燃气热脱附设备用模块化燃烧器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及污染土壤修复设备技术领域，尤其是涉及一种燃气热脱附设备用模块化燃烧器。


背景技术：

[0002]
燃气原位热脱附是针对有机污染土壤修复常用技术之一，主要适用于对含有挥发性有机物、半挥发性有机物、石油烃或者汞等的土壤进行修复。在修复过程中，将污染土壤加热至接近或超过目标污染物的沸点，促使目标污染物解吸、气化、挥发或者分解，使其与土壤介质中分离，达到污染场地的修复。燃气热脱附设备包括燃烧器，将燃烧器燃烧产生的高温烟气通入井管中，使用高温烟气对土壤进行间接加热。
[0003]
本申请人发现，现有技术中的燃烧器设计成一体机的形式，其体积较大，构造复杂，集成化低，内部组件损坏不易更换；而如果缩小燃烧器体积、必将导致安全性能差、操作复杂、不能满足现场需求等问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种燃气热脱附设备用模块化燃烧器，以解决现有技术中存在的燃烧器为一体式设计，集成化低，内部组件损坏不易更换的技术问题。本实用新型诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
[0006]
本实用新型提供的燃气热脱附设备用模块化燃烧器，包括中控模块、压力控制模块、流量控制模块以及燃烧模块；其中，
[0007]
外部燃气和空气能分别通过所述流量控制模块通入所述燃气热脱附设备用模块化燃烧器中；所述压力控制模块分别与所述流量控制模块和所述中控模块可拆卸连接，使所述压力控制模块能监测出通入所述流量控制模块中空气和燃气的压力并传输至所述中控模块，所述中控模块还与所述流量控制模块可拆卸连接；
[0008]
所述燃烧模块至少与所述流量控制模块和所述中控模块可拆卸连接。
[0009]
在优选或可选的实施例中，所述压力控制模块与所述中控模块之间的电路、所述流量控制模块与所述中控模块之间的电路、以及所述燃烧模块与所述中控模块之间的电路均通过公母电线插头可拆卸连接。
[0010]
在优选或可选的实施例中，所述压力控制模块和所述流量控制模块均分别通过法兰与所述中控模块可拆卸连接；所述压力控制模块与所述流量控制模块之间的管路通过管路螺纹接口可拆卸连接；所述流量控制模块和所述压力控制模块与所述燃烧模块之间的管路均分别通过管路螺纹接口可拆卸连接。
[0011]
在优选或可选的实施例中，所述中控模块包括压力传感器、空气开关以及控制器，所述压力传感器与所述控制器之间电连接，且所述压力传感器和所述控制器均分别与所述空气开关电连接。
[0012]
在优选或可选的实施例中，所述燃气热脱附设备用模块化燃烧器还包括空气管路和燃气管路，所述空气管路和所述燃气管路的部分区段位于所述流量控制模块内；
[0013]
所述流量控制模块包括空气控制组件以及燃气控制组件，所述空气控制组件设置于所述空气管路上能控制所述空气管路的通断，所述燃气控制组件设置于所述燃气管路上能控制所述燃气管路的通断。
[0014]
在优选或可选的实施例中，所述空气控制组件包括串联设置的空气手动调节阀和空气电磁阀，所述燃气控制组件包括串联设置的燃气手动调节阀和燃气电磁阀。
[0015]
在优选或可选的实施例中，所述压力控制模块包括空气压力开关以及燃气压力开关，所述空气管路的支路与所述空气压力开关相连通，使所述空气压力开关能测得所述空气管路内的压力；所述燃气管路的支路与所述燃气压力开关相连通，使所述燃气压力开关能测得所述燃气管路内的压力。
[0016]
在优选或可选的实施例中，所述燃烧模块包括点火电极以及燃烧室，所述空气管路和所述燃气管路的末端分别与所述燃烧室相连通，至少所述点火电极的点火部位位于所述燃烧室上方区域或者所述燃烧室入口处。
[0017]
在优选或可选的实施例中，所述空气压力开关和所述燃气压力开关的信号输出端均经过所述空气开关与所述压力传感器电连接，所述压力传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接，所述控制器的信号输出端分别与所述点火电极、所述空气电磁阀和所述燃气电磁阀电连接。
[0018]
在优选或可选的实施例中，在所述燃烧模块的上部区域还设置有烟气排烟口和空气进气口，在所述燃烧模块内设置有进气管，所述进气管与所述燃烧模块的外壳之间形成空气预热通道，在所述进气管上部区域设置有进气孔。
[0019]
基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
[0020]
本实用新型提供的燃气热脱附设备用模块化燃烧器，包括中控模块、压力控制模块、流量控制模块以及燃烧模块，所述压力控制模块分别与所述流量控制模块和所述中控模块可拆卸连接，所述中控模块还与所述流量控制模块可拆卸连接，所述燃烧模块与所述流量控制模块和所述中控模块可拆卸连接，将相同功能的部件集中在同一模块中，集成化程度较高，在其中一个或多个模块内的组件发生故障时，可以有针对性地拆卸相应的模块进行检修，便于对损坏的部件进行更换。在进行土壤加热时，通入所述流量控制模块内的空气和燃气可以进入所述燃烧模块中进行混合燃烧放热，所述压力控制模块能监测到通入所述流量控制模块空气和燃气的压力并将信号传递至所述中控模块，操作人员可以通过反馈的压力信号，判断是否操作所述中控模块进行点火，同时还可以将信号传递至所述流量控制模块，控制是否将空气和燃气通入，如此可以更为准确地调节通入的空燃比，使其既能有效地加热周围土壤，还可以保证燃气的充分燃烧，节约能源。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0022]
图1为本实用新型实施例提供的燃气热脱附设备用模块化燃烧器结构示意图；
[0023]
图2为图1所示的流量控制模块放大示意图；
[0024]
图3为图1所示的燃气热脱附设备用模块化燃烧器烟气流向示意图。
[0025]
图中，1、中控模块；11、压力传感器；12、空气开关；13、控制器；2、压力控制模块；21、空气压力开关；22、燃气压力开关；3、流量控制模块；31、空气控制组件；311、空气手动调节阀；312、空气电磁阀；32、燃气控制组件；321、燃气手动调节阀；322、燃气电磁阀；4、燃烧模块；41、点火电极；42、燃烧室；43、烟气排烟口；44、空气进气口；45、烟气出口；46、空气预热通道；47、进气管；471、进气孔；5、公母电线插头；6、法兰；7、管路螺纹接口；8、空气管路；9、燃气管路。
具体实施方式
[0026]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
[0027]
本实用新型提供了一种可以便于对损坏部件进行更换且可以更准确的控制空燃比的燃气热脱附设备用模块化燃烧器。
[0028]
下面结合图1-图3对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
[0029]
如图1-图3所示，本实用新型实施例所提供的燃气热脱附设备用模块化燃烧器，包括中控模块1、压力控制模块2、流量控制模块3以及燃烧模块4；其中，
[0030]
外部燃气和空气能分别通过流量控制模块3通入所述燃气热脱附设备用模块化燃烧器中；压力控制模块2分别与流量控制模块3和中控模块1可拆卸连接，使压力控制模块2能监测出通入流量控制模块3中空气和燃气的压力并传输至中控模块1，中控模块1还与流量控制模块3可拆卸连接；
[0031]
燃烧模块4至少与流量控制模块3和中控模块1可拆卸连接。
[0032]
本实用新型提供的燃气热脱附设备用模块化燃烧器，包括中控模块1、压力控制模块2、流量控制模块3以及燃烧模块4，压力控制模块2分别与流量控制模块3和中控模块1可拆卸连接，中控模块1还与流量控制模块3可拆卸连接，燃烧模块4与流量控制模块3和中控模块1可拆卸连接，将相同功能的部件集中在同一模块中，集成化程度较高，在其中一个或多个模块内的组件发生故障时，可以有针对性地拆卸相应的模块进行检修，便于对损坏的部件进行更换。在进行土壤加热时，通入流量控制模块3内的空气和燃气可以进入燃烧模块4中进行混合燃烧放热，压力控制模块2能监测到通入流量控制模块3空气和燃气的压力并将信号传递至中控模块1，操作人员可以通过反馈的压力信号，判断是否操作中控模块1进行点火，同时还可以将信号传递至流量控制模块3，控制是否将空气和燃气通入，如此可以更为准确地调节通入的空燃比，使其既能有效地加热周围土壤，还可以保证燃气的充分燃烧，节约能源。
[0033]
作为优选或可选的实施方式，压力控制模块2与中控模块1之间的电路、流量控制模块3与中控模块1之间的电路、以及燃烧模块4与中控模块1之间的电路均通过公母电线插头5可拆卸连接。可以仅通过插接动作实现不同模块之间电路的连通，在发生故障时更加便
于检修。
[0034]
作为优选或可选的实施方式，压力控制模块2和流量控制模块3均分别通过法兰6与所述中控模块可拆卸连接；所述压力控制模块2与流量控制模块3之间的管路通过管路螺纹接口7可拆卸连接；流量控制模块3和压力控制模块2与燃烧模块4之间的管路均分别通过管路螺纹接口7可拆卸连接。
[0035]
具体地，由于燃烧模块4中的点火电极41长度较长，且为了保证安全，其与中控模块1电连接的部位位于压力控制模块2中，其点火部位通过压力控制模块2和燃烧模块4之间的管路螺纹接口7伸入燃烧模块4内。
[0036]
作为优选或可选的实施方式，中控模块1包括压力传感器11、空气开关12以及控制器13，压力传感器11与控制器13之间电连接，且压力传感器11和控制器13均分别与空气开关12电连接。
[0037]
具体地，压力传感器11用于接收压力控制模块2传输的压力信号，并将压力信号传递至控制器13，由控制器13进行运算，是否进行点火或者是否关闭/开启空气管路8和燃气管路9；空气开关12用于保护电路，在发生短路或者过载时可以切断电路，提高设备安全性。
[0038]
作为优选或可选的实施方式，燃气热脱附设备用模块化燃烧器还包括空气管路8和燃气管路9，空气管路8和燃气管路9的部分区段位于流量控制模块3内；
[0039]
流量控制模块3包括空气控制组件31以及燃气控制组件32，空气控制组件31设置于空气管路8上能控制空气管路8的通断，燃气控制组件32设置于燃气管路9上能控制燃气管路9的通断。
[0040]
具体地，空气管路8和燃气管路9与外部空气和燃气输入的接口均设置在流量控制模块3上，空气管路8和燃气管路9在流量控制模块3和压力控制模块2内均为相互独立的，使得控制器13或者操作人员可以独立控制每一条管路的流量或者通断。
[0041]
作为优选或可选的实施方式，空气控制组件31包括串联设置的空气手动调节阀311和空气电磁阀312，燃气控制组件32包括串联设置的燃气手动调节阀321和燃气电磁阀322。
[0042]
具体地，空气手动调节阀311和燃气手动调节阀321用于人工调节管路内气体流量的大小，空气电磁阀312和燃气电磁阀322用于接收信号控制管路的通断。
[0043]
作为优选或可选的实施方式，压力控制模块2包括空气压力开关21以及燃气压力开关22，空气管路8的支路与空气压力开关21相连通，使空气压力开关21能测得空气管路8内的压力；燃气管路9的支路与燃气压力开关22相连通，使燃气压力开关22能测得燃气管路9内的压力。
[0044]
具体地，燃气压力开关22以及空气压力开关21可以设置管路中所允许压力的取值范围，在超出预定的取值范围后，燃气压力开关22以及空气压力开关21会发生报警并将信号传递至中控模块1，工作人员通过反馈的压力信号，判断是否操作中控模块1进行点火。
[0045]
作为优选或可选的实施方式，燃烧模块4包括点火电极41以及燃烧室42，空气管路8和燃气管路9的末端分别与燃烧室42相连通，至少点火电极41的点火部位位于燃烧室42上方区域或者燃烧室42入口处。
[0046]
具体地，空气管路8和燃气管路9的末端分别与燃烧室42相连通，使空气和燃气在燃烧室42内进行混合，点火电极41的点火部位位于燃烧室42上方区域或者位于燃烧室42入
口处，可以将混合气体点燃燃烧；在燃烧室42的底部设置有烟气出口45，混合气体燃烧产生的高温烟气通过烟气出口45引入井管内，对土壤进行间接加热。
[0047]
作为优选或可选的实施方式，空气压力开关21和燃气压力开关22的信号输出端均经过空气开关12与压力传感器11电连接，压力传感器11的信号输出端与控制器13的信号输入端电连接，控制器13的信号输出端分别与点火电极41、空气电磁阀312和燃气电磁阀322电连接。
[0048]
具体地，在进行工作时，将外部的空气和燃气通入，此时空气压力开关21和燃气压力开关22可以通过空气管路8和燃气管路9的支路测得空气管路8和燃气管路9内的压力，并将压力信号经过至压力传感器11传递至控制器13.由控制器13判断各管路的压力是否在预设取值范围内，如在预设取值范围内，则控制器13将信号传递至点火电极41进行点火，若压力不在预设取值范围内，则控制器13将信号传递至超出范围控制组件(若空气压力超出范围，则将信号传递至空气电磁阀312，将空气管路8切断，同理燃气压力)，在切断管路后，由人工操作手动调节阀调节管路内流量，当压力恢复到预设范围内时，进行点火。
[0049]
作为优选或可选的实施方式，在燃烧模块4的上部区域还设置有烟气排烟口43和空气进气口44，在燃烧模块4内设置有进气管47，进气管47与燃烧模块4的外壳之间形成空气预热通道46，在进气管47上部区域设置有进气孔471。
[0050]
具体地，流量控制模块3和燃烧模块4的之间的空气管路8的部分区段位于模块外；如图3所示，在燃烧模块4内套设有进气管47，在排烟管与进气管之间的缝隙形成进气通道，空气进气口44可以与进气通道相连通，在进气管上部区域设置有进气孔471，可以使进入进气通道的部分常温空气通过进气孔471进入燃烧室42上部的区域，对点火电极41上部区段进行冷却；在燃烧模块4外设置有外套管，烟气排烟口43外连接有风机，可以形成的负压将部分高温烟气经由外套管和燃烧模块4外壳之间的空隙抽提出来，同时常温的空气由空气进气口44经由空气预热通道46进入燃烧室42内，高温的烟气与常温的空气通过燃烧模块4的的壁面实现换热，使得高温烟气降温，空气升温，降低空气升温所需能耗，降低系统排烟热损失，提高燃气利用效率，降低工艺能耗。
[0051]
另外，在进气管47的下部区域同样设置有进气孔471，下部的进气孔471位于点火电极41的点火部位附近，通过此进气孔471进入的空气可以先与燃气发生混合进行一次燃烧，经过进气管47底部进入燃烧室42内的空气再与燃气混合进行二次燃烧，如此设计可以使燃气燃烧更加充分，减少一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等有害气体排放。
[0052]
上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
[0053]
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
[0054]
同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也
可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
[0055]
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0056]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

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