《一種高溫氣體燃燒噴射器》是新奧科技發展有限公司於2013年5月31日申請的發明專利，該專利的申請號為2013102129652，公布號為CN103245054A，授權公布日為2013年8月14日，發明人是汪國慶、馬志超、方科學、周三、馬麗榮，該發明涉及氣體發生器領域。
《一種高溫氣體燃燒噴射器》包括外壁、位於所述外壁內部的燃燒室、位於所述燃燒室的第一端端面處且與所述燃燒室相導通的氣體通道、以及位於所述燃燒室的第二端端面處且與所述燃燒室相導通的高溫氣體出口，所述氣體通道包括中心通道與所述中心通道同軸且位於所述中心通道外圍的環隙通道。
2019年9月29日，《一種高溫氣體燃燒噴射器》獲2018年河北省專利獎二等獎。
（概述圖為《一種高溫氣體燃燒噴射器》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種高溫氣體燃燒噴射器
- 公布號：CN103245054A
- 授權日：2013年8月14日
- 申請號：2013102129652
- 申請日：2013年5月31日
- 申請人：新奧科技發展有限公司
- 地址：河北省廊坊市經濟技術開發區華祥路新奧科技園南區B座
- 發明人：汪國慶、馬志超、方科學、周三、馬麗榮
- Int.Cl.：F24H3/04（2006.01）、F23D14/12（2006.01）
- 代理機構：北京品源專利代理有限公司
- 代理人：胡彬
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
高溫氣體發生器是指一種產生高溫氣體的裝置，常運用於高溫氣體的化學反應裝置中。如：煤的加氫氣化過程中就需要800～1500°C高溫氫氣以保證加氫氣化反應的進行，且加氫氣化後生成具有高附加價值的化學物質。由於加氫氣化過程中對氫氣溫度要求極高，因此，採用一般的高溫氣體發生器難以迅速、穩定的產生800～1500°C高溫氫氣。
如中國專利文獻申請公告號CN101737948A公布了一種噴流式高溫氣體發生器，由高溫電爐、不同直徑的內管、外管組成，內管與外管同軸設定，內管一端封閉，且內管側壁上設有許多小孔，外管置於高溫電爐中，氣體從內管一端進入加熱器，通過內管上的小孔噴向外管，外管被電加熱器加熱，使氣體達到所需的高溫。該氣體發生器僅通過電加熱對氣體進行加熱，不僅氣體的溫升能力有限，而且氣體發生器整體結構複雜，使用成本較高。
發明內容
專利目的
《一種高溫氣體燃燒噴射器》所要解決的技術問題是提供一種高溫氣體燃燒噴射器，其結構簡單緊湊，溫升能力強，能產生溫度極高的可燃性高溫氣體。
技術方案
《一種高溫氣體燃燒噴射器》包括外壁、位於所述外壁內部的燃燒室、位於所述燃燒室的第一端端面處且與所述燃燒室相導通的氣體通道、以及位於所述燃燒室的第二端端面處且與所述燃燒室相導通的高溫氣體出口。
優選為，所述氣體通道包括中心通道、與所述中心通道同軸且位於所述中心通道外圍的環隙通道。
優選為，所述中心通道的末端設有中心噴嘴。
優選為，所述環隙通道的末端設有環隙噴嘴，所述環隙噴嘴具有縮口。
優選為，所述環隙噴嘴不凸出到所述燃燒室內。
優選為，所述中心噴嘴的開口平面與所述環隙噴嘴的開口平面重合或平行。
優選為，所述中心噴嘴陷於所述環隙噴嘴的內部。
優選為，所述中心噴嘴凸出於所述環隙噴嘴。
優選為，所述中心噴嘴（51）中軸線與所述環隙噴嘴（61）氣體噴出方向間的夾角θ為大於等於0°小於90°
優選為，所述中心噴嘴（51）中軸線與所述環隙噴嘴（61）氣體噴出方向間的夾角θ為15°～45°。
優選為，流經所述中心通道的氣體流量小於流經所述環隙通道的氣體流量。
優選為，流經所述中心通道（5）的氣體流量與流經所述環隙通道（6）的氣體流量的比值大於0%小於等於10%。
優選為，與所述環隙通道相連的管道上設有加熱裝置。所述加熱裝置是指能夠將環隙通道內的流體溫度提升的裝置。
有益效果
《一種高溫氣體燃燒噴射器》通過在氣體燃燒噴射器內部設定燃燒室，達到產生溫度極高的高溫氣體的目的，其結構簡單緊湊，使用成本較低，且產生高溫氣體的過程迅速而穩定。此外，該發明適用於煤的加氫氣化過程，可迅速獲得800-1500℃的高溫氫氣。
附圖說明
圖1是高溫氣體燃燒噴射器的結構示意圖；
圖2是高溫氣體燃燒噴射器的局部A的結構示意圖；
圖3是高溫氣體燃燒噴射器的局部A的另一種結構示意圖。
圖中：1、外壁；2、燃燒室；3、高溫氣體出口；5、中心通道；51、中心噴嘴；6、環隙通道；61、環隙噴嘴；7、助燃氣體入口；8、可燃氣體入口。
權利要求
1.《一種高溫氣體燃燒噴射器》特徵在於：包括外壁（1）、位於所述外壁（1）內部的燃燒室（2）、位於所述燃燒室（2）的第一端端面處且與所述燃燒室（2）相導通的氣體通道、以及位於所述燃燒室（2）的第二端端面處且與所述燃燒室（2）相導通的高溫氣體出口（3）；所述氣體通道包括中心通道（5）、與所述中心通道（5）同軸且位於所述中心通道（5）外圍的環隙通道（6）；所述中心通道（5）末端設有中心噴嘴（51），所述環隙通道（6）末端設有環隙噴嘴（61），所述環隙噴嘴（61）具有縮口；所述環隙噴嘴（61）不凸出到所述燃燒室（2）內。
2.根據權利要求1所述的一種高溫氣體燃燒噴射器，其特徵在於，所述中心噴嘴（51）的開口平面與所述環隙噴嘴（61）的開口平面重合或平行。
3.根據權利要求1所述的一種高溫氣體燃燒噴射器，其特徵在於，所述中心噴嘴（51）陷於所述環隙噴嘴（61）的內部，或者所述中心噴嘴（51）凸出於所述環隙噴嘴（61）。
4.根據權利要求1所述的一種高溫氣體燃燒噴射器，其特徵在於，所述中心噴嘴（51）中軸線與所述環隙噴嘴（61）氣體噴出方向間的夾角0為大於等於0。小於90°。
5.根據權利要求1所述的一種高溫氣體燃燒噴射器，其特徵在於，流經所述中心通道（5）的氣體流量小於流經所述環隙通道（6）的氣體流量。
6.根據權利要求5所述的一種高溫氣體燃燒噴射器，其特徵在於，流經所述中心通道（5）的氣體流量與流經所述環隙通道（6）的氣體流量的比值大於0%小於等於10%。
7.根據權利要求1所述的一種高溫氣體燃燒噴射器，其特徵在於，與所述環隙通道（6）相連的管道上設有加熱裝置。
實施方式
實施例1
如圖1所示，是該實施例中提供的一種高溫氣體燃燒噴射器的結構示意圖。該實施例中提供的一種高溫氣體燃燒噴射器，其包括外壁1、燃燒室2、氣體通道以及高溫氣體出口3。
所述燃燒室2位於所述外壁1的內部，所述氣體通道位於所述燃燒室2的第一端端面處且與所述燃燒室2相導通，高溫氣體出口3位於所述燃燒室2的第二端端面處且與所述燃燒室2相導通。
所述氣體通道包括中心通道5、與所述中心通道5同軸且位於所述中心通道5外圍的環隙通道6。
所述中心通道5與位於所述外壁1上部的助燃氣體入口7相導通，所述助燃氣體入口7優選為含氧氣體入口，其與外接的助燃氣體管道相連，所述助燃氣體管道用於將含氧氣體導入所述中心通道5中。
所述環隙通道6與位於所述外壁1一側的可燃氣體入口8相導通，所述可燃氣體入口8優選為含氫氣體入口，其與外接的可燃氣體管道相連。優選所述可燃氣體管道與加熱裝置相連，所述加熱裝置用於含氫氣體的預熱，預熱後的含氫氣體的溫度在含氫氣體的自燃點以上，通常是500～600°C，預熱後的含氫氣體通過所述可燃氣體管道流入所述環隙通道6中。
流經所述中心通道5的含氧氣體流量小於流經所述環隙通道6的含氫氣體流量，優選的，流經所述中心通道（5）的氣體流量與流經所述環隙通道（6）的氣體流量的比值大於0%小於等於10%。氧氣添加量由出口氫氣所需溫度決定，從而使得只有少部分含氫氣體的燃燒加熱餘下部分的含氫氣體，形成高溫含氫氣體。
實施例2
在上述方案基礎上，該實施例與實施例1的區別在於：該實施例提供的中心通道5的末端設有中心噴嘴51，所述環隙通道6的末端設有環隙噴嘴61，所述環隙噴嘴具有縮口，以使環隙通道內的氣體在環隙噴嘴末端成圓錐狀噴出。所述中心噴嘴51中噴出的含氧氣體與所述環隙噴嘴61中噴出的含氫氣體的一少部分混合，於所述燃燒室2中發生燃燒反應，放出大量的熱，加熱剩餘的含氫氣體形成高溫含氫氣體（800～1500°C）。
所述中心噴嘴（51）中軸線與所述環隙噴嘴（61）氣體噴出方向間的夾角θ為大於等於0°小於90°，優選夾角θ取值範圍為15°～45°，以保證含氫氣體呈圓錐狀噴出，且儘可能包圍含氧氣體，使得發生燃燒反應後的含氧氣體儘可能被耗盡，同時，有效避免回火現象。
關於所述中心噴嘴51與所述環隙噴嘴61的位置關係：
所述環隙噴嘴61不凸出到所述燃燒室2內，所述中心噴嘴51與所述環隙噴嘴61及所述燃燒室2的位置關係有如下3種：
位置關係1，所述中心噴嘴51的開口平面與所述環隙噴嘴61的開口平面處於同一高度。
位置關係2，所述中心噴嘴51陷於所述環隙噴嘴61的內部。
位置關係3，所述中心噴嘴51凸出於所述環隙噴嘴61。
如圖2所示，是高溫氣體燃燒噴射器的局部A的結構示意圖，對應位置關係1；如圖3所示，是高溫氣體燃燒噴射器的局部A的另一種結構示意圖，對應位置關係3。
如圖2所示，《一種高溫氣體燃燒噴射器》優選位置關係是所述中心噴嘴51的開口平面與所述環隙噴嘴61的開口平面處於同一高度，即位置關係1，這樣既能一定程度上避免預混合燃燒，也能最大限度的減少燃燒室的長度，減少高溫氣體燃燒噴射器需要占據的空間。
另外，在燃燒室的長度沒有嚴格要求的情況下，為了更好的避免含氧氣體和含氫氣體預混合燃燒現象的發生，也可以考慮所述中心噴嘴51凸出於所述環隙噴嘴61，即實施例2中描述的位置關係3，具體如圖3所示。
具體使用時，經過加熱裝置預加熱後的含氫氣體，通常是500～600°C，由可燃氣體入口8流入，經過環隙通道6後由環隙噴嘴61噴出；常溫含氧氣體由助燃氣體入口7流入，經過中心通道5後由中心噴嘴51噴出；噴出後的一少部分含氫氣體與幾乎全部的含氧氣體發生燃燒反應，放出大量的熱，加熱餘下的含氫氣體，從而得到800～1500°C的高溫含氫氣體。
榮譽表彰
2019年9月29日，《一種高溫氣體燃燒噴射器》獲2018年河北省專利獎二等獎。
