一种双引风式火管燃烧装置

技术领域

本发明涉及石油加工处理技术领域，具体涉及一种双引风式火管燃烧装置。

背景技术

在石油生产行业中，刚开采出的油需要使用水套炉进行加热，水套炉的工作形式往往是将一根开孔的火管深入到水套炉中，火管周围是空气进口，这样就提供了燃烧所需的空气和燃料。这样的工作方式使得套管气空气混合不均，温度场分布不均，造成效率较低和燃料的浪费。

中国专利CN 2081046U公开了一种新型的纵向喷射二次引风式全火燃气烤箱灶头。该灶头增设了中心能二次引风补气的燃烧体，配装了一个有立缝状燃烧环为主火区和中心部位有细燃烧孔为副火区的燃烧盖，用耐火纤维垫将喇叭状燃气空气引射混合管与二次引风补气燃烧体之间密封隔热，并用环状压圈和螺栓加紧固组合，该新型灶头具有供气均匀，二次引风补气助燃量大效高、燃烧充分、热值高、热损失小、省气节能，烟气中有害气体显著降低，变单火为内外全火。但是该专利风口大小无法调节，仍存在燃烧不均匀的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种结构简单易操作、水套炉效率高的双引风式的火管燃烧装置，其技术方案是：

一种双引风式火管燃烧装置，包括空气引射器，所述空气引射器包括一体成型的空气进入段、吸气收缩段以及空气混合段，还包括一次风调节装置、回火防止器、二次风调节装置、燃烧火管以及水套炉，所述一次风调节装置安装在所述空气引射器的空气进入段入口处，所述空气引射器的空气混合段出口接所述回火防止器，所述回火防止器出口接所述燃烧火管，所述燃烧火管伸入所述水套炉内部；

所述二次风调节装置包括扇叶、二次风风门调节手柄、主动齿轮以及与其啮合的多个从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮的轴线垂直，每个所述从动齿轮的端面上分别垂直设置有一个扇叶，相邻两个扇叶之间形成与外部空气连通的空气流道，所述扇叶外缘与二次风调节装置的外部框架内壁接触，所述二次风风门调节手柄设于所述主动齿轮中心轴上；

所述二次风调节装置安装在所述水套炉入口处，所述二次风调节装置的主动齿轮中心轴套设在所述燃烧火管的外表面，所述从动齿轮中心轴垂直安装于所述燃烧火管外壁上，所述空气流道与所述水套炉内腔连通。

进一步的，所述燃烧火管远离所述二次风调节装置的一端设有若干带有凸缘的火孔，所述火孔包括主火孔以及稳焰孔，所述主火孔位于所述火孔中心，所述稳焰孔包括向所述火孔外壁方向倾斜的斜向通道和与斜向通道连通的纵向通道，所述稳焰孔斜向通道底部与所述主火孔的侧壁连通，所述稳焰孔纵向通道与所述主火孔平行。

进一步的，所述主火孔和稳焰孔的横截面均为圆形。

进一步的，每个所述主火孔周围设有多个等距布置的稳焰孔。

进一步的，所述稳焰孔的直径小于所述主火孔的直径。

进一步的，所述斜向通道的直径小于所述纵向通道的直径。

进一步的，所述一次风调节装置包括中心轴、固定扇叶、可旋转扇叶以及一次风风门调节手柄，所述固定扇叶和所述可旋转扇叶均由两片扇形叶片拼合而成，所述固定扇叶与所述可旋转扇叶不在一个平面内，并在两片扇形叶拼合处通过所述中心轴串接在一起，所述固定扇叶固定在所述中心轴上，所述一次风风门调节手柄设于所述可旋转扇叶上。

进一步的，所述二次风风门调节手柄为多个环形布置在所述主动齿轮中心轴上的长圆柱体。

进一步的，所述吸气收缩段为喇叭口型，靠近所述空气进入段的一侧管径大于靠近所述空气混合段的一侧，靠近所述空气进入段的一侧设有喷嘴。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的双引风火管燃烧装置，套管气在空气引射器中均匀混合一次空气再通过火管进入水套炉，水套炉上开二次空气进口，这样的设计能够通过合理的调节一二次风的量来合理的改变温度场并且改变套管气的燃烧方式，从而提高水套炉的加热效率，既能减少燃烧后的烟气对于空气的污染，也能节省原油加热的成本。同时，二次风调节装置通过二次风风门调节手柄调节齿轮组，再通过齿轮组带动扇叶联动，传动精度高，相对于传统的直接调整扇叶，可以有效地增大扇叶的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构剖视图；

图2为本发明火孔结构剖视图；

图3为本发明一次风风门；

图4为本发明二次风风门；

图中：1-套管气进口，2-一次风调节装置，3-喷嘴，4吸气收缩段，5-空气进入段，6-空气混合段，7-防止回火器，8-二次风调节装置，9-燃烧火管，10-水套炉，11-火孔，2-1-可旋转扇叶，2-2一次风风门调节手柄，2-3固定扇叶，2-4-中心轴，8-1-二次风风门调节手柄，8-2-扇叶，8-3-主动齿轮，8-4-从动齿轮，11-1-主火孔，11-2-稳焰孔，11-3-斜向通道，11-4-纵向通道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例1

参照图1、图3以及图4，一种双引风式火管燃烧装置，包括空气引射器、一次风调节装置2、回火防止器7、二次风调节装置8、燃烧火管9以及水套炉10，空气引射器包括一体成型的空气进入段5、吸气收缩段4以及空气混合段6，吸气收缩段4为喇叭口型，靠近空气进入段的一侧管径大于靠近空气混合段的一侧，靠近空气进入段的一侧设有喷嘴3；

一次风调节装置2包括中心轴2-4、固定扇叶2-3、可旋转扇叶2-1以及一次风风门调节手柄2-2，固定扇叶2-3和可旋转扇叶2-1均由两片扇形叶片拼合而成，固定扇叶2-3与可旋转扇叶2-1不在一个平面内，并在两片扇形叶拼合处通过中心轴2-4串接在一起，固定扇叶2-3焊接固定在中心轴2-4上，一次风风门调节手柄2-2设于可旋转扇叶2-1上，通过旋转一次风风门调节手柄2-2可以带动可旋转扇叶2-1相对中心轴2-4转动，从而调节一次风风门大小；一次风调节装置2安装在空气引射器的空气进入段5入口处，空气引射器的空气混合段6出口接回火防止器7，回火防止器7出口接燃烧火管9，燃烧火管9伸入水套炉10内部；

二次风调节装置8包括扇叶8-2、二次风风门调节手柄8-1、主动齿轮8-3以及与其啮合的多个从动齿轮8-4，主动齿轮8-3与从动齿轮8-4的轴线垂直，每个从动齿轮8-4的端面上分别垂直设置有一个扇叶8-2，相邻两个扇叶8-2之间形成与外部空气连通的空气流道，扇叶8-2外缘与二次风调节装置8的外部框架内壁接触，二次风风门调节手柄8-1设于主动齿轮8-3中心轴上，二次风风门调节手柄8-1为4个环形焊接或者螺纹连接在主动齿轮中心轴上的长圆柱体；

二次风调节装置8安装在水套炉10入口处，二次风调节装置8的主动齿轮中心轴与主动齿轮8-3为一体成型，主动齿轮中心轴中空，并套设在燃烧火管9的外表面，从动齿轮8-4中心轴垂直安装于燃烧火管9外壁上，空气流道与水套炉10内腔连通。

工作过程：经过脱水后较为干燥的套管气首先通过套管气进口1进入喷嘴3，再进入空气引射器的吸气收缩管4中，同时一次风通过一次风调节装置2进入空气引射器中，经过空气进入段5之后也进入吸气收缩管4，一次风调节装置2可以通过一次风风门调节手柄2-2调节可旋转扇叶2-1，改变其与固定扇叶2-3的相对位置，从而调节一次风风门的大小；一次风和套管气在吸气收缩管4中进行初步的混合，再经空气混合段6进行充分的混合，充分混合后的套管气和一次风通过回火防止器7后进入燃烧火管9中，回火防止器7的作用在于如果发生回火，回火防止器通过金属丝网快速的降低回火的温度，使之不能够达到燃烧所需要的燃点温度，防止火的回燃；燃烧火管9伸入到水套炉10之中，套管气在通过火孔11进行燃烧时，二次风通过二次风调节装置8补充空气，起到助燃的作用，提高套管气的燃烧质量；通过调节二次风风门调节手柄8-1可以带动主动齿轮8-3转动，从而带动从动齿轮8-4联动，进而带动扇叶8-2相对从动齿轮8-4中心轴产生一定角度的翻转，以调节二次风风门大小；分为两次空气的好处在于一次风可以提供充分发挥套管气热量的氧量，二次风起到助燃的作用，是提高燃烧质量的补充措施，是提高燃烧效率的调节通道，主要对火焰后部进行补充氧气。

通过这一系列的操作方式，可以实现套管气更好的燃烧，提升水套炉的效率，既能减少燃烧后的烟气对于空气的污染，也能节省原油加热的成本。

实施例2

参照图1、图3以及图4，一种双引风式火管燃烧装置，包括空气引射器、一次风调节装置2、回火防止器7、二次风调节装置8、燃烧火管9以及水套炉10，空气引射器包括一体成型的空气进入段5、吸气收缩段4以及空气混合段6，吸气收缩段4为喇叭口型，靠近空气进入段的一侧管径大于靠近空气混合段的一侧，靠近空气进入段的一侧设有喷嘴3；

一次风调节装置2包括中心轴2-4、固定扇叶2-3、可旋转扇叶2-1以及一次风风门调节手柄2-2，固定扇叶2-3和可旋转扇叶2-1均由两片扇形叶片拼合而成，固定扇叶2-3与可旋转扇叶2-1不在一个平面内，并在两片扇形叶拼合处通过中心轴2-4串接在一起，固定扇叶2-3焊接固定在中心轴2-4上，一次风风门调节手柄2-2设于可旋转扇叶2-1上，通过旋转一次风风门调节手柄2-2可以带动可旋转扇叶2-1相对中心轴2-4转动，从而调节一次风风门大小；一次风调节装置2安装在空气引射器的空气进入段5入口处，空气引射器的空气混合段6出口接回火防止器7，回火防止器7出口接燃烧火管9，燃烧火管9伸入水套炉10内部；

二次风调节装置8包括扇叶8-2、二次风风门调节手柄8-1、主动齿轮8-3以及与其啮合的多个从动齿轮8-4，主动齿轮8-3与从动齿轮8-4的轴线垂直，每个从动齿轮8-4的端面上分别垂直设置有一个扇叶8-2，相邻两个扇叶8-2之间形成与外部空气连通的空气流道，扇叶8-2外缘与二次风调节装置8的外部框架内壁接触，二次风风门调节手柄8-1设于主动齿轮8-3中心轴上，二次风风门调节手柄8-1为4个环形焊接或者螺纹连接在主动齿轮中心轴上的长圆柱体；

二次风调节装置8安装在水套炉10入口处，二次风调节装置8的主动齿轮中心轴与主动齿轮8-3为一体成型，主动齿轮中心轴中空，并套设在燃烧火管9的外表面，从动齿轮8-4中心轴垂直安装于燃烧火管9外壁上，空气流道与水套炉10内腔连通。

参照图2，上述结构基础上，燃烧火管9远离二次风调节装置8的一端设有若干带有凸缘的火孔11，火孔11包括主火孔11-1以及稳焰孔11-2，主火孔11-1位于火孔11中心，稳焰孔11-2包括向火孔外壁方向倾斜的斜向通道11-3和与斜向通道连通的纵向通道11-4，稳焰孔斜向通道11-3底部与主火孔11-1的侧壁连通，稳焰孔纵向通道11-4与主火孔11-1平行。带有凸缘的火孔比较无凸缘的制造工艺更加复杂，但是对于二次空气的供给以及对火孔的冷却均比无凸缘的好。稳焰孔11-2的作用在于燃烧火焰传播速度快的套管气时，稳焰孔11-2的阻力比较大，可以防止主火孔11-1回火，当火焰传播速度较慢时，稳焰孔11-2不会脱火，同时所形成的辅助火焰加热了主火焰的根部，提高了主火焰防止脱火的能力。

实施例3

参照图1、图3以及图4，一种双引风式火管燃烧装置，包括空气引射器、一次风调节装置2、回火防止器7、二次风调节装置8、燃烧火管9以及水套炉10，空气引射器包括一体成型的空气进入段5、吸气收缩段4以及空气混合段6，吸气收缩段4为喇叭口型，靠近空气进入段的一侧管径大于靠近空气混合段的一侧，靠近空气进入段的一侧设有喷嘴3；

一次风调节装置2包括中心轴2-4、固定扇叶2-3、可旋转扇叶2-1以及一次风风门调节手柄2-2，固定扇叶2-3和可旋转扇叶2-1均由两片扇形叶片拼合而成，固定扇叶2-3与可旋转扇叶2-1不在一个平面内，并在两片扇形叶拼合处通过中心轴2-4串接在一起，固定扇叶2-3焊接固定在中心轴2-4上，一次风风门调节手柄2-2设于可旋转扇叶2-1上，通过旋转一次风风门调节手柄2-2可以带动可旋转扇叶2-1相对中心轴2-4转动，从而调节一次风风门大小；一次风调节装置2安装在空气引射器的空气进入段5入口处，空气引射器的空气混合段6出口接回火防止器7，回火防止器7出口接燃烧火管9，燃烧火管9伸入水套炉10内部；

二次风调节装置8包括扇叶8-2、二次风风门调节手柄8-1、主动齿轮8-3以及与其啮合的多个从动齿轮8-4，主动齿轮8-3与从动齿轮8-4的轴线垂直，每个从动齿轮8-4的端面上分别垂直设置有一个扇叶8-2，相邻两个扇叶8-2之间形成与外部空气连通的空气流道，扇叶8-2外缘与二次风调节装置8的外部框架内壁接触，二次风风门调节手柄8-1设于主动齿轮8-3中心轴上，二次风风门调节手柄8-1为4个环形焊接或者螺纹连接在主动齿轮中心轴上的长圆柱体；

二次风调节装置8安装在水套炉10入口处，二次风调节装置8的主动齿轮中心轴与主动齿轮8-3为一体成型，主动齿轮中心轴中空，并套设在燃烧火管9的外表面，从动齿轮8-4中心轴垂直安装于燃烧火管9外壁上，空气流道与水套炉10内腔连通。

参照图2，上述结构基础上，燃烧火管9远离二次风调节装置8的一端设有若干带有凸缘的火孔11，火孔11包括主火孔11-1以及稳焰孔11-2，主火孔11-1位于火孔11中心，稳焰孔11-2包括向火孔外壁方向倾斜的斜向通道11-3和与斜向通道连通的纵向通道11-4，稳焰孔斜向通道11-3底部与主火孔11-1的侧壁连通，稳焰孔纵向通道11-4与主火孔11-1平行。带有凸缘的火孔比较无凸缘的制造工艺更加复杂，但是对于二次空气的供给以及对火孔的冷却均比无凸缘的好。稳焰孔11-2的作用在于燃烧火焰传播速度快的套管气时，稳焰孔11-2的阻力比较大，可以防止主火孔11-1回火，当火焰传播速度较慢时，稳焰孔11-2不会脱火，同时所形成的辅助火焰加热了主火焰的根部，提高了主火焰防止脱火的能力。

在上述结构的基础之上，为更好的改善稳焰孔的稳焰能力，防止主火孔回火，主火孔11-1和稳焰孔11-2的横截面均为圆形，每个主火孔11-1周围设有多个等距布置的稳焰孔11-2，稳焰孔11-2的直径小于主火孔11-1的直径，斜向通道11-3的直径小于纵向通道11-4的直径。

本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。