專利名稱：由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種組合式燃?xì)馊紵?，是可裝備于鍋爐、工業(yè)加熱爐、中餐灶、 冶金爐、噴槍等燃?xì)庠O(shè)備上使用的燃燒器。
背景技術(shù)：
目前，完全預(yù)混式燃燒器在組織氣體進(jìn)行燃燒時，全部都是利用稍前流出的完全 預(yù)混氣體燃燒產(chǎn)生的熱量、傳遞給稍后流出的完全預(yù)混氣體，稍后流出的完全預(yù)混氣體在 具有了燃燒所需全部熱量的條件下，就可使燃燒反應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定充分進(jìn)行下去。這種支持以 完全預(yù)混氣體自身熱量條件促進(jìn)燃燒反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行的燃燒器，必需要具有一種特殊的穩(wěn)焰 載體，以利用穩(wěn)焰載體與完全預(yù)混氣體發(fā)生摩擦或碰撞，促使煙氣中的熱量回流、或經(jīng)穩(wěn)焰 載體傳遞、為稍后流出的完全預(yù)混氣體燃燒時所用，以此來達(dá)到促進(jìn)完全預(yù)混氣體燃燒反 應(yīng)持續(xù)和穩(wěn)定進(jìn)行的目的。由于令完全預(yù)混氣體充分燃燒所需求的熱量較多，當(dāng)這部分熱 量全部都由先前流出的完全預(yù)混氣體燃燒產(chǎn)生的熱量來提供時，這就要求回流的熱量或經(jīng) 穩(wěn)焰載體傳遞的熱量必需足夠多，在如此情況下、穩(wěn)焰載體自身吸收的熱量必將增多，穩(wěn)焰 載體的溫度也必將大幅度提高，因此目前的完全預(yù)混式燃燒器在設(shè)置穩(wěn)焰載體時、對于使 用材料的耐熱、耐久、隔熱、保溫性能等方面都會提出較高的要求，受到如此條件的制約，完 全預(yù)混式燃燒器就難以做到體積小、重量輕、自身蓄熱量少、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。綜上所 述，就是完全預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒方法不能得到廣泛使用的癥結(jié)所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是將部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器加以組合，目的是提供一個獨 立的能源條件來協(xié)助完全預(yù)混氣體燃燒，即提供部分預(yù)混氣體燃燒產(chǎn)生的熱量為完全預(yù)混 氣體燃燒時所用，進(jìn)而省去了傳統(tǒng)的完全預(yù)混式燃燒器必需具有的穩(wěn)焰載體，不但能優(yōu)化 完全預(yù)混氣體燃燒的性能，還能使完全預(yù)混氣體燃燒產(chǎn)生的熱量在第一時間里直接和完全 的輸出供利用，并有效的減小熱量傳遞過程中的分散和損耗，本案提供的組合燃燒器與其 支持使用的部分預(yù)混燃燒方法和完全預(yù)混燃燒方法的組合，可為設(shè)計生產(chǎn)出體積小、重量 輕、能效高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的燃?xì)庠O(shè)備提供強有力的技術(shù)支持。技術(shù)方案本發(fā)明具有部分預(yù)混式燃燒器和完全預(yù)混式燃燒器。部分預(yù)混式燃燒器具有空氣 增壓機(jī)，空氣管道，空氣調(diào)節(jié)閥，燃?xì)夤艿?，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?，部分預(yù)混 氣體分配器，分火圈，火孔，燃燒火道及穩(wěn)焰擋板；完全預(yù)混式燃燒器具有空氣增壓機(jī)，完全 預(yù)混式燃燒器的空氣管道，完全預(yù)混式燃燒器的空氣調(diào)節(jié)閥，完全預(yù)混式燃燒器的燃?xì)夤?道，完全預(yù)混式燃燒器的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥，完全預(yù)混式燃燒器的空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?，完全預(yù) 混氣體分配器，分火蓋，噴氣孔。它們的連接關(guān)系是這樣的部分預(yù)混式燃燒器的穩(wěn)焰擋板連接分火圈，分火圈設(shè) 置有火孔，穩(wěn)焰擋板與分火圈之間的空隙是燃燒火道，分火圈與部分預(yù)混氣體分配器連接，部分預(yù)混氣體分配器連接空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?，空氣與燃?xì)馀浔然旌掀鬟B接燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥 與空氣調(diào)節(jié)閥，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥連接燃?xì)夤艿?，空氣調(diào)節(jié)閥連接空氣管道，空氣管道連接空氣增 壓機(jī)；完全預(yù)混式燃燒器的分火蓋設(shè)置有噴氣孔，分火蓋連接完全預(yù)混氣體分配器，完全預(yù) 混氣體分配器連接完全預(yù)混式燃燒器的空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?，完全預(yù)混式燃燒器的空氣 與燃?xì)馀浔然旌掀鬟B接完全預(yù)混式燃燒器的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥與空氣調(diào)節(jié)閥，完全預(yù)混式燃燒器 的空氣調(diào)節(jié)閥通過空氣管道與空氣增壓機(jī)連接，完全預(yù)混式燃燒器的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥通過燃?xì)?管道連通燃?xì)夤芫W(wǎng)。部分預(yù)混式燃燒器的分火圈、燃燒火道與穩(wěn)焰擋板呈環(huán)形，在環(huán)形中間 設(shè)置完全預(yù)混式燃燒器的分火蓋。部分預(yù)混式燃燒器是這樣工作的調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥與空氣調(diào)節(jié)閥、將一定量的燃 氣與空氣輸送至空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?，得到一次空氣系?shù)α < 1.0的部分預(yù)混氣體，部 分預(yù)混氣體經(jīng)部分預(yù)混氣體分配器和分火圈、將部分預(yù)混氣體均勻分配給每個火孔，流出 火孔的部分預(yù)混氣體被先行點燃后，受到穩(wěn)焰擋板的作用、持續(xù)穩(wěn)定的燃燒火焰向環(huán)形中 間流動。完全預(yù)混式燃燒器是這樣工作的調(diào)節(jié)完全預(yù)混式燃燒器的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥與空氣調(diào) 節(jié)閥、將一定量的燃?xì)馀c空氣輸送至完全預(yù)混式燃燒器的空氣與燃?xì)馀浔然旌掀鳎玫揭?次空氣系數(shù)α >1.0的完全預(yù)混氣體，完全預(yù)混氣體再經(jīng)完全預(yù)混氣體分配器和分火蓋、 將完全預(yù)混氣體均勻分配給每個噴氣孔，從噴氣孔噴出的完全預(yù)混氣體、在部分預(yù)混氣體 燃燒產(chǎn)生熱量的作用下進(jìn)行燃燒。組合燃燒器是這樣相互作用、促進(jìn)燃燒的一次空氣系數(shù)α > 1. 0的完全預(yù)混氣 體從噴氣孔噴出后，在噴氣孔周圍形成負(fù)氣壓，就會卷吸部分預(yù)混氣體燃燒的火焰，使部分 預(yù)混氣體燃燒的火焰緊縛于完全預(yù)混氣體之上，部分預(yù)混氣體燃燒釋放的熱量直接傳遞給 完全預(yù)混氣體，得到燃燒所需全部熱量的完全預(yù)混氣體就能夠進(jìn)行快速、穩(wěn)定、充分的燃燒 反應(yīng)，并充分釋放熱量。由于部分預(yù)混氣體與完全預(yù)混氣體在燃燒過程中進(jìn)行再混合，完全 預(yù)混氣體燃燒的過?？諝鈱⑻峁┎糠诸A(yù)混氣體燃燒使用，從而使得到二次空氣補給的部分 預(yù)混氣體也能完全燃燒，并充分釋放熱量，最后兩種混合氣體釋放的全部熱量同時輸出，供 有效利用。有益效果由于本發(fā)明的完全預(yù)混氣體燃燒所需的熱量是由另一個能源條件來提供的，因此 使完全預(yù)混式燃燒器無需設(shè)置高溫火道或高溫燃燒室等穩(wěn)焰載體，這不但簡化了燃燒器結(jié) 構(gòu)，減輕了燃燒器的體積和重量，而且能減少結(jié)構(gòu)部件自身的蓄熱損失、同時還能減少熱量 的分撒，并能夠使燃燒器快速進(jìn)入最佳燃燒工況，尤其對階段性使用的燃燒設(shè)備優(yōu)化燃燒 性能有益，便于采用近距離大強度的對流方式進(jìn)行換熱，有益于將燃燒器的熱流量設(shè)定范 圍拓寬，使流量調(diào)節(jié)比加大，有益于延長燃燒器的使用期限和提高燃燒器使用安全的系數(shù)， 有益于簡化結(jié)構(gòu)，減輕重量，減小體積，降低成本配比。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明圖1是本發(fā)明的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的分火圈與分火蓋的剖面圖。
圖3是本發(fā)明的實施例的燃燒工況示意圖。圖4是本發(fā)明的噴氣孔的一種變化示意圖。如圖1、圖2、圖3所示，部分預(yù)混式燃燒器2，完全預(yù)混式燃燒器1，空氣增壓機(jī) 2-10，空氣管道2-9，空氣調(diào)節(jié)閥2-8，燃?xì)夤艿?-0，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥2_3，空氣與燃?xì)饣旌掀?2-7，部分預(yù)混氣體分配器2-1，分火圈2-2，火孔2-4，燃燒火道2_5，穩(wěn)焰擋板2_6，完全預(yù)混 式燃燒器1的空氣增壓機(jī)1-9，完全預(yù)混燃燒器1的空氣管道1-8，完全預(yù)混式燃燒器1的 空氣調(diào)節(jié)閥1-7，完全預(yù)混式燃燒器1的燃?xì)夤艿?-4，完全預(yù)混式燃燒器1的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥 1-5，完全預(yù)混式燃燒器1的空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?-6，完全預(yù)混氣體分配器1-3，分火蓋
1-2，噴氣孔1-1，部分預(yù)混氣體燃燒火焰2-11的流動通道1-10，噴氣孔1-1向心方向排列 的相鄰両孔眼間的距離A，噴氣孔1-1圓周方向排列的相鄰両孔眼間的距離B，部分預(yù)混氣 體2-13，部分預(yù)混氣體2-13的燃燒火焰2-11，完全預(yù)混氣體1_13，完全預(yù)混氣體1_13的燃 燒火焰1-11，兩種混合氣體共同的燃燒產(chǎn)物3-1。
具體實施例方式本發(fā)明的實施方式是空氣增壓機(jī)2-10連接空氣管道2-9，空氣管道2-9連接空 氣調(diào)節(jié)閥2-8，燃?xì)夤艿?-0連接燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥2-3，空氣調(diào)節(jié)閥2-8與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥2_3連接 空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?-7，空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?-7的另一端連接部分預(yù)混氣體分配 器2-1，部分預(yù)混氣體分配器2-1連接分火圈2-2，分火圈2-2連接穩(wěn)焰擋板2_6，分火圈2_2 上設(shè)有火孔2-4，分火圈2-2與穩(wěn)焰擋板2-6之間是燃燒火道2-5，分火圈2_2和燃燒火道
2-5與穩(wěn)焰擋板2-6呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，呈環(huán)中間設(shè)置的是完全預(yù)混式燃燒器1的分火蓋1-2，分 火蓋1-2上設(shè)置有噴氣孔1-1，分火蓋1-2與完全預(yù)混燃燒器1的分配器1-3相連通，完全 預(yù)混燃燒器1的分配器1-3連接完全預(yù)混式燃燒器1的空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?-6，完全預(yù) 混式燃燒器1的空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?-6連接完全預(yù)混式燃燒器1的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥1-5與 空氣調(diào)節(jié)閥1-7，完全預(yù)混式燃燒器1的空氣調(diào)節(jié)閥1-7通過完全預(yù)混式燃燒器1的空氣管 道1-8與空氣增壓機(jī)1-9連接，完全預(yù)混燃燒器1的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥1-5連接完全預(yù)混燃燒器 1的燃?xì)夤艿?-4。本實施例的完全預(yù)混燃燒器1的噴氣孔1-1為階梯形狀、開口直徑較小、以 0. 8-1. 2毫米為宜，目的是減小燃?xì)鈩幽艿膿p耗，提高完全預(yù)混氣體的流出速度，進(jìn)而提高 完全預(yù)混氣體燃燒時的強度。噴氣孔1-1向心方向排列的相鄰両孔之間的距離A較小，以 4-6毫米為宜，目的是使氣流之間相互作用、以利火焰?zhèn)鞑?，提高燃燒的穩(wěn)定性；噴氣孔1-1 圓周方向排列的相鄰両孔之間的距離B較大，以13-20毫米為宜，目的是為部分預(yù)混氣體燃 燒火焰2-11向分火蓋1-2中心流動提供通道，以利于部分預(yù)混氣體燃燒火焰2-11中的熱 量、作用位于分火蓋1-2中心的噴氣孔1-1流出的完全預(yù)混氣體1-13。組合燃燒器是這樣相互作用、促進(jìn)燃燒的一次空氣系數(shù)α > 1. 0的完全預(yù)混氣 體1-13從噴氣孔1-1噴出后，在噴氣孔1-1周圍形成負(fù)氣壓，就會卷吸部分預(yù)混氣體燃燒 的火焰2-11，使部分預(yù)混氣體燃燒的火焰2-11緊縛于完全預(yù)混氣體1-13的燃燒火焰1-11 之上，部分預(yù)混氣體2-13燃燒釋放的熱量直接傳遞給完全預(yù)混氣體1-13，得到了燃燒所需 全部熱量的完全預(yù)混氣體1-13就能夠進(jìn)行快速、穩(wěn)定、充分的燃燒反應(yīng)，并充分釋放熱量。 部分預(yù)混氣體2-13與完全預(yù)混氣體1-13在燃燒過程中進(jìn)行再混合，完全預(yù)混氣體1-13燃燒的過?？諝鈱⑻峁┎糠诸A(yù)混氣體2-13燃燒使用，進(jìn)而使得到二次空氣補給的部分預(yù)混 氣體2-13也能完全燃燒，并充分釋放熱量，最后兩種混合氣體釋放的全部熱量3-1同時輸 出，供有效利用。 很明顯，以上所述實施例是本發(fā)明的一個小流量工業(yè)燃燒器的一個特定的較佳實 施例，因燃燒器的用途較為廣泛，而且熱負(fù)荷大小相差懸殊，比如燃?xì)鈬姌屝枨蟮娜紵鞯?熱負(fù)荷就較小、并且要求輸出熱量要集中，如圖4所示，就需要設(shè)置不垂直于分火蓋1-2的 噴氣孔1-1，而且噴氣孔的數(shù)量也不宜過多，以便完全預(yù)混氣體燃燒火焰1-11噴向一點，達(dá) 到使熱量聚集、提高火焰溫度的目的。所以本發(fā)明絕不限制應(yīng)用的方式和所述的實施例，凡 依本發(fā)明所作的改變，所產(chǎn)生的功能與作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案時，應(yīng)屬本發(fā)明的所述 范圍，它應(yīng)包括所有變化。
權(quán)利要求
由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，由部分預(yù)混式燃燒器2和完全預(yù)混式燃燒器1構(gòu)成。
2.由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，可同時的組織部分預(yù)混氣 體2-13和完全預(yù)混氣體1-13的配比流出。
3.由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，能夠支持部分預(yù)混氣體 2-13和完全預(yù)混氣體1-13協(xié)同進(jìn)行燃燒反應(yīng)。
4.按照權(quán)利要求1所述的由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，其 特征在于，部分預(yù)混式燃燒器包括空氣增壓機(jī)2-10，空氣管道2-9，空氣調(diào)節(jié)閥2-8，燃?xì)夤?道2-0，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥2-3，空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?-7，部分預(yù)混氣體分配器2-1，分火圈2_2， 火孔2-4，燃燒火道2-5，穩(wěn)焰擋板2-6，其特征在于部分預(yù)混式燃燒器2的分火圈2_2和 燃燒火道2-5與穩(wěn)焰擋板2-6整體呈環(huán)形，在環(huán)形中間設(shè)置完全預(yù)混式燃燒器1的分火蓋 1-2。
5.按照權(quán)利要求1所述的由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，其 特征在于，完全預(yù)混式燃燒器包括空氣增壓機(jī)1-9，完全預(yù)混式燃燒器1的空氣管道1-8，完 全預(yù)混式燃燒器1的空氣調(diào)節(jié)閥1-7，完全預(yù)混式燃燒器1的燃?xì)夤艿?-4，完全預(yù)混燃燒 器1的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥1-5，完全預(yù)混式燃燒器1的空氣與燃?xì)馀浔然旌掀?-6，完全預(yù)混氣體 分配器1-3，分火蓋1-2，噴氣孔1-1。其特征在于完全預(yù)混式燃燒器1的噴氣孔1-1的出口 外不設(shè)鈍體障礙。
6.按照權(quán)利要求2所述的由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，其 特征在于，由部分預(yù)混式燃燒器2組織配比一次空氣系數(shù)α < 1. 0的部分預(yù)混氣體2-13 流出，由完全預(yù)混式燃燒器1組織配比一次空氣系數(shù)α > 1. 0的完全預(yù)混氣體1-13噴出。
7.按照權(quán)利要求2所述的由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，其 特征在于，部分預(yù)混式燃燒器2的額定熱流量小于完全預(yù)混式燃燒器1的額定熱流量。
8.按照權(quán)利要求3所述的由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，其 特征在于，部分預(yù)混氣體2-13和完全預(yù)混氣體1-13協(xié)同進(jìn)行燃燒反應(yīng)。
9.按照權(quán)利要求3所述的由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器，其 特征在于，部分預(yù)混氣體2-13燃燒產(chǎn)生的熱量提供給完全預(yù)混氣體1-13燃燒時使用，完全 預(yù)混氣體1-13燃燒的過?？諝馓峁┙o部分預(yù)混氣體2-13燃燒使用。
10.按照權(quán)利要求3所述的由部分預(yù)混式燃燒器與完全預(yù)混式燃燒器組成的燃燒器， 其特征在于，使用兩種燃燒方法進(jìn)行燃?xì)饽芰康霓D(zhuǎn)換，但是部分預(yù)混式燃燒器2可獨自支 持部分預(yù)混氣體2-13燃燒，完全預(yù)混式燃燒器1不能獨自支持完全預(yù)混氣體1-13燃燒。
全文摘要
將部分預(yù)混燃燒器與完全預(yù)混燃燒器組合而成的燃燒器，目的是提供一種能同時組織一次空氣系數(shù)α＜1.0的部分預(yù)混氣體與一次空氣系數(shù)α＞1.0的完全預(yù)混氣體輸出，部分預(yù)混氣體燃燒產(chǎn)生的熱量提供給完全預(yù)混氣體燃燒時使用，完全預(yù)混氣體燃燒的過剩空氣提供給部分預(yù)混氣體燃燒使用，通過兩種混合氣體的相互作用，達(dá)到提高燃燒性能的目的。組合燃燒器包括部分預(yù)混氣體分配器，分火圈，火孔，完全預(yù)混氣體分配器，分火蓋，噴氣孔，空氣增壓機(jī)等。本發(fā)明可使完全預(yù)混燃燒器在無實體性質(zhì)的穩(wěn)焰載體條件下，實現(xiàn)完全預(yù)混氣體的穩(wěn)定、快速、充分燃燒，可大大降低燃?xì)庠O(shè)備自身的能量損耗，提高熱量的輸出強度，提高燃?xì)庠O(shè)備的能效比。
文檔編號F23D23/00GK101893245SQ20091006699
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者李芳春 申請人:李芳春