[发明专利]一种辐射管加热装置

说明书

本发明涉及一种辐射管加热装置，包括烧嘴1和双P型辐射管2，所述双P型辐射管包括中心管、两个边管、三通管、四通管，所述中心管与两个边管的一端通过三通管连通，所述四通管的三个接口分别连接中心管和两个边管的另一端，剩一个接口连接所述烧嘴；所述烧嘴的喷出方向与中心管同轴；所述烧嘴包括燃气管、封头和燃烧室；所述燃烧室与封头均具有缩口结构，所述封头位于烧嘴出口端；燃烧室从封头的中间穿过，外表面与封头的缩口结构之间形成有一圈环缝，燃烧室的缩口结构和封头的缩口结构组合形成两级导向。本装置在实现在配置大功率烧嘴，大幅降低投资成本的同时，也能有效降低辐射管内燃烧温度，提高管壁温度均匀性，并实现低NOx排放。

技术领域

本发明属于燃烧器领域，涉及一种辐射管加热装置。

背景技术

辐射管加热装置在无氧化热处理领域具有较为广泛的应用，其中应用较为广泛的有直套管式辐射管和W型辐射管。由于热处理工艺对温度精度要求高，直套管是辐射管和W型辐射管加热装置大多采用脉冲燃烧控制，每个加热装置都有配套燃烧控制器、火焰检测器、自动切断阀、手动阀等一系列附属设备；而直套管式辐射管受到辐射面积的限制、W型辐射管受到首尾温度均匀性要求的限制，所配备的烧嘴功率不宜过高，一座热处理炉需要配置数量庞大的燃烧器及附属设备，投资成本非常高。

采用双P型辐射管，可以在确保一定的辐射面积的前提下增大烧嘴功率，从而实现减少烧嘴及附属设备数量，降低投入的目的。但在烧嘴功率加大之后的实际操作中，需要控制辐射管内燃烧的NOx排放指标，同时也要确保辐射管管壁温度均匀性，防止局部温度过高影响热处理质量或直接导致辐射管变形、烧穿；解决以上问题仍有一定技术难度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种辐射管加热装置，实现在配置大功率烧嘴，大幅降低投资成本的同时，也能有效降低辐射管内燃烧温度，提高管壁温度均匀性，并实现低NOx排放。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种辐射管加热装置，包括烧嘴1和双P型辐射管2，所述双P型辐射管包括中心管、两个边管、三通管、四通管，所述中心管与两个边管的一端通过三通管连通，所述四通管的三个接口分别连接中心管和两个边管的另一端，剩一个接口连接所述烧嘴；所述烧嘴的喷出方向与中心管同轴；所述烧嘴包括燃气管、封头和燃烧室；所述燃烧室与封头均具有缩口结构，所述封头位于烧嘴出口端；燃烧室从封头的中间穿过，外表面与封头的缩口结构之间形成有一圈环缝，助燃空气一部分从环缝流进双P型辐射管，另一部分进入燃烧室在燃烧室参与反应后在从燃烧室流进双P型辐射管；燃烧室的缩口结构和封头的缩口结构组合形成两级导向。

进一步，所述封头、中心管以及四通管的水平轴为同轴，所述封头跨越四通管的竖直轴线。

进一步，所述燃烧室的缩口角度为A1；封头的缩口角度A2的范围为A1～120°，其中，A1的范围为60°～90°。

进一步，所述环缝上布置有隔断，隔断的数量不少于2个，均布在环缝内。

进一步，隔断部分的截面积占整个环缝截面积的比例为1/4～2/3。

进一步，所述中心管的直径为D1，边管的直径为D2，D2＝0.7～0.9D1。

进一步，所述燃烧室包括依次设置的入口段、中间段、出口段，所述中间段为缩口结构。

进一步，所述入口段、出口段均为直段。

本发明的有益效果在于：本发明的一种辐射管加热装置在配套大功率烧嘴的同时，能够有效提高烟气自循环倍率和降低局部燃烧强度，有效控制局部高温和辐射管管壁温度均匀性，确保加热质量，减少NOx排放。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：