CN104807008A - 燃气预混燃烧器 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式公开了一种燃气预混燃烧器。燃气预混燃烧器具有燃烧方向，叶轮形混合器与燃烧器基板设置在燃烧器主体内；将叶轮形混合器设置在燃烧器基板上游，使燃气与空气在燃烧前混合均匀；将主燃烧面设置在燃烧器基板下游，两者紧密配接；辅助火焰燃烧面与主燃烧面紧密配接；主燃烧面的主火焰与辅助火焰燃烧面的辅助火焰在同一平面上，由于主火焰比辅助火焰规模大，主燃烧面的气流速度大于辅助火焰燃烧面的气流速度，使得辅助火焰实现稳定主火焰的效果；主燃烧面下游设置燃烧室，起到进一步稳定燃烧效果，本申请将金属网作为燃烧面，其具有较大孔隙率，不易被空气中微小粉尘堵塞，并且不易回火，不易离焰，风机具有较高效率。

Description

燃气预混燃烧器

技术领域

本申请涉及燃气燃烧设备的技术领域，特别涉及到一种燃气预混燃烧器。

背景技术

预混燃烧是指将燃气和空气在预混腔中均匀混合，混合后的气体在燃烧器上进行燃烧。预混燃烧器的结构设计和材料的选用对混合后气体的燃烧情况有较大影响。

为了降低燃烧污染物排放，一些制造工艺复杂，成本较高的金属纤维燃烧器被研制出来，如申请号为201420238167，专利名为《一种环保燃气锅炉金属纤维燃烧器》的中国专利，提出一种以铁铬铝纤维覆盖于支撑元件表面的预混燃烧器，火焰附着于金属纤维表面燃烧，其孔隙较小，火焰稳定性好，不易回火，不易离焰，调节比也较大，污染物排放处于较好水平。然而，由于铁铬铝纤维的孔隙过小，空气中的微小粉尘较易堵塞燃烧面，使得局部产生高温，缩短燃烧面使用寿命，而且还需设置空气过滤装置，造成风阻较大，进而使风机效率降低，又由于铁铬铝纤维的特殊性，其制造工艺复杂，成本较高。

为了降低制造成本和难度，一些制造工艺的简单的平板预混燃烧器被研制出来，如申请号为201320092745，专利名为《全预混燃烧器》的中国专利，和申请号为201310135997，专利名为《正压引射式全预混燃烧供热装置》的中国专利，均提出了以不锈钢平板或有一定弧度的不锈钢板为基板的预混燃烧器，其火孔为圆孔或矩形孔的组合，制造简单，成本低。其缺点在于单一的圆形孔或矩形孔火孔火焰稳定性较差，在供气流量不稳定或大负荷燃烧情况下，较易产生离焰现象，在小负荷燃烧情况下，较易产生回火现象。

发明内容

本申请实施方式的目的是提供一种具有较大孔隙率，不易被空气中微小粉尘堵塞的的燃烧面；具有较佳燃气、空气混合效果；小负荷燃烧不易回火，大负荷燃烧不易脱火的燃气预混燃烧器。

为解决上述技术问题，本申请提供一种燃气预混燃烧器，包括燃烧器主体、封板、燃气进口、空气进口、叶轮形混合器、燃烧器基板、主燃烧面、辅助火焰燃烧面、点火火检探头和燃烧室，其特征在于：所述燃气进口与空气进口设置在所述叶轮形混合器上游；所述叶轮形混合器下游设置所述燃烧器基板；所述燃烧器基板下游设置所述主燃烧面；所述主燃烧面上设置所述辅助火焰燃烧面；所述点火火检探头设置在所述燃烧器基板上；所述主燃烧面下游设置所述燃烧室；所述主燃烧面上的主火焰与所述辅助火焰燃烧面的辅助火焰在同一平面上；所述叶轮形混合器与所述燃烧器基板设置在所述燃烧器主体内。

进一步的，所述辅助火焰燃烧面位于所述主燃烧面上游，或位于所述主燃烧面下游。

进一步的，所述辅助火焰燃烧面为一个或多个，所述辅助火焰燃烧面为一层或多层金属网重叠，所述辅助火焰燃烧面的形状选自圆形、正方形、长条形、多角形或不规则形。

进一步的，所述主燃烧面为一层或多层金属网重叠，所述主燃烧面覆盖于所述燃烧器基板上，并紧密配接。

进一步的，所述主燃烧面与所述辅助火焰燃烧面紧密配接。

进一步的，所述主燃烧面与所述辅助火焰燃烧面所选用的材料为耐高温金属网，优先方案为：铁铬铝网，耐高温金属网的规格，优先方案为：孔径不大于1.5mm，丝径不小于0.15mm。

进一步的，所述燃烧器基板由燃烧器基板部件与燃烧器基板支撑部件配接组成，燃烧器基板部件孔的形状选自圆形孔、正方形孔、长条形孔、多角形孔或不规则形孔。燃烧器基板部件为环形冲孔金属板加工而成，燃烧器基板支撑部件的形状为圆筒形金属加工而成。

进一步的，所述叶轮形混合器由多片叶轮形混合器部件串连组成，每片之间有一定距离，叶轮形混合器部件为冲孔金属板加工而成；叶轮形混合器部件孔的形状选自圆形孔、正方形孔、长条形孔、多角形孔或不规则形孔；叶轮形混合器部件的形状与电风扇叶片相似。

进一步的，所述燃烧室与所述燃烧器主体为相互插接式，两者插接处设置相对应的多个插销孔，插接处由插销固定，所述燃烧室为耐高温金属加工而成。

进一步的，所述封板与所述燃烧器主体为可拆卸型，所述封板上设置观火孔和点火火检探头接线孔。

进一步的，所述燃烧器基板部件上设置点火火检探头安装孔。

进一步的，所述燃气预混燃烧器的燃烧方向上游设置燃气进口、空气进口。

进一步的，所述燃气进口、空气进口下游为燃气空气预混进气口。

进一步的，所述燃烧器主体上游设置多路燃气空气预混进气口，燃气空气预混进气口内设置所述叶轮形混合器。

由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，本申请提供的燃气预混燃烧器，叶轮形混合器与燃烧器基板设置在燃烧器主体内；将叶轮混合器设置在燃烧器基板上游，使燃气与空气在燃烧前充分混合；将主燃烧面设置在燃烧器基板下游；将辅助火焰燃烧面设置在主燃烧面上，两者紧密配接；主燃烧面与燃烧器基板紧密配接；主燃烧面的主火焰与辅助火焰燃烧面的辅助火焰在同一平面上，由于主燃烧面的主火焰比辅助火焰燃烧面的辅助火焰规模大，主燃烧面的气流速度大于辅助火焰燃烧面的气流速度，使得辅助火焰实现稳定主火焰的效果；主燃烧面下游设置燃烧室，起到进一步稳定燃烧效果。在此之上，本申请有着较佳的热负荷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施方式，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。

图1为本申请一个实施方式提供的燃气预混燃烧器的燃烧器主体立体示意图。

图2为本申请一个实施方式提供的燃气预混燃烧器的燃烧器基板部件示意图。

图3为本申请一个实施方式提供的燃气预混燃烧器的叶轮形混合器部件示意图。

图4为本申请一个实施方式提供的燃气预混燃烧器的燃烧室示意图。

图5为本申请一个实施方式提供的燃气预混燃烧器的燃烧器基板支撑部件示意图。

图中1、点火火检探头接线孔，2、封板，3、观火孔，4、燃气进口，5、空气进口，6、插销孔，7、8、9、点火火检探头安装孔，10、主燃烧面安装孔，11、辅助火焰燃烧面所设置方位的孔，12、插销孔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1，为本申请实施方式提供的燃气预混燃烧器的燃烧器主体，该燃烧器主体由圆筒形金属配接而成。叶轮形混合器与燃烧器基板设置在燃烧器主体内，叶轮形混合器与燃烧器基板之间有一定间隙。

燃气预混燃烧器包括：燃烧器主体、封板、燃气进口、空气进口、叶轮形混合器、燃烧器基板、主燃烧面、辅助火焰燃烧面、点火火检探头和燃烧室。燃烧器基板上游设置叶轮形混合器，叶轮形混合器所处位置为预混腔；叶轮形混合器上游设置燃气进气口和空气进气口；燃气进口和空气进口下游为燃气空气预混进气口；燃烧器基板下游设置主燃烧面；主燃烧面上设置辅助火焰燃烧面，主燃烧面与辅助火焰燃烧面在同一平面上，两者紧密配接；主燃烧面下游设置燃烧室。在工作状态下，燃气与空气通过燃气空气预混进气口进入预混腔，并由预混腔内的叶轮形混合器充分混合，使得混合气体通过设置在燃烧器基板上的燃烧面进行燃烧，辅助火焰起到稳定主火焰效果，燃烧室起到稳定燃烧效果。

请一并参阅图1、图2和图5，本申请实施方式中：燃烧器基板部件与燃烧器基板支撑部件相配接组成燃烧器基板；燃烧器基板支撑部件的形状为圆筒形金属加工而成，燃烧器基板部件的形状为环形冲孔金属板；燃烧器基板部件的外径与燃烧器基板支撑部件的外径相同，燃烧器基板的外径与燃烧器主体的内径相同。

请一并参阅图1和图4，本申请实施方式中：燃烧器主体与燃烧室为互为插接式，并且插接处设有插销孔，燃烧器主体与燃烧室用插销固定，起到燃烧室可较快更换效果，燃烧室为耐高温金属加工而成。

请参阅图3，本申请实施方式中：叶轮形混合器由一根全丝螺杆穿过多片叶轮形混合器部件中心孔组成，每两个螺帽固定一片叶轮形混合器部件，每片之间有一定的距离；调节叶轮形混合器部件的叶片角度、调节叶轮形混合器部件之间距离、增减叶轮形混合器部件数量能使燃气和空气具有较佳混合效果。叶轮形混合器部件的直径与燃烧器主体的内径相同，叶轮形混合器部件的形状与电风扇叶片的形状相似；叶轮形混合器部件为冲孔金属板加工而成。

请参阅图2，本申请实施方式中：主燃烧面覆盖于燃烧器基板上，主燃烧面直径与燃烧器基板直径相同；主燃烧面上设置安装孔，主燃烧面安装孔与燃烧器基板安装孔相对应，主燃烧面上每两个安装孔之间设置为辅助火焰燃烧面，并且覆盖于燃烧器基板两个安装孔之间的孔；辅助火焰燃烧面以重叠方式设置在主燃烧面上；主燃烧面其他地方也可设置辅助火焰燃烧面。用螺杆和螺帽将主燃烧面紧密固定在燃烧器基板上，螺杆和螺帽为耐高温金属。辅助火焰燃烧面用铁铬铝丝如同打补丁一样固定在主燃烧面上。

在本申请一个实施方式中：辅助火焰燃烧面以镶嵌方式设置在燃烧器基板上。

在本申请一个实施方式中：当燃气预混燃烧器所需调节比不大时，主燃烧面也可不设置辅助火焰燃烧面。

在本申请实施方式中：辅助火焰燃烧面位于主燃烧面下游或位于主燃烧面上游，辅助火焰燃烧面为一个或多个，辅助火焰燃烧面为一层或多层金属网重叠；主燃烧面为一层或多层金属网重叠。

在本申请实施方式中：主燃烧面与辅助火焰燃烧面所选用的材料为耐高温金属网，优先方案为：铁铬铝网；辅助火焰燃烧面耐高温金属网的形状选自圆形、正方形、长条形、多角形或不规则形；主燃烧面耐高温金属网与辅助火焰燃烧面耐高温金属网的规格，优先方案为：孔径不大于1.5mm、丝径不小于0.15mm。

请参阅图2，在本申请实施方式中：燃烧器基板部件孔的形状选自圆形孔、正方形孔、长条形孔、多角形孔或不规则形孔。

请参阅图3，在本申请实施方式中：叶轮形混合器部件孔的形状选自圆形孔、正方形孔、长条形孔、多角形孔或不规则形孔。

请参阅图1，在本申请实施方式中：封板与燃烧器主体为可拆卸型，封板上设置观火孔与点火火检探头接线孔，燃气预混燃烧器的燃烧方向上游设置一路燃气空气预混进气口，也可以在设计大功率燃气预混燃烧器时设置多路燃气空气预混进气口，燃气空气预混进气口内设置叶轮形混合器，组成多个预混腔，使燃气和空气具有较佳混合效果。

在本申请实施方式中：燃烧器基板与叶轮形混合器设置在燃烧器主体内，叶轮形混合器设置在燃烧器基板上游，主燃烧面设置在燃烧器基板下游，并且主燃烧面紧密固定于燃烧器基板上，辅助火焰燃烧面设置在主燃烧面上，辅助火焰燃烧面紧密固定于主燃烧面上；主燃烧面下游设置可拆卸的燃烧室；叶轮形混合器上游设置燃气进口、空气进口，并且与燃气阀组、风机等相关部件配接。燃气阀组与风机等相关部件为常规产品，在这里就不再描述。

由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，本申请提供的燃气预混燃烧器，将叶轮形混合器设置在燃烧方向上游，由于这种混合器使燃气与空气有较佳的混合效果，使混合气体燃烧更充分，有利于污染物的减少；使用铁铬铝网作为燃烧面，具有较佳的防回火效果，特别是多层时防回火效果更佳；蓝焰燃烧情况下不回火，因其孔隙率较大，能达到65％左右，风阻较小，并且不易被空气中的粉尘堵塞，因而风机效率较高，又因其制造工艺简单，所以成本较低。将辅助火焰燃烧面与主燃烧面设置在同一平面上，由于辅助火焰燃烧面所处位置金属网的层数明显多于主燃烧面金属的层数，使得主燃烧面气流速度远大于辅助火焰燃烧面气流速度，进而通过辅助火焰实现稳定主火焰效果，主燃烧面下游设置的燃烧室起到进一步稳定燃烧效果。由此之上，本申请有着较佳的热负荷。

虽然通过实施方式描述了本申请，在本申请技术精髓启示下，本领域技术人员可能对上述实施方式进行变化和对技术方案进行组合，但只要其实现的功能和效果与本申请相同或相似，均应涵盖于本申请保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃气预混燃烧器，包括燃烧器主体、封板、燃气进口、空气进口、叶轮形混合器、燃烧器基板、主燃烧面、辅助火焰燃烧面、点火火检探头和燃烧室，其特征在于：所述燃气进口与所述空气进口设置在所述叶轮形混合器上游；所述叶轮形混合器下游设置所述燃烧器基板；所述燃烧器基板下游设置所述主燃烧面；所述主燃烧面上设置所述辅助火焰燃烧面；所述点火火检探头设置在所述燃烧基板上；所述主燃烧面下游设置所述燃烧室；所述主燃烧面的主火焰与所述辅助火焰燃烧面的辅助火焰在同一平面上；所述叶轮形混合器与所述燃烧器基板设置在所述燃烧器主体内。

2.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述辅助火焰燃烧面位于所述主燃烧面上游，或位于所述主燃烧面下游。

3.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述辅助火焰燃烧面为一个或多个；所述辅助火焰燃烧面为一层或多层金属网重叠；所述辅助火焰燃烧面的形状选自圆形、正方形、长条形、多角形或不规则形。

4.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述主燃烧面为一层或多层金属网重叠，所述主燃烧面覆盖于所述燃烧器基板上，并紧密配接。

5.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述主燃烧面与所述的辅助火焰燃烧面紧密配接。

6.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述主燃烧面与所述辅助火焰燃烧面所选用金属网为耐高温金属网，优先方案为：铁铬铝网；耐高温金属网的规格，优先方案为：孔径不大于1.5mm，丝径不小于0.15mm。

7.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述燃烧器基板由燃烧器基板部件与燃烧器基板支撑部件配接组成；燃烧器基板部件孔的形状选自圆形孔、正方形孔、长条形孔、多角形孔或不规则形孔；燃烧器基板部件为环形冲孔金属板加工而成，燃烧器基板支撑部件的形状为圆筒形金属加工而成。

8.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述叶轮形混合器由多片叶轮形混合器部件串连组成，每片之间有一定距离，叶轮形混合器部件为冲孔金属板加工而成，叶轮形混合器部件孔的形状选自圆形孔、正方形孔、长条形孔、多角形孔或不规则形孔；叶轮形混合器部件的形状与电风扇叶片相似。

9.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述燃烧室与所述燃烧器主体为相互插接式，两者插接处设置相对应的多个插销孔，插接处由插销固定，所述燃烧室为耐高温金属加工而成。

10.如权利要求1所述的燃气预混燃烧器，其特征在于：所述燃烧器主体上游设置多路燃气空气预混进气口，燃气空气预混进气口内设置所述叶轮形混合器。