[发明专利]一种内置于炉内的热能回收型内冷式DX气氛发生器

说明书

本发明涉及内置于炉内的热能回收型内冷式DX气氛发生器，包括燃烧单元、冷凝单元、冷干机，该燃烧单元包括辐射管、设置在辐射管进气端部的点火烧嘴组件、位于辐射管内部用于对辐射管内DX气体进行热交换的冷却装置，其中自冷却装置排出的换热气体流向炉内，辐射管位于热处理炉的预热区或升温区中，且辐射管沿着生成DX气体的流动方向划分为燃烧段、整流段、以及稳流输出段，该整流段的内径自燃烧段向稳流输出段逐渐变小。本发明一方面使得DX气体输出的温度相对稳定，同时换热后气体和生成DX气体产生的大量化学反应热也能够对炉内进行加热和升温，以实现热能回收；另一方面使得DX气体输出的流量相对稳定。

技术领域

本发明涉及一种内置于炉内的热能回收型内冷式DX气氛发生器。

背景技术

DX气体是以甲烷或丙烷等天然气为原料，在常温下和空气混合，并进行不充分燃烧，使得分解成含有氮气、氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体，尤其是一氧化碳，其起着重要的还原性作用，因此，该气体可以广泛用于金属材料的无氧化退火、防氧化保护等相关的处理工艺。

例如，中国专利公开号为CN204097527U，其公开了一种DX气体发生装置，该装置包括：燃烧装置、冷却装置、冷凝过滤器、排气烟囱与冷干机，其中燃烧装置包括燃烧室、点火口以及与燃烧室连通的进气口与出气口，该出气口通过连接管道与冷却装置连接，冷却装置与冷凝过滤器连通，冷凝过滤器上设置排气口，该排气口通过阀门分别连接排气烟囱与冷干机。

该DX气体发生装置工作时，天然气与空气的混合气体从进气口进入到燃烧装置的燃烧室内，通过点火口点燃混合气体，天然气和空气在燃烧室内发生不完全反应，生成高温的DX气体；然后，高温的DX气体通过连接管道进入到冷却装置内，冷却装置对高温的DX气体进行降温；经过冷却的DX气体进入到冷凝过滤器内，过滤掉DX气体内的水分与杂质；然后，洁净的DX气体经由冷凝过滤器上的排气口进入到冷干机，废气通过烟囱排出；冷干机进一步对DX气体冷却干燥，而后DX气体就可以通入到金属处理设备内使用或者储存待用。

然而上述的DX气体发生装置具有以下技术缺陷：

1）、点火前，没有对烧嘴管路进行清除氧气，不仅无法确保该气体发生装置的安全运行，而且会影响天然气和空气在燃烧室内发生的不完全反应，导致能源消耗较大；

2）、该气体发生装置不包括用于将天然气与空气按比例进行预混的预混单元，而预混的效果直接与混合气体燃烧直接相关，也影响了后续高温的DX气体生成；

3）、该装置生成的后气体流速以及气体温度，非常的不稳定，无法造成气体的稳定供入热处理炉中，因此，从一定程度上会影响热处理的品质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的内置于炉内的热能回收型内冷式DX气氛发生器。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种内置于炉内的热能回收型内冷式DX气氛发生器，其包括燃烧单元、冷凝单元、冷干机，该燃烧单元包括位于热处理炉内的辐射管、设置在辐射管进气端部的点火烧嘴组件、位于辐射管内部用于对辐射管内DX气体进行热交换的冷却装置，其中自冷却装置排出的换热气体流向炉内，辐射管位于热处理炉的预热区或升温区中，且辐射管沿着生成DX气体的流动方向划分为燃烧段、整流段、以及稳流输出段，该整流段的内径自燃烧段向稳流输出段逐渐变小。

优选地，冷却装置包括位于辐射管内部的冷却管、用于将冷却管定位在辐射管内部的定位件、以及向冷却管供入冷却气体的供应机构。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，冷却管包括沿着辐射管长度方向延伸的第一管体；部分内置在第一管体、剩余部分露出第一管体外的第二管体，其中第二管体自内端部与第一管体内腔相连通，供应机构包括与第二管体外露部分相连通的进气管、与第一管体相连通的出气管、以及与进气管相连通的供气组件。