專利名稱:天然氣新型穩(wěn)焰多噴嘴直管燃燒裝置的制作方法
本實(shí)用新型裝置屬于天然氣(礦井氣)燃燒技術(shù)領(lǐng)域：
。主要用于公共福利事業(yè)，如食堂、餐廳用的炒菜灶，蒸煮灶以及生活鍋爐等，亦可用于工業(yè)上的某些加熱工藝。
近幾年來(lái)，由于我國(guó)城市天然氣事業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展，大批高、中級(jí)賓館、餐廳正迫切需要能滿足烹飪工藝要求的各種優(yōu)質(zhì)公用天然氣燃燒裝置。但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的天然氣公用燃燒裝置大都是仿制50－60年代使用人工煤氣或液化石油氣的舊式產(chǎn)品，不僅品種少，使用效果差，而且正通過(guò)各種不同渠道流向市場(chǎng)。這些燃燒裝置由于不符合天然氣燃燒特性的要求，使天然氣產(chǎn)生不完全燃燒，燃燒的熱效率低，污染大，燃燒的穩(wěn)定性差，而且火孔易堵塞，結(jié)構(gòu)亦不合理。
許多歐美國(guó)家對(duì)燃?xì)馊季叩难芯恳堰_(dá)到相當(dāng)高的水平，有許多值得借鑒的地方。但由于氣質(zhì)的不同，以及生活習(xí)慣和水平的差異，使歐美國(guó)家的燃?xì)馊紵b置無(wú)法很好地滿足國(guó)內(nèi)使用天然氣的公用飲食業(yè)對(duì)火力的要求。從國(guó)內(nèi)一些高級(jí)賓館引進(jìn)這些國(guó)家的燃具的使用效果已證實(shí)了這一點(diǎn)。
亞洲一些國(guó)家和地區(qū)對(duì)公用飲食業(yè)用的燃?xì)馊紵b置的研究也比較多，但同樣由于氣質(zhì)的不同和設(shè)計(jì)目的的差異，這些燃燒裝置在使用四川的天然氣，亦不能得到滿意的燃燒效果。如從香港引進(jìn)的公用燃具在四川的一些高級(jí)賓館內(nèi)使用，其效果很差，甚至需重新改造燃燒裝置。不僅浪費(fèi)大量的外匯，而且還不能更好地滿足烹飪要求。
我們研制本實(shí)用新型裝置的目的，在于避免盲目引進(jìn)不合國(guó)情的國(guó)外產(chǎn)品，為國(guó)家節(jié)省外匯，更好地解決國(guó)內(nèi)的實(shí)際問(wèn)題，緩和社會(huì)上的需求矛盾。同時(shí)還為了改造舊的燃燒裝置，增加飲食業(yè)的氣化率，節(jié)約能源，減輕炊事人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，防止大氣污染，以及豐富和發(fā)展我國(guó)公用飲食業(yè)的天然氣燃燒裝置的品種和系列，并為建立西南地區(qū)天然氣公用炊事灶具的生產(chǎn)基地，填補(bǔ)天然氣燃燒技術(shù)在公用燃燒裝置上的研究空白，提高我國(guó)天然氣燃燒應(yīng)用技術(shù)的水平創(chuàng)造條件。它具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
本實(shí)用新型天然氣燃燒裝置是在綜合分析國(guó)內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，并結(jié)合公用燃燒裝置的特殊要求和四川天然氣的特點(diǎn)，運(yùn)用兩種氣流的混合、燃燒及傳熱理論合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并采用優(yōu)化理論和實(shí)驗(yàn)方法確定結(jié)構(gòu)尺寸。它是多種先進(jìn)科學(xué)理論和技術(shù)的綜合結(jié)晶，主要包括以下幾部份內(nèi)容1.利用先進(jìn)的燃燒裝置設(shè)計(jì)理論并結(jié)合科學(xué)的回歸正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)法，優(yōu)化出燃燒裝置設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的最佳值。
2.采用了多孔噴咀，它將天然氣分成多股細(xì)流，增加了與吸入的一次空氣的接觸面，強(qiáng)化了兩種氣流的混合過(guò)程，為引射器結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化提供了條件。
3.取消調(diào)風(fēng)板，保證一次空氣吸入量，是該燃燒裝置能完全、穩(wěn)定燃燒的一項(xiàng)重要措施。在本裝置上首次利用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法合理選取了一次進(jìn)風(fēng)口最佳面積，為使燃燒工況不受人為的影響，不安裝調(diào)風(fēng)板，使燃燒裝置結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并且加工也比較簡(jiǎn)單。
4.簡(jiǎn)化引射器結(jié)構(gòu)，在采用了多孔噴咀的基礎(chǔ)上，利用優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的方法簡(jiǎn)化了引射器的結(jié)構(gòu)，首次由普遍采用的文丘里管型引射器改為直管型引射器，同時(shí)引射器的尺寸也縮短了1／3～1／2，而引射器的功能不變。不僅加工簡(jiǎn)便，而且節(jié)省了大量的優(yōu)質(zhì)金屬材料。
5.采取綜合穩(wěn)焰措施，由于天然氣燃燒有易脫火的特點(diǎn)，為提高燃燒穩(wěn)定性，增大調(diào)節(jié)比，本燃燒裝置同時(shí)采用了四種防止火焰脫火的綜合穩(wěn)焰措施a.適當(dāng)縮小火孔間距，增強(qiáng)火焰間相互作用，形成穩(wěn)定的火焰。
b.采用可變深度－變徑型穩(wěn)焰火孔，利用火孔深度上的差異形成不均勻速度場(chǎng)，并利用火孔變徑造成的氣流速度場(chǎng)降低和氣流繞動(dòng)，綜合了這兩種穩(wěn)焰火孔的穩(wěn)焰技術(shù)。
c.利用燃燒裝置的頭部突緣，阻止了因高溫?zé)煔獾母×Χa(chǎn)生在燃燒裝置軸線向上方向自由流動(dòng)的空氣，避免了冷氣流對(duì)火焰根部的“冷卻”作用，相應(yīng)提高了燃燒的穩(wěn)定性。
d.采用可調(diào)型火蓋穩(wěn)焰器，火蓋穩(wěn)焰器使一部份高溫燃燒產(chǎn)物回流到火孔根部，從而提供了一個(gè)強(qiáng)有力的點(diǎn)火源。同時(shí)火蓋還能防止炒菜落下的污物堵塞火孔。采用可調(diào)型火蓋有利于針對(duì)不同的烹飪工藝要求和燃具用途調(diào)節(jié)最佳煙氣回流量，保證各種天然氣燃燒裝置都能在很大負(fù)荷變化范圍內(nèi)穩(wěn)定地燃燒。
6.合理選用火蓋穩(wěn)焰器的材質(zhì)，由于火蓋穩(wěn)焰器直接受高溫火焰的沖刷，為防止高溫?zé)龘p，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法，我們選用了經(jīng)濟(jì)的高溫瓷或耐高溫不銹鋼兩種材料作為火蓋穩(wěn)焰器的材質(zhì)。
7.采用本裝置能合理組成各種熱負(fù)荷系列燃具。我們利用優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的方法，選取了天然氣燃燒裝置的各種組合參數(shù)，并組合成了各種系列的燃具。
本實(shí)用新型天然氣燃燒裝置繼實(shí)驗(yàn)室研究以后，還進(jìn)行了生產(chǎn)性試燒實(shí)驗(yàn)，同時(shí)與川內(nèi)幾種舊式天然氣燃燒裝置進(jìn)行了對(duì)比，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可得出如下結(jié)論(1)本燃燒裝置造型新穎，容易組成系列產(chǎn)品，系列齊全?；鹆煞謾n控制，火焰“剛性”好，能適應(yīng)蒸、煮、煎、炒等各種烹飪工藝對(duì)火力的要求，具有最佳的使用效果。
(2)本燃燒裝置的燃燒效率高，不耗電，節(jié)能效果顯著，比目前使用的舊式天然氣燃燒裝置節(jié)氣5～15％以上，燃燒穩(wěn)定性好，燃燒完全，燃燒產(chǎn)物中的有害物少，清潔衛(wèi)生，使廚房環(huán)境大大改善。
(3)本燃燒裝置負(fù)荷調(diào)節(jié)比大，適應(yīng)性廣。成本低，使用方便，加工和安裝都較簡(jiǎn)單。
(4)本燃燒裝置除可用于天然氣外，適當(dāng)改變噴咀和進(jìn)風(fēng)口尺寸也可適用于礦井氣，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，是目前市場(chǎng)上最理想的一種天然氣公用燃燒裝置。
本燃燒裝置的結(jié)構(gòu)如附圖所示，天然氣通過(guò)三孔噴咀1噴出，形成三股均勻的射流，它們與從均布的四個(gè)一次進(jìn)風(fēng)口2吸入的空氣在較短的直管引射管3中充分混合，然后在燃燒器頭部4的腔室內(nèi)形成均勻的濃度場(chǎng)和壓力場(chǎng)，最后通過(guò)均布的12個(gè)穩(wěn)焰火孔5噴出，被點(diǎn)火燃燒。一部份高溫?zé)煔庠诳烧{(diào)型火蓋穩(wěn)焰器6的作用下，回流到火焰根部，保證穩(wěn)定地燃燒。通過(guò)合理組合的燃具能將高溫燃燒產(chǎn)物的熱量有效地傳給被加熱體，從而實(shí)現(xiàn)了良好的混合、燃燒和傳熱過(guò)程。
本燃燒裝置采用多孔噴咀、固定一次進(jìn)風(fēng)口組成的直管引射管，在一次進(jìn)風(fēng)口上不裝調(diào)風(fēng)板，側(cè)向進(jìn)風(fēng)?？椎南露嗣媾c噴咀外端面處于同一水平面上。引射管采用直管型代替文丘里管型。由以上三部份共同組成新型引射器結(jié)構(gòu)。在燃燒裝置頭部采用了突緣、穩(wěn)焰火孔及火蓋穩(wěn)焰器等技術(shù)措施，穩(wěn)焰火孔采用不等的火孔深度，并在火孔出口處作一較淺的擴(kuò)徑，形成了可變深度－變徑型穩(wěn)焰火孔。可調(diào)型火蓋穩(wěn)焰器與燃燒裝置頭部采用絲扣連接，并裝在燃燒裝置的頭部的上方。由燃燒器頭部突緣、穩(wěn)焰火孔及火蓋穩(wěn)焰器共同組成具有綜合穩(wěn)焰措施的頭部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了綜合的穩(wěn)焰措施。
本實(shí)用新型燃燒裝置采用普通機(jī)加工即可實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.天然氣新型穩(wěn)焰多噴咀直管燃燒裝置，本燃燒裝置的特征是由多孔噴咀、一次進(jìn)風(fēng)口、直管引射管、燃燒器頭部突緣、穩(wěn)焰火孔及火蓋穩(wěn)焰器構(gòu)成，其中由多孔噴咀、一次進(jìn)風(fēng)口、直管引射管三部份共同組成本裝置的引射器結(jié)構(gòu)，并由燃燒器頭部突緣、穩(wěn)焰火孔及火蓋穩(wěn)焰器共同組成頭部結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征是噴咀上均布三個(gè)噴孔，噴咀內(nèi)收縮角為120度。
3.如權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征是側(cè)向進(jìn)風(fēng)，四個(gè)進(jìn)風(fēng)孔均布，孔的下端面與噴咀外端面處于同一水平面上。
4.如權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征是引射管采用直管型。
5.如權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征是燃燒器頭部直徑比引射器直徑大，兩者配合處形成一突緣。
6.如權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征是采用不等的火孔深度，并在火孔出口處有一較淺的擴(kuò)徑，形成了可變深度——變徑型穩(wěn)焰火孔，且火孔間距為一倍火孔直徑。
7.如權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征是火蓋穩(wěn)焰器的材質(zhì)，采用耐高溫陶瓷或不銹鋼。
8.如權(quán)利要求
1所述的燃燒裝置，其特征是火蓋穩(wěn)焰器與燃燒器頭部的連接，采用絲扣連接。
專利摘要
本實(shí)用新型屬天然氣燃燒技術(shù)領(lǐng)域：
，解決的技術(shù)問(wèn)題是保證天然氣燃燒時(shí)，能與所需的空氣最佳地混合、完全燃燒及強(qiáng)化傳熱。其主要技術(shù)特征由多孔噴咀、一次進(jìn)風(fēng)口、直管引射管、燃燒器頭部突緣、穩(wěn)焰火孔及可調(diào)型火蓋穩(wěn)焰器構(gòu)成，并具有火力強(qiáng)、燃燒穩(wěn)定性能好、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣、熱效率高、節(jié)能顯著、燃燒完全、污染小、火孔不易堵塞、使用安全可靠及加工組裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本燃燒裝置適用于中餐蒸、煮、煎、炒等各種烹飪工藝。
文檔編號(hào)F23D14/06GK87201975SQ87201975
公開日1988年5月4日 申請(qǐng)日期1987年2月11日
發(fā)明者郭文博, 周衛(wèi), 王學(xué)琮 申請(qǐng)人:重慶建筑工程學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan