CN105531539B - 用于加热器的燃烧器装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于利用液体燃料操作的移动加热器的燃烧器装置(1),其具有:燃烧腔(2),其用于在火焰燃烧中利用燃烧空气转化燃料,燃烧腔在主流动方向(H)上沿纵轴(Z)延伸;预混合腔(3),其在流动方向上设置在燃烧腔(2)的上游,用于产生燃料‑燃烧空气‑混合物,预混合腔包括侧壁(4);燃料蒸发表面(O),其设置在预混合腔(3)中;燃料供给装置(10),其用于供给液体燃料;以及第一燃烧空气供给装置(6),其具有涡流本体(7),用于将燃烧空气流供给到预混合腔(3)中并带涡流,使得燃烧空气沿燃料蒸发表面(O)被引导并带切向流动分量。颈部(5)形成在从预混腔(3)至燃烧腔(2)的过渡部处,在过渡部处,流动横截面在主流动方向(H)上突然加宽。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于利用液体燃料操作的移动加热器的燃烧器装置,涉及一种用于操作这种燃烧器装置的方法,涉及一种具有这种燃烧器装置的利用液体燃料操作的移动加热器,且涉及燃烧器装置的使用。
背景技术
在本文中,“移动加热器”应被理解为一种为在移动应用中使用而设计并相应改变的加热器。这尤其意味着其可被运输(视情况而定,固定地安装在交通工具中或者只是容纳在那里用于运输)而不仅仅适用于连续、静止的使用,如建筑物加热的情况。移动加热器可被固定地安装在交通工具(陆地交通工具、船等)中,尤其是在陆地交通工具中。特别地,其可适用于加热交通工具的内部,例如陆地交通工具、船或飞机的内部,以及例如可在船上、特别是在游艇上找到的部分开放的空间的内部。移动加热器可临时以静止方式使用,例如在大帐篷、集装箱(例如用于施工工地的集装箱)内等等。根据有利的进一步的发展,移动加热器适于作为陆地车辆(例如移动房屋、房车、公共汽车、客车等)的停车加热器或辅助加热器。
移动加热器例如常用作交通工具加热器以加热交通工具。在交通工具的应用中,这种移动加热器例如用作辅助加热器,其可以在交通工具的推进发动机运转时提供额外热量,或者用作停车加热器,其不仅可在推进发动机运转时也可在其停止时出于加热目的提供热量。通常地,操作移动加热器所用液体燃料与交通工具的推进发动机使用的液体燃料相同。由于例如取决于一年里的时间或区域性使用,可以采用不同液体燃料(例如普通柴油、冬用柴油或汽油以及具有不同乙醇百分比的汽油等),燃料-燃烧空气-混合物的可靠调制常带来移动加热器中的问题,以及例如可在液体燃料发生蒸发的区域中发生沉淀物的形成。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于利用液体燃料操作的移动加热器的改进的燃烧器装置,用于操作这种燃烧器装置的方法,以及具有这种燃烧器装置的移动加热器。
通过根据权利要求1的燃烧器装置实现该目的。有利的进一步发展在从属权利要求中详述。
用于利用液体燃料操作的移动加热器的燃烧器装置包括:用于在火焰燃烧中利用燃烧空气转化燃料的燃烧腔,该燃烧腔在主流动方向上沿纵轴延伸;预混合腔,其在流动方向上设置在燃烧腔的上游,用于产生燃料-燃烧空气-混合物,该预混合腔包括侧壁;燃料蒸发表面,其设置在预混合腔中;用于供给液体燃料的燃料供给装置;以及第一燃烧空气供给,其具有涡流本体,用于将燃烧空气流以涡流供应到预混合腔中,使得燃烧空气沿燃料蒸发表面被引导并带切向流动分量。颈部形成在从预混合腔至燃烧腔的过渡部处,在那里,流动横截面在主流动方向上突然加宽。
通过结合具有涡流本体的第一燃烧空气供给和具有侧壁的预混合腔,供应到预混合腔中的燃烧空气流沿预混合腔的侧壁被引导并带切向方向分量。由于燃烧空气流因此在燃料蒸发表面上被引导并带切向流动分量,所以能可靠地产生燃料-燃烧空气-混合物。可以提供燃料-燃烧空气-混合物进入燃烧腔的这种高进口速度,以防止火焰的回烧进入预混合腔中。预混合腔与燃烧腔分开设置并且在燃烧器装置的常规加热运行期间在预混合腔中不形成火焰。由于颈部形成在预混合腔至燃烧腔的过渡部处,在该颈部处流动横截面突然加宽,所以实现形成在预混合腔中的燃料-燃烧空气-混合物的涡流在进入燃烧腔时强烈加宽,使得轴向流动分量强烈减速,在燃烧腔中纵轴处靠近轴线的区域中沿纵轴形成再循环区域。这里,在靠近纵轴的区域中,气体反向于主流动方向流动。可以例如以横截面的阶梯式加宽形式实现流动横截面的突然加宽,然而也能以至少≥20°,优选地≥40°,更优选地≥60°的孔径角的强烈加宽实现突然加宽。开度角限定在突然加宽的区域中的壁和纵轴之间。在这种方式下,在燃烧腔中实现了可靠的火焰稳定性和火焰固定,火焰保持稳定地定位在燃烧腔中,甚至在非常不同的燃料燃烧空气质量流下。因此,在大带宽的加热功率下运行是可行的。燃料供给装置可以包括恰好一个燃料出口或者也可以提供多个燃料出口。多个燃料出口可例如特别是在侧壁的圆周上分布设置。就用在本文中的术语“径向”、“轴向”或“切向”而言,这些术语在每种情况下参照燃烧腔的纵轴,只要在各自上下文中明显没有其它意思。
根据进一步的发展,燃料蒸发表面在侧壁的至少一部分上延伸,并且燃料供给装置包括在侧壁处打开的燃料出口。
优选地,燃料蒸发表面可以在预混合腔轴向延伸的至少50%上延伸,更优选地在至少70%上延伸,甚至更优选地在至少80%上延伸。
根据进一步的发展,形成第一燃烧空气供给使得燃烧空气流实质上平行于主流动方向供给并带切向流动分量。在这种情况下,特别可靠地保证燃烧空气流在燃料蒸发表面上被引导,发生可靠的蒸发,并且在预混合腔中形成均匀的燃料-燃烧空气-混合物。
根据进一步的发展,第一燃烧空气供给在预混合腔背对燃烧腔的正面处打开到预混合腔中。在这种情况下,它使得燃烧空气在主流动方向上在相对长的距离上在燃烧蒸发表面上被引导,即使燃烧装置在轴向上具有紧凑构造。优选地,第一燃烧空气供给在正面处在正面的径向外侧区域中打开到预混合腔中,使得产生的燃料-燃烧空气-混合物有利的流动路线发展到燃烧腔。
根据进一步的发展,燃料蒸发表面由预混合腔的侧壁形成。在这种情况下,燃烧装置具有带少量部件的特别简单的构造,燃料蒸发可从燃料膜开始发生,燃料膜由于被供给的具有涡流的燃烧空气而形成在预混合腔的侧壁处。
根据另一进一步的发展,吸收材料的蒸发器本体设置在预混合腔中,蒸发器本体提供燃料蒸发表面。在这种情况下,用于蒸发的大表面可以简单方式提供。蒸发器本体优选地可具有多孔结构并且特别地包括金属无纺布织物、金属网和/或金属织造织物。优选地,蒸发器本体以平面的形式抵靠在预混合腔的侧壁。
根据进一步的发展,燃料出口在设置蒸发器本体的区域中打开。在这种情况下,液体燃料在燃料出口处可靠地传给蒸发器本体。蒸发器本体例如可以以分别覆盖燃料出口或(在多个燃料出口的情况下)多个燃料出口这种方式设置。
根据进一步的发展,用于将燃烧空气供给到燃烧腔中的第二燃烧空气供给形成在预混合腔的下游。在这种情况下,燃烧空气的一部分与已经在预混合腔中的燃料混合,并且供给额外的燃烧空气给已经在燃烧腔中调制的燃料-燃烧空气-混合物。在这种方式下可实现特别低排放的燃烧。
根据进一步的发展,预混合腔的侧壁在主流动方向上渐缩。在这种情况下,产生的燃料-燃烧空气-混合物的绝对/平均流动速度朝燃烧腔增加。预混合腔的侧壁特别地形成为在主流动方向上连续渐缩,在优选的实现方式中形成为圆锥式渐缩。然而其它实现方式也是可以的,其中预混合腔在燃烧腔的过渡部处具有与燃烧空气流的进口区域相比较小的整体横截面。
优选地,形成第一燃烧空气供给以及从预混合腔至燃烧腔的过渡部,使得燃料-燃烧空气-混合物被引入燃烧腔并带切向流动分量,使得在过渡部后面径向内部区域中纵轴处形成再循环区域,气体在再循环区域中反向于主流动方向流动。
特别地,可形成第一燃烧空气供给和预混合腔的侧壁,使得燃料-燃烧空气-混合物以至少0.6的涡流因子进入燃烧腔中。涡流因子(SN)是定义切向和轴向动量流之间关系的积分值。在这种情况下,可靠地形成再循环区域。
也可通过操作上述燃烧器装置的方法实现该目的,其中燃烧空气通过涡流本体供给有如此高的切向流动分量,以致在燃烧腔中径向内部区域中纵轴处形成再循环区域。进一步发展的优点将在从属权利要求中变得明显。通过再循环区域的形成,一方面,针对大带宽的加热功率,即大带宽的燃料燃烧空气质量流,在燃烧腔中产生可靠稳固的火焰,另一方面也发生燃料和燃烧空气非常好的混合,使得提供特别低排放的燃烧。
根据进一步的发展,燃烧空气以这种方式供给:当从预混合腔进入燃烧腔时,燃料-燃烧空气-混合物具有一速度,该速度高于仍能形成火焰的最大湍流火焰速度。在这种情况下,可靠地防止了火焰可从燃烧腔逆火进入预混合腔。
也可通过具有上述燃烧器装置的利用液体燃料操作的可移动加热设备实现该目的。利用液体燃料操作的可移动加热设备获得的优点已经结合燃烧器装置在上面描述过了。
也可通过在交通工具中的停车加热器或辅助加热器中的移动加热器中使用上述燃烧器装置来实现该目的。
附图说明
进一步的优点和进一步的发展将参照附图根据以下实施例的描述变得明显。
图1是根据第一实施例的燃烧器装置的示意图。
图2是根据第二实施例的燃烧器装置的示意图。
图3是实施例中燃烧空气供给的涡流本体的示意透视图。
图4是根据第三实施例的燃烧器装置的示意图。
具体实施方式
第一实施例
以下将参照图1描述第一实施例。
在该实施例中,燃烧器装置1被设计为利用液体燃料工作,如汽油、柴油、乙醇等,以及在不同的成分关系中视情况而定的另外的添加剂。燃烧器装置1被设计为用于利用液体燃料工作的移动加热器中,特别是用于在交通工具中的停车加热器或辅助加热器中。为了简化,图1中仅示出燃烧器装置,进一步的部件未在图中描述,特别是例如:燃烧空气输送设备,其例如能通过鼓风机形成;燃料输送设备,其例如能通过燃料计量泵特别是活塞泵形成;以及用于控制移动加热器的控制器。热交换器装置也未在图1中示出,热的燃烧气体通过该热交换器装置导向到燃烧腔的下游以将产生的热量传递给将被加热的介质。热交换器装置特别地可形成为直接传热给作为将被加热介质的空气或传递热量给交通工具液体回路中的液体,特别是发动机冷却剂回路中的发动机冷却剂。
可在图1中看出,如将被更详细地描述的,燃烧器装置1包括燃烧腔2,其中在燃烧器装置1的运行期间,在火焰燃烧中发生燃料-燃烧空气-混合物的转化,从而在期间产生热量。在该实施例中,燃烧腔2包括具有纵轴Z的基本圆筒形形状。燃烧腔2包括自由流动横截面,即,在燃烧腔2中没有设置妨碍燃烧腔2中气体流动并且会突出到气体流动中的部件,例如用于火焰稳定的挡板或类似物。然而,例如可能的是,例如可通过电热塞形成的点火元件以及潜在的一个或多个温度传感器设置成突出到燃烧腔2中。通过燃烧过程产生的热气在主流动方向H上从燃烧腔2流动到热交换器,热交换器在流动方向上设置在燃烧腔2的流体下游。
预混合腔3在流动方向上设置在燃烧腔2的上游,在该预混合腔3中,可由例如柴油、生物柴油、汽油、乙醇或类似物形成的液体燃料被蒸发并且与燃烧空气调制形成燃料-燃烧空气-混合物。预混合腔3和燃烧腔2在轴向上相继设置。预混合腔3包括侧壁4,预混合腔3在其径向延伸上被该侧壁定界。在描述的实施例中,侧壁4在主流动方向H上递增地渐缩。在具体实施例中,侧壁4甚至在主流动方向H上连续渐缩。尽管图1示出了优选实施例,其中侧壁4朝燃烧腔2成圆锥形渐缩,但其它实现方式也是可能的。例如,也可能形成预混合腔3使得其横截面在主流动方向H上并不渐缩。预混合腔3与燃烧腔2至少基本同轴设置。
在从预混合腔3到燃烧腔2的过渡部处,形成颈部5,在该处流动横截面在主流动方向H上突然加宽。在描述的实施例中,流动横截面从预混合腔3的下游端处的第一较小横截面阶梯式加宽至相应于燃烧腔2的内部横截面的较大第二横截面。尽管图1中示出了横截面的这种阶梯式变化,但也可能的是,横截面并非阶梯式改变,但是仍然强烈地加宽,特别是至少具有≥20°,优选地≥40°,更优选地≥60°的开度角,其中开度角参照纵轴Z限定。
提供第一燃烧空气供给装置6,燃烧空气L在该处被提供给预混合腔3。燃烧空气供给装置6特别可包括未在图中示出的用于提供燃烧空气质量流的鼓风机。燃烧空气供给装置6包括在图1中示意性描述的涡流本体7,其形成为用于将燃烧空气供给到预混合腔3中并具有在切向方向上行进的流动分量。如图3中所示例性示出的,涡流本体7例如可以提供有多个空气导向叶片71,以提供具有切向方向分量的被供给的燃烧空气流。形成燃烧空气供给装置6使得供给到预混合腔3的燃烧空气在侧壁4径向外侧被供给预混合腔3。形成涡流本体7使得供给的燃烧空气被供有非常强的涡流,特别使得在颈部5进入燃烧腔2的燃烧空气具有至少0.6的涡流因子SN。
燃烧空气流基本平行于主流动方向H但是具有描述的高切向流分量而被供给到预混合腔3。形成燃烧空气供给装置6使得燃烧空气在正面8被供给到预混合腔3,正面8背对燃烧腔2。由于所描述的具有强大涡流的燃烧空气的供给,燃烧空气以围绕纵轴Z旋转的方式沿侧壁4朝颈部5流动。
如在图1中示意性描述的,在第一实施例中,吸收性蒸发器本体9设置于预混合腔3的侧壁4处。蒸发器本体9可包括例如金属无纺布织物、金属织造织物、金属网和/或多孔陶瓷体或类似物。提供燃料供给装置10以将液体燃料B供给到蒸发器本体9。为了该目的,燃料供给装置10连接至未示出的燃料输送设备,液体燃料可通过该燃料输送设备从燃料储存器被输送至蒸发器本体9。优选地,燃料输送设备可由燃料计量泵形成,其既输送又同时计量所需量的液体燃料。蒸发器本体9以平面的方式靠在预混合腔3的侧壁4上,且至少在某一距离上沿侧壁4延伸。在图1中具体示出的实施例中,其中侧壁具有圆锥形形状,蒸发器本体9也具有关于纵轴Z旋转对称的基本圆锥形形状。
燃料供给装置10包括燃料出口11,其在蒸发器本体9所在区域中的侧壁4处打开。燃料出口11在被蒸发器本体9覆盖的区域中打开,使得液体燃料被送到蒸发器本体9的多孔结构中。尽管在图1中只描述了一个燃料出口11,但是也可以设置多个燃料出口。特别地,这种多个燃料出口可分布在侧壁4的圆周上设置。进一步,这一个燃料出口或多个燃料出口各自可设置成在预混合腔3背对燃烧腔2的正面8径向打开而进入被蒸发器本体9覆盖的区域。在径向内侧,蒸发器本体9包括燃料蒸发表面O,蒸发的燃料与沿侧壁4扫过的燃烧空气在此混合,从而形成燃料-燃烧空气-混合物。在该实施例中,燃料蒸发表面O至少基本在其整个轴向延伸上暴露于涡流空气流。通过所供给的燃烧空气的切向流动分量,发生可靠的燃料蒸发以及燃料-燃烧空气-混合物的混合。在加热器装置的运行中,通过从燃烧腔2的区域反向供给的热而获得蒸发所需的热能,其中热的反向供给可通过热传导、热对流和/或热辐射产生。在燃烧腔2中的燃烧过程所需的充分混合好的燃料-燃烧空气-混合物以这种方式在预混合腔3中调制,并且调制的燃料-燃烧空气-混合物流到从预混合腔3进入燃烧腔2的过渡部分处的颈部5并具有大切向方向分量。
由于在预混合腔3中调制的燃料-燃烧空气-混合物的强大涡流,结合颈部5的流动横截面的突然加宽,颈部5在流动方向上充当横截面的不连续加宽,使得在回旋流中发生中心涡流的强烈加宽。由于导致局部静压,在中心涡流的加宽之后发生中心涡流的塌陷,使得在靠近纵轴Z的径向内部区域中形成与主流动方向H反向的强逆流,在图1中通过箭头示意性描述。通过描述的燃烧器装置1的几何结构,以这种方式形成的再循环涡流具有基本独立于燃料-燃烧空气-混合物的质量流的位置,使得在燃烧腔2中发生火焰的自稳定或稳固。燃料-燃烧空气-混合物的回旋流在颈部5后径向强烈加宽,其中发生在轴向上的减速,这可解释这些流体状态的形成。速度的切向分量实现径向压力梯度,由此静压在朝向纵轴Z的方向上降低。由于这些压力条件,再循环区域RB形成,其中气流在靠近纵轴Z的区域中与主流动方向H反向流动。
进一步设置未示出的点火元件以在燃烧腔2中开始燃烧过程,通过该点火元件,可以开始燃料-燃烧空气-混合物的转化过程。点火元件例如可以以本身已知的方式由电热塞或发热针形成。特别地,点火元件可被设置在预混合腔3的侧壁4和燃烧腔2的外壁之间的区域中。
在该实施例中,进一步地,形成燃烧空气供给装置6和预混合腔3为彼此适应,使得调制的燃料-燃烧空气-混合物在颈部5处出现的速度高于仍能形成火焰的最大湍流火焰速度。在这种方式下,可靠地防止了从燃烧腔2进入预混合腔3的火焰的逆火。
第二实施例
以下将参照图2描述第二实施例。第二实施例仅在到燃烧腔2的燃烧空气供给装置的类型上不同于第一实施例,相同的参考标记用于相同的部件,并且对于第二实施例,不再详细描述这些部件,以避免重复。
根据第二实施例的燃烧器装置101不同于上述第一实施例在于,在燃烧腔2中的燃烧过程所需全部燃烧空气并非都由第一燃烧空气供给装置6和预混合腔3供给到燃烧腔2中,而是还提供第二燃烧空气供给装置12,由其来将所需燃烧空气的一部分供给到燃烧腔2。
如在图2中可见到的,在第二实施例中,通过燃烧空气输送设备供给的燃烧空气L被分成第一燃烧空气流和第二燃烧空气流,第一燃烧空气流通过具有涡流本体7的第一燃烧空气供给装置6提供给预混合腔3,第二燃烧空气流围绕预混合腔3引导并且通过燃烧腔2的壁中的空气进入开口被供给到燃烧腔2。为此,在描述的实施例中,外部本体13被设置用于该目的,其在燃烧腔的外圆周围绕燃烧腔2的至少上游部分,使得在燃烧腔2的壁和外部本体13之间形成环形空间14,第二燃烧空气流可以流动通过环形空间。多个空气进入开口15形成在燃烧腔2的外壁中,燃烧空气可以通过其从环形空间14流入燃烧腔2中,在图2中通过箭头示意性描述。设计燃烧空气的流动引导,从而得到第一燃烧空气流和第二燃烧空气流的所需的分配关联。
在根据第二实施例的燃烧器装置101的运行中,如同之前针对第一实施例的描述,第一燃烧空气流进入预混合腔3并具有强大涡流,在那里与所供给的燃料形成燃料-燃烧空气-混合物,然后在颈部5进入燃烧腔2。与第一实施例不同,导向通过预混合腔3的燃烧空气质量流较低,使得在预混合腔3中调制的燃料-燃烧空气-混合物相当地含量高,即,包括相对较大比例的燃料。该含量高的混合物在颈部5处进入燃烧腔2。
通过空气进入开口15供给的燃烧空气基本在径向方向上从径向外侧供给到燃烧腔2中。该燃烧空气的一部分,特别是来自设置在最上游的空气进入开口15那部分,进入靠近纵轴Z的区域并且流入再循环区域RB中,在那里其与那里存在的气体混合。第二燃烧空气流的另一部分,特别是来自设置在进一步下游的空气进入开口15的那部分,从径向外侧提供给靠近纵轴Z在主流动方向H上流走的热燃烧废气。在这种方式下,其中存在较低的燃烧空气-燃料比例的主燃烧区域PZ形成在燃烧腔2中形成再循环区域RB的区域中,并且在燃烧腔2的更下游的区域中(其中热燃烧废气在主流动方向H上流走),形成次燃烧区域SZ,其中存在相当高的燃烧空气-燃料比例。在这种方式下,可以获得特别低排放的燃烧,其中在高温下在主燃烧区域PZ中发生利用燃烧空气的燃料的快速且几乎完全转化,使得CO排放可保持低水平。进一步,主燃烧区域在轴向上具有较短的长度以实现低NOX排放(一氧化氮排放)。第二燃烧区域SZ用于完全燃料转化,其中在主燃烧区域中没反应的可燃物成分被转化。
第三实施例
下面将参照图4描述第三实施例。在图4中示出的第三实施例仅在燃料蒸发的发生方式上不同于上述第二实施例。为了避免重复,参照第二实施例描述的部件有相同的参考标记,并且不再重复对这些部件的详细描述。
在根据第三实施例的燃烧器装置201中,并不设置多孔材料的独立的蒸发器本体,而是预混合腔3的侧壁4为自身提供燃料蒸发表面O。燃料出口11(或在具有多个这种燃料出口情况下的多个燃料出口)在侧壁4的上游侧打开,特别是在靠近正面8的位置。在燃烧器装置201的运行中,离开燃料出口11的液体燃料在侧壁4处被离开涡流本体7的燃烧空气流直接捕获。由于燃烧空气流的强大涡流,液体燃料在侧壁4上的整个圆周上分散。燃料分散为侧壁4上的薄膜。通过侧壁4在主流动方向H上渐缩,保证燃料膜保持稳妥地附在侧壁4上。从这样形成的薄膜开始,发生燃料的蒸发并且混合到由于强大涡流而沿燃料膜的表面扫过的燃烧空气中。因此,在这种情况下,燃料蒸发表面O通过预混合腔3的侧壁4形成。同样地,燃料蒸发表面O基本在其整个轴向延伸上经受涡流燃烧空气流。燃烧器装置201整体设计使得在膜沸腾域中发生燃料蒸发,以在预混合腔3的区域中实现燃料的无残留蒸发。相比于已经参照上述第一和第二实施例描述的在多孔材料的蒸发器本体上和在多孔材料的蒸发器本体内液体燃料的蒸发,根据第三实施例的燃料蒸发表面O可提供非常均匀的燃料分配和燃料蒸发,而无需复杂的结构性措施。特别在燃料有杂质的情况下,与第一和第二实施例相反,这些杂质不会塞入形成在多孔蒸发器本体的小洞中。
尽管图4中示出燃烧器装置的设计,其中类似于第二实施例设置第二燃烧空气供给装置12,但是同样也能相应改变第一实施例,使得如同已经参照第三实施例所描述的,在侧壁4处没有独立的蒸发器本体9的情况下发生燃料蒸发。在这种情况下,该设计对应于图1示出的实施例,但是没有蒸发器本体9,并且燃料蒸发表面O由侧壁4形成。
参照图1至4描述的实施例全部允许用于大带宽的不同加热功率(大范围的加热功率)和不同液体燃料的使用。进一步,可以实现在燃烧腔2中形成的火焰的高稳定性和低污染排放。与传统的燃烧器装置相比,减少了沉淀物的形成。
Claims (14)
1.一种燃烧器装置(1),用于利用液体燃料操作的移动加热器,所述燃烧器装置具有:
燃烧腔(2),其用于在火焰燃烧中利用燃烧空气转化燃料,所述燃烧腔(2)在主流动方向(H)上沿纵轴(Z)延伸;
预混合腔(3),其在流动方向上设置在所述燃烧腔(2)的上游,用于产生燃料-燃烧空气-混合物,所述预混合腔(3)与所述燃烧腔(2)分开形成并且在常规加热运行期间在所述预混合腔(3)中不形成火焰,所述预混合腔(3)包括在所述主流动方向(H)上渐缩的侧壁(4);
燃料蒸发表面(O),其设置在所述预混合腔中并由设置在所述预混合腔(3)中的吸收材料的蒸发器本体(9)提供;
燃料供给装置(10),其用于供给液体燃料;以及
第一燃烧空气供给装置(6),其具有涡流本体(7),用于将燃烧空气流以涡流供给到所述预混合腔(3)中,使得所述燃烧空气沿所述燃料蒸发表面(O)被引导并带切向流动分量,
其中,颈部(5)形成在从所述预混合腔(3)至所述燃烧腔(2)的过渡部处,在所述过渡部处,流动横截面在所述主流动方向(H)上突然加宽。
2.根据权利要求1所述的燃烧器装置,其中,所述燃料蒸发表面(O)在所述侧壁(4)的至少一部分上延伸并且所述燃料供给装置包括在所述侧壁(4)处打开的燃料出口(11)。
3.根据权利要求1所述的燃烧器装置,其中,形成所述第一燃烧空气供给装置(6)使得所述燃烧空气流实质上平行于所述主流动方向(H)供给并带切向流动分量。
4.根据权利要求1所述的燃烧器装置,其中,所述第一燃烧空气供给装置(6)在所述预混合腔(3)背对所述燃烧腔(2)的正面(8)处打开到所述预混合腔(3)中。
5.根据权利要求4所述的燃烧器装置,其中,所述第一燃烧空气供给装置(6)在所述正面(8)处在所述正面的径向外部区域中打开到所述预混合腔(3)中。
6.根据权利要求1所述的燃烧器装置,其中,所述燃料蒸发表面(O)由所述预混合腔(3)的所述侧壁(4)形成。
7.根据权利要求2所述的燃烧器装置,其中,所述燃料出口(11)在设置所述蒸发器本体(9)的区域中打开。
8.根据权利要求1所述的燃烧器装置,其中,形成所述第一燃烧空气供给装置(6)以及从所述预混合腔(3)到所述燃烧腔(2)的过渡部,使得所述燃料-燃烧空气-混合物被引入所述燃烧腔(2)并带切向流动分量,使得在所述燃烧腔(2)中所述过渡部后面径向内部区域中纵轴(Z)处形成再循环区域(RB),气体在所述再循环区域中反向于所述主流动方向(H)流动。
9.根据权利要求1所述的燃烧器装置,其中,形成所述第一燃烧空气供给装置(6)和所述预混合腔(3)使得所述燃料-燃烧空气-混合物以至少0.6的涡流因子进入所述燃烧腔(2)中。
10.根据权利要求1所述的燃烧器装置,其中,用于将燃烧空气供给到所述燃烧腔(2)中的第二燃烧空气供给装置(12)形成在所述预混合腔(3)的下游。
11.一种操作根据权利要求1所述的燃烧器装置的方法,其中,所述燃烧空气通过所述涡流本体(7)供给有如此高的切向流动分量,以致在所述燃烧腔(2)中径向内部区域中纵轴(Z)处形成再循环区域(RB)。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述燃烧空气以这种方式供给:当从所述预混合腔(3)进入所述燃烧腔(2)时,所述燃料-燃烧空气-混合物具有一速度,所述速度高于仍能形成火焰的最大湍流火焰速度。
13.一种利用液体燃料操作的移动加热器,具有根据权利要求1所述的燃烧器装置(1)。
14.一种根据权利要求1至9中任一项所述的燃烧器装置(1)在交通工具的停车加热器或者辅助加热器的移动加热器中的使用。
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