CN102022731A - 采用辅助火焰来稳焰的条形喷气孔全预混燃烧器 - Google Patents

Abstract

采用辅助火焰来稳焰的条形喷气孔全预混燃烧器，包括辅助燃烧器和主燃燃烧器，其结构要点是环形火盖设置于火盖的外围，环形火盖设置条缝火孔，环形火盖的上方与上方外侧是稳焰整流圈，环形火盖与稳焰整流圈之间的空间是燃烧腔，位于条缝火孔的正上方以外的燃烧腔是稳焰腔，辅助燃烧器输出的预混气体通过燃烧腔实现稳定的燃烧反应，辅助火焰延主燃燃烧器火盖的上表面流向喷气孔根部、充当主燃燃烧器的稳焰载体，向主燃燃烧器输出的预混气体传递燃烧所需热量，可使主燃燃烧器强力喷出的预混气体迅速获得燃烧所需的热量，并能加快其燃烧发热速率，相应的可提高热量传递强度，提高换热系数。

Description

采用辅助火焰来稳焰的条形喷气孔全预混燃烧器

技术领域：

本发明涉及燃气中餐炒菜灶使用的一种全预混燃烧器。

背景技术：

完全预混气体燃烧的反应速度快，反应充分，火焰容积强度高，热量释放完全。要想优化完全预混气体燃烧工况，前提是为燃烧反应提供所需全部热量，提供热量的方式有两种，一种是利用完全预混气体自身燃烧释放的热量，另一种是利用辅助预混气体燃烧释放的热量，中餐炒菜灶使用的完全预混气体燃烧器，几乎都是利用完全预混气体自身释放的热量来促进燃烧反应持续稳定进行的，这种燃烧器都设有一种稳焰载体，借助稳焰载体的作用使热量回传至火焰初始处，来加热完全预混气体使反应持续稳定进行。因此，燃烧火焰从火孔到炒勺间流动轨迹都呈现弯曲状，极易出现两大问题：稳焰载体的稳升问题和气流的扩散问题，稳焰载体的稳升过大不但消耗热量、还对制造材料提出苛刻要求，由于气流的扩散几率加大，易导致热传递强度降低，进一步使换热强度降低，进而使换热系数降低。

发明内容：

采用辅助火焰来稳焰的条形喷气孔全预混燃烧器，燃烧器的燃料供应被分为两股，一股量少的用于辅助燃烧器，一股量多的用于主燃燃烧器，辅助燃烧器组织输出的预混气体通过燃烧腔实现稳定的燃烧反应，辅助火焰延主燃燃烧器火盖的上表面流向喷气孔根部、充当主燃燃烧器的稳焰载体，向主燃烧器组织输出的预混气体传递燃烧所需全部热量，可使主燃燃烧器强力喷出的预混气体迅速获得燃烧所需的全部热量，能使主燃燃烧器组织输出的预混气体燃烧稳定，并能加快发热速率，使主燃火焰温度提高，主燃火焰无需折返回流热量用于稳焰，因此主燃火焰可延直线向外输出热量，能有效减小主燃火焰能量的衰减和火焰扩散的几率，可使主燃火焰的容积密度更大，相应的可提高热量传递强度，提高换热强度和换热系数，结果使中餐灶的能效比大幅度的提高。

技术方案：

采用辅助火焰来稳焰的条形喷气孔全预混燃烧器，由辅助燃烧器和主燃燃烧器构成。辅助燃烧器包括环形混气室，环形火盖，条缝火孔，稳焰整流圈，燃烧腔，稳焰腔，流量限定装置，主燃燃烧器包括混气室，火盖，喷气孔，(实施例2还包括辐射板)；环形火盖环绕在火盖的外围，环形火盖设置条缝火孔，环形火盖的火孔上方与外侧是稳焰整流圈，环形火盖与稳焰整流圈之间向内侧开放的空腔是燃烧腔，位于条缝火孔的外延垂直线以外的燃烧腔是使火焰与热量回流的稳焰腔，辅助燃烧器的混合气体经条缝火孔向上流出，混合气体与稳焰整流圈碰撞，部分燃烧火焰在稳焰腔内折返形成热量回流，用来稳定燃烧火焰，燃烧火焰自燃烧腔延火盖上表面、喷气空之间的通道向火盖中心横向流动，传递热量供给主燃燃烧器混合气体燃烧使用，主燃燃烧器火盖上开有由外向内的条形喷气孔，相邻喷气孔的平均间距大于12毫米，目的是为辅助火焰向火盖中心流动预留通道，各喷气孔的喷射角同向倾斜，借助燃烧后的气流促使火焰旋转，条形火孔设计可将火盖外围接收的辅助火焰热量快速的向火盖中心传递，促进火盖外围与中心部分喷出的预混气体燃烧反应均匀一致，使主燃火焰的温度分布均匀，火盖的下面是混气室，混气室下方开有气体接入口，环形火盖下面是环形混气室，环形混气室下方开有气体接入口，辅助燃烧器的气体接入口设置流量限定装置，设定流量限定装置是为了额定辅助燃烧器的热流量，同时也起到限定混合气体在条缝火孔处的压力，通过限定压力将辅助燃烧器的燃烧反应强度和反应温度控制在设定范围，目的是将结构的温升控制在合理范围之内，主燃燃烧器的额定热流量占燃烧器总额定热流量的65％以上，辅助燃烧器的额定热流量占燃烧器总额定热流量的35％以下，主燃燃烧器混合气体在喷气孔处的压力明显大于辅助燃烧器混合气体从燃烧腔流出时的压力，混合气体从喷气孔喷出的动能，在喷气孔周围形成负气压，可将辅助燃烧器燃烧火焰与热量卷吸至周围，可使主燃燃烧器喷出的预混气体瞬间得到燃烧所需全部热量，能加快其燃烧发热速率，使燃烧反应温度提高，使燃气热量释放充分，主燃燃烧器的燃烧火焰卷吸辅助燃烧器的燃烧火焰直接输出，无需在炉膛内停留，因此可使输出火焰的容积热强度更高，使换热强度和换热效率大幅度提高。

有益效果：

由于利用辅助火焰充当主燃燃烧器的稳焰载体，并向主燃燃烧器的混合气体传递燃烧所需全部热量，主燃燃烧器预混气体可迅速得到燃烧所需全部热量，不但可使其燃烧反应快速充分，使燃气热量释放完全，主燃火焰与热量也不需在炉膛内停留，可直接快速输出供使用，因此使热量的传递强度大幅度的提高，使输出火焰的容积热强度提高，所以可使炒勺的换热强度和换热效率大幅度提高。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的实施例1结构示意图。

图2是图1中的A-A剖面图。

图3是本发明的实施例2结构示意图。

如图1、图2、图3所示，辅助燃烧器1，主燃燃烧器2，环形混气室3，环形火盖4，条缝火孔5，稳焰整流圈6，流量限定装置7，混气室8，火盖9，燃烧腔10，稳焰腔11，条形喷气孔12，喷气孔之间通道13，环形混气室的气体接入口14，混气室的气体接入口15，外环高内环低的火盖9-1，外环高筒壁处低的条形喷气孔12-1，辐射板26。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1：

本发明包括辅助燃烧器1和主燃燃烧器2。环形火盖4设置于火盖9的外围，环形火盖4设置条缝火孔5，设置条缝火孔的目的是为了使火孔内表面的面积更大，以利于混合气体16的预热和结构的降温，环形火盖4的上方与上方外侧是稳焰整流圈6，环形火盖4与稳焰整流圈6之间的空间是燃烧腔10，位于条缝火孔5的正上方以外的燃烧腔是稳焰腔11，稳焰腔11的高度25与宽度24设置为4-8mm时火焰的稳定性与输出效果较好，混合气体从条缝火孔5流出后与稳焰整流圈6发生碰撞，辅助火焰在燃烧腔10内改变流动方向，部分辅助火焰在稳焰腔11内形成回流23，高温热量使辅火焰16燃烧稳定，辅助火焰16通过燃烧腔10的定向作用向火盖9的中心方向流动，主燃燃烧器2火盖9上表面开有由外向内的条形喷气孔12，条形喷气孔12长短交替分布，相邻的条形喷气孔12的平均间距大于12毫米13，目的是为辅助火焰16向火盖9中心方向流动预留通道22，以利于辅助火焰16的热量能更多的作用到火盖9中心位置喷出的预混气体17，各条形喷气孔12的喷射角同向倾斜19，借助燃烧后的气流促使火焰旋转，设置条形喷气孔12的目的是使火盖外围接收的辅助火焰16热量快速的向火盖9中心传递，促进喷气孔12的外围与中心部分喷出的预混气体17燃烧反应均匀一致，使主燃火焰17的温度分布内外均匀，火盖9的下面是混气室8，混气室8下方开有气体接入口15，环形火盖4下面是环形混气室3，环形混气室3下方开有气体接入口14，辅助燃烧器1的气体接入口14设置流量限定装置7，设定流量限定装置7是为了额定辅助燃烧器1的热流量，同时也起到额定混合气体在条缝火孔5处的压力，通过额定压力将辅助燃烧器1的燃烧反应强度和反应温度控制在设定范围，目的是将结构的温升控制在合理范围之内，同时也能更好的预热混合气体16，辅助燃烧器1的额定热流量占燃烧器总额定热流量的35％以下，主燃燃烧器2的额定热流量占燃烧器总额定热流量的65％以上，主燃燃烧器2混合气体在喷气孔12处的压力明显大于辅助燃烧器1混合气体16从燃烧腔10流出时的压力，主燃燃烧器2组织输出的混合气体从喷气孔12喷出的动能，在喷气孔12周围形成负气压，可将辅助燃烧器1燃烧火焰16与热量卷吸至主燃火焰17周围，可使主燃燃烧器2喷出的预混气体17瞬间得到燃烧所需全部热量，促使主燃预混气体17快速稳定充分燃烧，可大幅度的提高其燃烧反应温度，使其燃气热量释放更快更充分，主燃燃烧器2的燃烧火焰17卷吸辅助火焰16直接输出，无需在炉膛内停留，因此可使输出的辅助火焰16与主燃火焰17相混合的燃烧火焰的容积热强度更高，使换热强度和换热效率大幅度提高。

实施例2：

与实施例1的结构有所不同的是，主燃燃烧器2具有外环高内环低的火盖9-1，其特征在于火盖9-1的外环29与中间30具有一定落差，以圆筒27使外环29与中间30相接，在火盖9-1的中间30筒底设置辐射板26，在火盖9-1的外环29和筒壁27上开有外环高筒壁处低的条形喷气孔12-1，各条形喷气孔12-1的喷射角同向倾斜，从位于火盖9-1外环29的条形喷气孔12-1的喷出的预混气体17，借助燃烧后的气流促使火焰旋转，从位于筒壁27的条形喷气孔12-1喷出的预混气体28向中心对冲，燃烧火焰28能相互促进燃烧反应稳定，提高燃烧反应强度。

Claims (5)

1.采用辅助火焰来稳焰的条形喷气孔全预混燃烧器，包括辅助燃烧器1，主燃燃烧器2，环形混气室3，环形火盖4，条缝火孔5，稳焰整流圈6，流量限定装置7，混气室8，火盖9，燃烧腔10，稳焰腔11，条形喷气孔12，环形混气室的气体接入口14，混气室的气体接入口15。其特征在于环形火盖4设置于火盖9的外围，火盖9设置条形喷气孔12，各条形喷气孔12的喷射角同向倾斜19，环形火盖4设置条缝火孔5，环形火盖4的上方与外侧是稳焰整流圈6，环形火盖4与稳焰整流圈6之间的空间是燃烧腔10，位于条缝火孔5的正上方以外的燃烧腔是稳焰腔11，稳焰腔的高度25与宽度24的较佳尺寸是4-8mm。

2.辅助燃烧器1的燃烧火焰16延主燃燃烧器火盖9上表面的喷气孔12之间通道由外向内流动。

3.主燃燃烧器的燃烧火焰17卷吸辅助燃烧器的燃烧火焰16共同输出热量。

4.辅助燃烧器1的额定热流量占燃烧器总热流量的35％以下，主燃燃烧器2的额定热流量占燃烧器总热流量的65％以上。

5.辅助燃烧器1具有燃烧腔10和稳焰腔11，辅助燃烧器1组织输出的预混气体可以独立燃烧；主燃燃烧器2依靠辅助燃烧器1的燃烧火焰16提供燃烧所需热量，因此主燃燃烧器组织输出的预混气体独自不可以燃烧。

Images