CN106482108B - 一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于全预混静态表面燃烧应用技术领域，具体公开了一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器，包括圆柱形燃烧器头部，及与圆柱形燃烧器头部相配合使用的燃烧面底托，及设置在圆柱形燃烧器头部一侧下的混合气进气管，及设置在圆柱形燃烧器头部、燃烧面底托所构成腔体内且与混合气进气管相配合使用的若干个导流片。本发明的有益效果在于：其设计结构合理，一方面充分利用流体运动规律顺流进行设计，无需增加其它结构，另一方面若干个导流片所构成的N层导流片结构沿燃烧器头部轴线方向等分分布，能消除流体运动过程中经管道流速分布修正所产生的隙缝效应，具有良好纠错(计算误差、加工偏差)能力和自适应(功率调节)能力。

Description

一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器
技术领域
本发明属于全预混静态表面燃烧应用技术领域，具体涉及一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器。
背景技术
可燃气体的全预混静态表面燃烧，燃烧效率高，CO和NOx排放低，具有显著的节能减排特征，而对于静态表面燃烧系统，空气与燃气混合后送往燃烧器头部，混合气体能否均匀地分布在燃烧面上对燃烧状态影响很大，燃烧效率、CO和NOx的生成，以及燃烧面的使用寿命都会受此因素的影响，其中，影响布气均匀的主要因素有：1、静态因素，主要指燃烧面的大小和燃烧面的纵横比，燃烧面越大或燃烧面纵横比越大，布气难度越大，当燃烧面面积在0.02M2以上，或者纵横比1.2以上，气体分布不均匀的可能性明显增加，分布不均匀对燃烧状态的影响已不可忽略。2、动态因素，主要指功率调节，静态表面燃烧系统具有较大的功率调节空间，单位热强度可在100KW/M2至4000KW/M2间平滑调节，其优点是能充分适应工业装备对燃烧功率的动态要求，而随之而来带来的问题是燃烧器头部在压力、流量调节时气体分布特征会有所改变。3、形状因素，主要指燃烧面的形状，不同形状的燃烧面，气体均布的难度差异很大，需采取的布气方案也有较大差异，当前燃烧器头部常见有以下几种形式：①平面或准平面的圆形、矩形及环形，②圆柱形(柱外壁为燃烧面)，③管形(管内壁为燃烧面)，④球形，⑤组合形。
综上所述，简单、有效、可靠的布气器，对中、大功率燃烧系统的设计与生产极为关键，而这是当前所亟待解决的。
因此，基于上述问题，本发明提供一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器，其设计结构合理，一方面充分利用流体运动规律顺流进行设计，无需增加其它结构，另一方面若干个导流片所构成的N层导流片结构沿燃烧器头部轴线方向等分分布，能消除流体运动过程中经管道流速分布修正所产生的隙缝效应，具有良好纠错(计算误差、加工偏差)能力和自适应(功率调节)能力。
技术方案：本发明提供一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器，包括圆柱形燃烧器头部，及与圆柱形燃烧器头部相配合使用的燃烧面底托，及设置在圆柱形燃烧器头部一侧下的混合气进气管，及设置在圆柱形燃烧器头部、燃烧面底托所构成腔体内且与混合气进气管相配合使用的若干个导流片，其中，导流片尺寸沿混合气进气管方向依次递减。
本技术方案的，所述导流片为带挡圈翻边结构，且若干个导流片的挡圈翻边结构分别与燃烧面底托之间点接触。
本技术方案的，所述若干个导流片所构成的N层导流片结构沿燃烧器头部轴线方向等分分布，引导混合气转向90º向燃烧面分布；其中，若每片导流片内径为Di，对应圆的面积为Si，则Si经管道流速分布修正、隙缝效应修正后，应符合下列关系(式中S0为D对应圆的面积)：SN=S0-S1=Si-1-Si=S/N。
本技术方案的，所述将圆柱形燃烧器头部沿轴线方向等分，每段设置导流片，导流片起始端正对混合气入口方向，第一层导流片之前应有≥4D的直段管道，以保证进入导流片之前气压和流速在管道截面上均匀分布，第i层导流片与第i-1层导流片在燃烧器头部轴线方向重叠长度Lo≥Di-1-Di，其中，导流片向燃烧面方向的挡圈翻边结构，与燃烧面底托间保持径向距离T，T大于零。
与现有技术相比，本发明的一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器的有益效果在于：其设计结构合理，一方面充分利用流体运动规律顺流进行设计，无需增加其它结构，另一方面若干个导流片所构成的N层导流片结构沿燃烧器头部轴线方向等分分布，能消除流体运动过程中经管道流速分布修正所产生的隙缝效应，具有良好纠错(计算误差、加工偏差)能力和自适应(功率调节)能力。
附图说明
图1是本发明的一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器的结构示意图；
其中，图中序号标注如下：1-圆柱形燃烧器头部、2-燃烧面底托、3-混合气进气管、4-导流片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例
如图1所示的一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器，包括圆柱形燃烧器头部1，及与圆柱形燃烧器头部1相配合使用的燃烧面底托2，及设置在圆柱形燃烧器头部1一侧下的混合气进气管3，及设置在圆柱形燃烧器头部1、燃烧面底托2所构成腔体内且与混合气进气管3相配合使用的若干个导流片4，其中，导流片4尺寸沿混合气进气管3方向依次递减。
进一步优选的，导流片4为带挡圈翻边结构，且若干个导流片4的挡圈翻边结构分别与燃烧面底托2之间点接触，及若干个导流片4所构成的N层导流片结构沿燃烧器头部轴线方向等分分布，引导混合气转向90º向燃烧面分布，其中，若每片导流片内径为Di，对应圆的面积为Si，则Si经管道流速分布修正、隙缝效应修正后，应符合下列关系(式中S0为D对应圆的面积)：SN=S0-S1=Si-1-Si=S/N，及将圆柱形燃烧器头部1沿轴线方向等分，每段设置导流片4，导流片4起始端正对混合气入口方向，第一层导流片4之前应有≥4D的直段管道，以保证进入导流片4之前气压和流速在管道截面上均匀分布，第i层导流片4与第i-1层导流片4在燃烧器头部轴线方向重叠长度Lo≥Di-1-Di，其中，导流片4向燃烧面方向的挡圈翻边结构，与燃烧面底托间保持径向距离T，T大于零，上述结构的大功率静态表面燃烧器头部布气器，能充分利用流体运动规律顺流进行设计，无需增加其它结构，且若干个导流片所构成的N层导流片结构沿燃烧器头部轴线方向等分分布，能消除流体运动过程中经管道流速分布修正所产生的隙缝效应，具有良好纠错(计算误差、加工偏差)能力和自适应(功率调节)能力。
具体为，如图1所示的圆柱形燃烧器头部为例，圆柱形燃烧器混合气通常从燃烧器头部的侧面接入，将圆柱形燃烧器头部沿轴线方向等分，每段设置导流片，导流片4起始端正对混合气入口方向，第一层导流片之前应有≥4D的直段管道，以保证进入导流片4之前气压和流速在管道截面上均匀分布；第i层导流片4与第i-1层导流片4在燃烧器头部轴线方向重叠长度Lo≥Di-1-Di；导流片4向燃烧面方向翻边，与燃烧面底托间保持径向距离T，T应大于零或导流片与燃烧面托底采取点接触，以减少燃烧面传来的热量，但也不宜过大，以减少混合气在T区形成的紊流。
本结构的大功率静态表面燃烧器头部布气器，还适用于管形或混合气入口位置在燃烧面侧面的燃烧器头部。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器，其特征在于：包括圆柱形燃烧器头部（1），及与圆柱形燃烧器头部（1）相配合使用的燃烧面底托（2），及设置在圆柱形燃烧器头部（1）一侧下的混合气进气管（3），及设置在圆柱形燃烧器头部（1）、燃烧面底托（2）所构成腔体内且与混合气进气管（3）相配合使用的若干个导流片（4），其中，导流片（4）尺寸沿混合气进气管（3）方向依次递减；所述若干个导流片（4）所构成的N层导流片结构沿燃烧器头部轴线方向等分分布，引导混合气转向90º向燃烧面分布；其中，若每片导流片内径为Di，对应圆的面积为Si，则Si经管道流速分布修正、隙缝效应修正后，应符合下列关系式：SN=S0-S1=Si-1-Si=S/N，式中S0为D对应圆的面积，其中，D是燃烧器头部的入口管直径。
2.根据权利要求1所述的一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器，其特征在于：所述导流片（4）为带挡圈翻边结构，且若干个导流片（4）的挡圈翻边结构分别与燃烧面底托（2）之间点接触。
3.根据权利要求2所述的一种应用于圆柱形大功率静态表面燃烧器头部布气器，其特征在于：将所述圆柱形燃烧器头部（1）沿轴线方向等分，每段设置导流片（4），导流片（4）起始端正对混合气入口方向，第一层导流片（4）之前应有≥4D的直段管道，以保证进入导流片（4）之前气压和流速在管道截面上均匀分布，第i层导流片（4）与第i-1层导流片（4）在燃烧器头部轴线方向重叠长度Lo≥Di-1-Di，其中，导流片（4）向燃烧面方向的挡圈翻边结构，与燃烧面底托间保持径向距离T，T大于零。
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