其使用寿命的长短。上述喷射口为一个或多个圆孔的喷嘴，其主要功能为喷射高速流体原料，其设计形式也是为满足这一功能而设计，其结构单一，不具备综合性功能，使用中容易脱火、回火，装设有该种喷嘴的窑炉进行内燃烧时形成的火焰面积小，且该种结构单一的喷嘴的火焰刚性弱，喷嘴容易被烧坏，即使用寿命短；尤其对于所采用原料为粉状燃料的窑炉而言，该种喷嘴容易产生堵塞、结焦等状况，从而影响粉状燃料的高速喷射，进而影响窑炉内燃烧的效果。对于其他应用到喷嘴的领域，例如消防领域，现有的消防水枪的喷头为渐缩喷管，其喷射口的水柱集中、喷洒面积小，导致灭火时间长的问题。

综上所述，现有技术中的喷嘴存在燃料适应性差、其结构设计合理性差导致窑炉内燃烧效果不理想的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能喷嘴，以解决现有技术中存在的喷嘴的燃料适应性差、其结构设计合理性差导致窑炉内燃烧效果不理想的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种多功能喷嘴，包括：

中心管，其内壁形成有直管段和喇叭口段，所述喇叭口段的大径端为出口端；

扭片，由一薄板螺旋扭转形成，位于所述直管段内，其两侧边沿与所述直管段的内壁连接；

枪帽，开设有喇叭型通孔，所述通孔与所述喇叭口段匹配，所述通孔的小径端为所述枪帽的入口端、大径端为所述枪帽的出口端，所述枪帽的入口端连接在所述中心管的出口端上。

上述多功能喷嘴的中心管及其所采用的设计形式，是为便于控制通过中心管的燃料的流量，基于上述中心管，作为进一步的改进方案，本实用新型实施例中，设置所述中心管的所述喇叭口段的长度为10-50mm。

基于上述中心管，作为进一步的改进方案，本实用新型实施例中，设置所述中心管的所述喇叭口段的扩口角度在20°以内，且设，所述通孔的扩口角度与所述喇叭口段的扩口角度相同。

上述多功能喷嘴的扭片及其所采用的设计形式，是为便于燃料在中心管中流动时可实现旋转，以及为便于控制燃料的旋转速度，基于上述扭片，作为进一步的改进方案，本实用新型实施例中，设置所述扭片为一矩形薄钢板螺旋扭转形成，所述扭片与所述直管段的内壁通过焊接方式连接。

基于上述扭片，作为进一步的改进方案，本实用新型实施例中，设置所述扭片的扭转角度为15-60°。

基于上述扭片，作为进一步的改进方案，本实用新型实施例中，设置所述扭片的厚度为0.5-3mm。

上述多功能喷嘴的枪帽及其所采用的设计形式，是为便于控制向窑炉中喷射燃料时的喷射速度，基于上述枪帽，作为进一步的改进方案，本实用新型实施例中，设置所述枪帽的出口端的壁厚为3-10mm。

基于上述多功能喷嘴，从所述喷嘴的使用场合的角度出发，为最大程度的延长所述多功能喷嘴的使用寿命，本实用新型实施例中，设置所述中心管、所述扭片、所述枪帽的材质均为耐热合金钢。

基于上述多功能喷嘴，为达到以最便捷的方式连接或拆离上述中心管与上述枪帽的目的，本实用新型实施例中，设置所述中心管与所述枪帽通过螺纹连接方式连接。

将本实用新型提供的多功能喷嘴装设于煤粉、燃气燃烧系统的窑炉上，其中心管的直管段的端头与原料输送管道的出口端连接，枪帽的出口端朝向窑炉内腔，来自原料输送管道的流体原料经过中心管、由枪帽向窑炉内腔喷射，在此过程中，中心管的设计形式及其中装设的扭片，可实现控制流体原料流量的目的，同时，由于扭片为具有螺旋扭转结构的部件，流体原料沿其结构轮廓在中心管中流动，流体原料的流动轨迹为曲线，在流动过程中由于旋转力的存在而发生旋转，并且，相比于其他结构形式，扭片的螺旋扭转结构本身所具有的结构优势，可提高流体原料的旋转速度，使流体原料在流动时形成旋流向枪帽流动，而枪帽具有的喇叭形通孔，可实现控制原料向窑炉内腔喷射的速度，在流体原料的流量、旋转速度、喷射速度均为可控的前提下，流体原料按照窑炉内所需的供给量向窑炉内腔均匀喷射，并与窑炉内的助燃剂均匀掺混，使窑炉内的燃烧更加充分，使窑炉内的温度分布更加均匀。

现有技术中，喷射口为一个或多个圆孔的喷嘴，其主要功能为喷射高速流体原料，其设计形式也是为满足这一功能而设计，其结构单一，不具备综合性功能，使用中容易脱火、回火，装设有该种喷嘴的窑炉进行内燃烧时形成的火焰面积小，且该种结构单一的喷嘴的火焰刚性弱，喷嘴容易被烧坏，即使用寿命短；尤其对于所采用原料为粉状燃料的窑炉而言，该种喷嘴容易产生堵塞、结焦等状况，从而影响粉状燃料的高速喷射，进而影响窑炉内燃烧的效果。相比于现有技术，本实用新型提供的多功能喷嘴，采用多个部件组合构成，并对每一个部件的结构进行特殊设计，使各个部件的本身结构分别对流体原料的流量、旋转速度、喷射速度的产生积极效果，对于采用气体燃料作为原料的燃烧系统而言，不存在脱火、回火的现象，对于采用粉状燃料作为原料的燃烧系统而言，不存在粉状燃料堵塞或结焦的状况，在使流体原料高速、均匀地向窑炉内喷射的基础上，根据实际需求的不同，对该喷嘴的中心管、扭片、枪帽的各类尺寸进行设定，实现控制所需流体原料的流量、旋转速度、喷射速度等各个参数的目的，提高运行中的燃料对喷嘴的适应性，并扩大该喷嘴的可适用范围，使其达到最大，本方案提供的喷嘴，其结构根据流体燃料的运行规律及窑炉内燃烧对燃料的需求而设计，具体包括燃料量、喷射速度，均匀度等参数，其结构设计能够大幅提高燃烧系统的性能，进一步优化其燃烧效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多功能喷嘴的截面图。

附图标记：

1-中心管，11-直管段，12-喇叭口段；

2-扭片；

3-枪帽，31-通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1为本实用新型实施例提供的多功能喷嘴的截面图，请参阅图1，本实用新型具体实施例提供的多功能喷嘴，包括：

中心管1，其内壁形成有直管段11和喇叭口段12，所述喇叭口段12的大径端为出口端；

扭片2，由一薄板螺旋扭转形成，位于所述直管段11内，其两侧边沿与所述直管段11的内壁连接；

枪帽3，开设有喇叭型通孔31，所述通孔31与所述喇叭口段12匹配，所述通孔31的小径端为所述枪帽3的入口端、大径端为所述枪帽3的出口端，所述枪帽3的入口端连接在所述中心管1的出口端上。

将本实用新型提供的多功能喷嘴装设于煤粉、燃气燃烧系统的窑炉上，其中心管的直管段的端头与原料输送管道的出口端连接，枪帽的出口端朝向窑炉内腔，来自原料输送管道的流体原料经过中心管、由枪帽向窑炉内腔喷射，在此过程中，中心管的设计形式及其中装设的扭片，可实现控制流体原料流量的目的，同时，由于扭片为具有螺旋扭转结构的部件，流体原料沿其结构轮廓在中心管中流动，流体原料的流动轨迹为曲线，在流动过程中由于旋转力的存在而发生旋转，并且，相比于其他结构形式，扭片的螺旋扭转结构本身所具有的结构优势，可提高流体原料的旋转速度，使流体原料在流动时形成旋流向枪帽流动，而枪帽具有的喇叭形通孔，可实现控制原料向窑炉内腔喷射的速度，在流体原料的流量、旋转速度、喷射速度均为可控的前提下，流体原料按照窑炉内所需的供给量向窑炉内腔均匀喷射，并与窑炉内的助燃剂均匀掺混，使窑炉内的燃烧更加充分，使窑炉内的温度分布更加均匀。

现有技术中，喷射口为一个或多个圆孔的喷嘴，其主要功能为喷射高速流体原料，其设计形式也是为满足这一功能而设计，其结构单一，不具备综合性功能，使用中容易脱火、回火，装设有该种喷嘴的窑炉进行内燃烧时形成的火焰面积小，且该种结构单一的喷嘴的火焰刚性弱，喷嘴容易被烧坏，即使用寿命短；尤其对于所采用原料为粉状燃料的窑炉而言，该种喷嘴容易产生堵塞、结焦等状况，从而影响粉状燃料的高速喷射，进而影响窑炉内燃烧的效果。相比于现有技术，本实用新型提供的多功能喷嘴，采用多个部件组合构成，并对每一个部件的结构进行特殊设计，使各个部件的本身结构分别对流体原料的流量、旋转速度、喷射速度的产生积极效果，对于采用气体燃料作为原料的燃烧系统而言，不存在脱火、回火的现象，对于采用粉状燃料作为原料的燃烧系统而言，不存在粉状燃料堵塞或结焦的状况，在使流体原料高速、均匀地向窑炉内喷射的基础上，根据实际需求的不同，对该喷嘴的中心管、扭片、枪帽的各类尺寸进行设定，实现控制所需流体原料的流量、旋转速度、喷射速度等各个参数的目的，提高运行中的燃料对喷嘴的适应性，并扩大该喷嘴的可适用范围，使其达到最大，本方案提供的喷嘴，其结构根据流体燃料的运行规律及窑炉内燃烧对燃料的需求而设计，具体包括燃料量、喷射速度，均匀度等参数，其结构设计能够大幅提高燃烧系统的性能，进一步优化其燃烧效果。

上述多功能喷嘴的中心管及其所采用的设计形式，是为便于控制通过中心管的燃料的流量，实际使用中，可根据实际需输送至窑炉内腔的流体原料的供给量，对所述中心管的尺寸进行设定，中心管的尺寸参数包括其总体长度、直管段的长度及直径、喇叭口段的长度及喇叭的扩口角度，此处的扩口角度是指，自喇叭口段的小径端延伸至大径端、关于水平线相互对称的两条斜线的之间夹角，作为上述方案的进一步改进，本实用新型的具体实施例中，设置所述中心管的喇叭口段的长度为10-50mm，且设所述中心管的喇叭口段的扩口角度在20°以内，并且，所述通孔的扩口角度与所述喇叭口段的扩口角度相同，即所述通孔的扩口角度也在20°以内。

上述多功能喷嘴的扭片及其所采用的设计形式，是为便于燃料在中心管中流动时可实现旋转，以及为便于控制燃料的旋转速度，实际使用中，可根据实际需输送至窑炉内腔的流体原料的供给量，对所述扭片的尺寸进行设定，扭片的尺寸参数包括其扭转角度、厚度等，作为上述方案的进一步改进，本实用新型的具体实施例中，设置所述扭片为一矩形薄钢板螺旋扭转形成，所述扭片与所述直管段的内壁通过焊接方式连接，设置所述扭片的扭转角度为15-60°，设置所述扭片的厚度为0.5-3mm。

根据实际使用测试可知，对于规模不同的燃烧系统而言，当喇叭口段的长度、扩口角度、喇叭形通孔的扩口角度、扭片的扭转角度及其厚度等参数位于上述所列范围之内或极限点时，上述中心管中流体原料的流量、上述枪帽中流体原料的喷射速度及中心管中流体原料的旋转速度均为最佳，上述多种参数的具体设置还需结合燃烧系统的规模及其他参数进行具体设定。

上述多功能喷嘴的枪帽及其所采用的设计形式，是为便于控制向窑炉中喷射燃料时的喷射速度，基于上述枪帽，作为进一步的改进方案，以增强该多功能喷嘴的刚性强度，使其适应高温环境，延长其使用寿命，本实用新型的具体实施例中，设置所述枪帽的出口端的壁厚为3-10mm，以保证达到增强其刚度的目的。

进一步地，从所述喷嘴的使用场合的角度出发，为最大程度的延长所述多功能喷嘴的使用寿命，本实用新型得具体实施例中，设置所述中心管、所述扭片、所述枪帽的材质均为耐热合金钢。

基于上述多功能喷嘴，为达到以最便捷的方式连接或拆离上述中心管与上述枪帽的目的，本实用新型实施例中，设置所述中心管与所述枪帽通过螺纹连接方式连接。

本实用新型具体实施例提供的多功能喷嘴，不仅限使用于煤粉、燃气燃烧技术领域，将该喷嘴应用于消防领域，替代现有的渐缩喷管，可增大喷洒面积，缩短灭火时间，达到提高灭火速率的目的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种多功能喷嘴，其特征在于，包括：

中心管，其内壁形成有直管段和喇叭口段，所述喇叭口段的大径端为出口端；

扭片，由一薄板螺旋扭转形成，位于所述直管段内，其两侧边沿与所述直管段的内壁连接；

枪帽，开设有喇叭型通孔，所述通孔与所述喇叭口段匹配，所述通孔的小径端为所述枪帽的入口端、大径端为所述枪帽的出口端，所述枪帽的入口端连接在所述中心管的出口端上。

2.根据权利要求1所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述中心管的所述喇叭口段的长度为10-50mm。

3.根据权利要求2所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述中心管的所述喇叭口段的扩口角度在20°以内，所述通孔的扩口角度与所述喇叭口段的扩口角度相同。

4.根据权利要求3所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述扭片为一矩形薄钢板螺旋扭转形成。

5.根据权利要求4所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述扭片与所述直管段的内壁通过焊接方式连接。

6.根据权利要求5所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述扭片的扭转角度为15-60°。

7.根据权利要求6所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述扭片的厚度为0.5-3mm。

8.根据权利要求7所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述枪帽的出口端的壁厚为3-10mm。

9.根据权利要求8所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述中心管、所述扭片、所述枪帽的材质均为耐热合金钢。

10.根据权利要求1-9任一项所述的多功能喷嘴，其特征在于，所述中心管与所述枪帽通过螺纹连接方式连接。