CN105889929B - 利用烟气预热空气的燃烧器及其使用方法 - Google Patents

利用烟气预热空气的燃烧器及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于灶具技术领域，尤其是涉及一种利用烟气预热空气的燃烧器及其使用方法。外壳内设有由导热材料制成的排烟管，排烟管内设有空气管，空气管上端与位于炉膛内的燃烧室相连通，且所述燃料管的出口位于燃烧室处，外壳与排烟管之间形成空气通道，排烟管与空气管之间形成烟气通道，外壳上部设有与空气通道上端相连通的进风机构，空气通道下端与空气管下端相连通，烟气通道上端与炉膛相连通且自燃烧室的出口输出的烟气能经炉膛进入烟气通道上端，烟气通道位于空气管外围且两者之间能通过排烟管进行热交换，烟气通道下端与排烟机构相连通。与现有的技术相比优点在于：设计合理，燃烧效率高，提高热利用率，能降低对环境。

Description

利用烟气预热空气的燃烧器及其使用方法
技术领域
本发明属于灶具技术领域，尤其是涉及一种利用烟气预热空气的燃烧器及其使用方法。
背景技术
目前，市场上的灶具大多是将燃烧器整机安装在灶体上，燃烧器与灶体的在燃烧及换热方面的契合度相对较低，灶膛外壁温度高，热量损失大，且灶膛内由于助燃空气没有预热或预热不合理，燃烧器燃烧效率相对低。
例如，中国专利文献公开了一种炉灶燃烧器[申请号：201510237022.4]，壳体为密封的中空结构，壳体的内部构成燃烧器的风腔，壳体的顶面上设置有向下的凹槽，凹槽内装有水平的导气盘，导气盘将凹槽隔置成下部的预混腔和上部的燃烧腔，导气盘上设置有上下贯通的出气孔，壳体上分别装有与预混腔相连通的进气管和与风腔相连通的进风管，进气管伸入预混腔的出气端处设置有分气帽，分气帽的侧壁上设置贯通的进气孔，预混腔的周壁上设置有连通预混腔和风腔的第一进风孔，燃烧腔的周壁上设置有连通燃烧腔和风腔的第二进风孔。
上述方案虽然能够提高燃烧效率。然而，该方案依然存在燃烧效率还是不够理想，余热无法得到有效利用，使得对锅体换热效率较低等技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，燃烧效率高，提高热利用率，能降低对环境的影响的利用烟气预热空气的燃烧器。
另一目的是提供一种利用烟气预热空气的燃烧器使用方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本利用烟气预热空气的燃烧器，包括燃料管和设置在炉膛下方的外壳，其特征在于，所述的外壳内设有由导热材料制成的排烟管，所述的排烟管内设有空气管，所述的空气管上端与位于炉膛内的燃烧室相连通，且所述燃料管的出口位于燃烧室处，所述的外壳与排烟管之间形成空气通道，所述的排烟管与空气管之间形成烟气通道，所述的外壳上部设有与空气通道上端相连通的进风机构，所述的空气通道下端与空气管下端相连通，所述的烟气通道上端与炉膛相连通且自燃烧室的出口输出的烟气能经炉膛进入烟气通道上端，所述的烟气通道位于空气通道内侧且两者之间能通过排烟管进行热交换，所述的烟气通道下端与排烟机构相连通。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的燃料管、排烟管、空气管和外壳同轴设置。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的排烟管上设有能够提高空气通道与烟气通道换热效率的换热促进结构。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的换热促进结构包括设置在排烟管内壁和/或外壁上的若干换热翅片。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的燃料管为直管、盘管或螺旋管中任意一种。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的燃料管穿设于空气管中或者所述的燃料管穿设于烟气通道中，所述的燃料管的上端延伸至燃烧室，所述的燃料管的下端穿出外壳外。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的进风机构包括进风管，所述的进风管的一端与外壳上部相连通，所述的进风管的另一端设有风机。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的排烟机构包括出烟管，所述的出烟管的一端与烟气通道下端相连通，另一端延伸至外壳外。
在上述的利用烟气预热空气的燃烧器中，所述的空气管下端与排烟管下端齐平，且空气管下端与排烟管下端之间通过环形板固连，所述的环形板与外壳底部之间留有与空气通道连通的空间。
一种利用烟气预热空气的燃烧器的使用方法，外壳外的空气通过进风机构自空气通道上端进入并从空气通道下端输出，从空气通道下端输出的空气从空气管下端输入并从空气管上端输至燃烧室以使空气与燃料混合并在燃烧室进行燃烧，空气与燃料混合燃烧后产生的烟气自燃烧室的出口输出经炉膛后进入烟气通道上端并从烟气通道下端的排烟机构输出，且当空气和烟气分别在空气通道与烟气通道中输送时空气与烟气进行热交换，以使进入燃烧室的空气被加热而从排烟机构输出的烟气被降温。
与现有的技术相比，本利用烟气预热空气的燃烧器及其使用方法的优点在于：1、设计合理，燃烧效率高，提高热利用率，能降低对环境。2、利用灶的烟气预热空气，实现超焓燃烧，提高燃烧效率和减轻污染物的排放；提高燃烧稳定性。3、降低排烟温度，提高系统热利用率。4、提高燃料的活化能，有利于燃烧稳定性。5、结构紧凑、可靠，占用空间小，密封性好，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明提供的结构示意图。
图中，燃料管1、炉膛2、外壳3、排烟管31、空气管32、燃烧室33、空气通道4、烟气通道5、进风机构6、排烟机构7、换热促进结构8、进风管61、风机62、出烟管71、环形板34、空间35。
具体实施方式
如图1所示，本利用烟气预热空气的燃烧器，包括燃料管1和设置在炉膛2下方的外壳3，外壳3内设有由导热材料制成的排烟管31，排烟管31内设有空气管32，空气管32上端与位于炉膛2内的燃烧室33相连通，且所述燃料管1的出口位于燃烧室33处，外壳3与排烟管31之间形成空气通道4，排烟管31与空气管32之间形成烟气通道5，外壳3上部设有与空气通道4上端相连通的进风机构6，空气通道4下端与空气管32下端相连通，烟气通道5上端与炉膛2相连通且自燃烧室33的出口输出的烟气能经炉膛2进入烟气通道5上端，烟气通道5位于空气通道4内侧且两者之间能通过排烟管31进行热交换，烟气通道5下端与排烟机构7相连通，炉膛2、外壳3、排烟管31、空气管32采用易换热材料制成，当然外壳3也可以采用隔温材料制成。通过上述结构能够预热助燃空气，实现超焓燃烧，提高燃烧效率和减轻污染物的排放，还降低了灶膛外壁及排烟温度，提高系统热利用率，更提高燃料的活化能，有利于燃烧稳定性。
更具体的说，燃料管1、排烟管31、空气管32和外壳3同轴设置，显然的燃料管1、排烟管31、空气管32和外壳3非同轴设置也是可行的，排烟管31上设有能够提高空气通道4与烟气通道5换热效率的换热促进结构8，换热促进结构8能有效的提高换热效率使空气通道4空气更快的预热，烟气通道5内的空气尽快降温，换热促进结构8包括设置在排烟管31内壁和/或外壁上的若干换热翅片81。当排烟管31内壁和外壁上设置的换热翅片81时，内壁和外壁上的换热翅片81对置，当然内壁和外壁上的换热翅片81非对称设置也是可行的；设置换热翅片81时，安装的角度和形状以不影响进风效率为前提。
燃料管1为直管、盘管或螺旋管中任意一种；燃料管1穿设于空气管32中或者燃料管1穿设于烟气通道5中，燃料管1的上端延伸至燃烧室33，燃料管1的下端穿出外壳3外；当燃料管1穿设于空气管32中时，能通过热空气对燃料管1进行预热，从而提高燃料的活化能；当燃料管1穿设于烟气通道5中时，能通过热烟气对燃料管1进行更快预热，从而提高燃料的活化能，盘管或螺旋管能使燃料供给过程中获得更好加热提高燃料的活化能；进风机构6包括进风管61，进风管61的一端与外壳3上部相连通，在该端上还可以设有空分器，通过空分器保障进入的空气能均匀分布在空气通道4中，从而达到均匀换热，进风管61的另一端设有风机62；排烟机构7包括出烟管71，出烟管71的一端与烟气通道5下端相连通，另一端延伸至外壳3外，延伸至外壳3外的出烟管71上可以与烟气净化器相连，从而进一步的净化烟；空气管32下端与排烟管31下端齐平，且空气管32下端与排烟管31下端之间通过环形板34固连，环形板34能防止热烟气从烟气通道5进入空气通道4，环形板34与外壳3底部之间留有与空气通道4连通的空间35，由于具有空间35，从而能使得空气通道4中的空气进入空气管32，并且不影响进空气效率。
利用烟气预热空气的燃烧器的使用方法，外壳3外的空气通过进风机构6自空气通道4上端进入并从空气通道4下端输出，从空气通道4下端输出的空气从空气管32下端输入并从空气管32上端输至燃烧室33以使空气与燃料混合并在燃烧室33进行燃烧，空气与燃料混合燃烧后产生的烟气自燃烧室33的出口输出经炉膛2后进入烟气通道5上端并从烟气通道5下端的排烟机构7输出，且当空气和烟气分别在空气通道4与烟气通道5中输送时空气与烟气进行热交换，以使进入燃烧室33的空气被加热而从排烟机构7输出的烟气被降温。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了燃料管1、炉膛2、外壳3、排烟管31、空气管32、燃烧室33、空气通道4、烟气通道5、进风机构6、排烟机构7、换热促进结构8、进风管61、风机62、出烟管71、环形板34、空间35等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种利用烟气预热空气的燃烧器，包括燃料管(1)和设置在炉膛(2)下方的外壳(3)，其特征在于，所述的外壳(3)内设有由导热材料制成的排烟管(31)，所述的排烟管(31)内设有空气管(32)，所述的空气管(32)上端与位于炉膛(2)内的燃烧室(33)相连通，且所述燃料管(1)的出口位于燃烧室(33)处，所述的外壳(3)与排烟管(31)之间形成空气通道(4)，所述的排烟管(31)与空气管(32)之间形成烟气通道(5)，所述的外壳(3)上部设有与空气通道(4)上端相连通的进风机构(6)，所述的空气通道(4)下端与空气管(32)下端相连通，所述的烟气通道(5)上端与炉膛(2)相连通且自燃烧室(33)的出口输出的烟气能经炉膛(2)进入烟气通道(5)上端，所述的烟气通道(5)位于空气通道(4)内侧且两者之间能通过排烟管(31)进行热交换，所述的烟气通道(5)下端与排烟机构(7)相连通；所述的排烟管(31)上设有能够提高空气通道(4)与烟气通道(5)换热效率的换热促进结构(8)；所述的换热促进结构(8)包括设置在排烟管(31)内壁和外壁上的若干换热翅片(81)；所述的燃料管(1)穿设于空气管(32)中或者所述的燃料管(1)穿设于烟气通道(5)中，所述的燃料管(1)的上端延伸至燃烧室(33)，所述的燃料管(1)的下端穿出外壳(3)外；所述的空气管(32)下端与排烟管(31)下端齐平，且空气管(32)下端与排烟管(31)下端之间通过环形板(34)固连，所述的环形板(34)与外壳(3)底部之间留有与空气通道(4)连通的空间(35)。
2.根据权利要求1所述的利用烟气预热空气的燃烧器，其特征在于，所述的燃料管(1)、排烟管(31)、空气管(32)和外壳(3)同轴设置。
3.根据权利要求1或2所述的利用烟气预热空气的燃烧器，其特征在于，所述的燃料管(1)为直管、盘管或螺旋管中任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的利用烟气预热空气的燃烧器，其特征在于，所述的进风机构(6)包括进风管(61)，所述的进风管(61)的一端与外壳(3)上部相连通，所述的进风管(61)的另一端设有风机(62)。
5.根据权利要求1或2所述的利用烟气预热空气的燃烧器，其特征在于，所述的排烟机构(7)包括出烟管(71)，所述的出烟管(71)的一端与烟气通道(5)下端相连通，另一端延伸至外壳(3)外。
6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的利用烟气预热空气的燃烧器的使用方法，其特征在于，外壳(3)外的空气通过进风机构(6)自空气通道(4)上端进入并从空气通道(4)下端输出，从空气通道(4)下端输出的空气从空气管(32)下端输入并从空气管(32)上端输至燃烧室(33)以使空气与燃料混合并在燃烧室(33)进行燃烧，空气与燃料混合燃烧后产生的烟气自燃烧室(33)的出口输出经炉膛(2)后进入烟气通道(5)上端并从烟气通道(5)下端的排烟机构(7)输出，且当空气和烟气分别在空气通道(4)与烟气通道(5)中输送时空气与烟气进行热交换，以使进入燃烧室(33)的空气被加热而从排烟机构(7)输出的烟气被降温。
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