CN107676782A - 一种混合气燃烧系统 - Google Patents

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Abstract

一种混合气燃烧系统，涉及燃烧设备技术领域，包括燃烧器，在燃烧器的两端分别设有进气口和排气口，所述的燃烧器还包括设置于火焰稳定器与排气口之间的点火器，所述点火器包括电热丝、点火开关以及密封管，电热丝设置于密封管内，点火开关位于密封管外且与电热丝连接，电热丝的长度方向垂直于密封管的轴向，所述电热丝外套设耐高温管，耐高温管表面设有多个供气流穿过的气孔。本发明有益效果：整套燃烧系统制造成本低，降低日常使用和后期维护成本，点火器采用多孔耐高温管包裹电热丝，避免电热丝在混合气流场中快速散热，点火能量可多档调节，使点火器高效点燃混合气，提高燃烧系统效率。

Description

一种混合气燃烧系统
技术领域
本发明涉及燃烧设备技术领域，具体地说是一种混合气燃烧系统。
背景技术
研究燃料的燃烧特性时，需要一种可视化燃烧系统，研究燃料的着火特性以及火焰的稳定燃烧过程。燃烧系统要求可燃混合气在不同流速下均能实现可靠点火，燃烧系统中可燃混合气在高流速下如何实现可靠点火、火焰稳定燃烧是需要解决的关键技术问题。目前燃烧系统在混合气流速较高时点火元件存在散热过快的缺陷，高流速混合气流过点火元件，点火元件散热过快，导致点火能量不足；如采用电火花作为点火源，当混合气流速较高时，电火花点火难以形成火核或火核易淬熄，常出现点火能量不足，不能可靠点火等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种混合气燃烧系统，解决目前混合气燃烧系统中高流速可燃混合气的点火以及火焰的稳定燃烧问题，实现可燃混合气高效点火与稳定燃烧。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种混合气燃烧系统，包括燃烧器，在燃烧器的两端分别设有进气口和排气口，在所述燃烧器内由进气口到排气口方向依次设有阻火器和火焰稳定器，所述的燃烧器还包括设置于火焰稳定器与排气口之间的点火器，所述点火器包括电热丝、点火开关以及密封管，电热丝设置于密封管内，点火开关位于密封管外且与电热丝连接，电热丝的长度方向垂直于密封管的轴向，所述电热丝外套设耐高温管，耐高温管表面设有多个供气流穿过的气孔，所述点火器通过其两端设置的法兰与燃烧器密封连接。
本发明所述耐高温管通过支架与密封管连接使耐高温管固定于密封管中。
本发明所述的电热丝直径不小于2mm；
本发明所述的点火器具有四个接线电极，电热丝通过接线电极与点火开关连接，通过调节点火开关改变接线电极调节点火器的点火能量。
本发明所述的火焰稳定器通过法兰与燃烧器连接，火焰稳定器包括一圆盘，在该圆盘中心部位均匀设有多个扰流气孔。
本发明火焰稳定器与点火器之间设有透明的观察窗，该观察窗由石英玻璃制成。
本发明所述点火器与火焰稳定器之间的距离不小于500mm。
本发明所述阻火器与火焰稳定器之间距离不小于100mm。
本发明所述阻火器与火焰稳定器之间设有温度传感器。
本发明的有益效果是：本发明提供一种混合气燃烧系统，整套燃烧系统制造成本低，日常使用和后期维护成本低，具有以下优点：
1.采用电热丝进行点火，点火器成本低廉且使用方便；点火器采用多孔耐高温管包裹电热丝，避免电热丝在混合气流场中快速散热，导致点火能量不足；耐高温管上均匀开设多个气孔，使混合气通过气孔与高温电热丝接触，使点火器能够高效点燃混合气；
2.电热丝的长度方向垂直于密封管的轴向，可以使供给的混合气穿过耐高温管上的气孔正面与电热丝接触，使点火效果更好；
3.电热丝的工作形状可根据燃烧室结构要求进行调整，通过改变接线电极调节工作电阻值，从而改变电热丝的点火能量以适应不同的点火需求；
4.点火器前设有火焰稳定器，火焰稳定器创造回流区以形成连续稳定点火源，利用回流区高温燃气的回流提供点燃新鲜可燃混合气所需能量，避免回火或脱火现象发生，保持火焰稳定；
5.火焰稳定器与点火器之间设有石英玻璃观察窗，便于观察火焰，可用于研究燃料的燃烧特性；
6.火焰稳定器前设有阻火器，防止回火引爆前端混合气，安全性系数高。
附图说明
图1为本发明燃烧系统的结构示意图；
图2为本发明点火器的结构示意图；
图3位本发明火焰稳定器的结构示意图。
图中标记：1、燃烧器，2、点火器，2-1、电热丝，2-2、耐高温管，2-3、点火开关，2-4、支架，2-5、密封管，2-6、接线电极，3、火焰稳定器，3-1、扰流气孔，4、阻火器，5、气孔，6、进气口，7、排气口，8、温度传感器，9、观察窗。
具体实施方式
如图所示，一种混合气燃烧系统，包括燃烧器1，在燃烧器1的两端分别设有进气口6和排气口7，在所述燃烧器1内由进气口6到排气口7方向依次设有阻火器4和火焰稳定器3，所述的燃烧器1还包括设置于火焰稳定器3与排气口7之间的点火器2，所述点火器2包括电热丝2-1、点火开关2-3以及密封管2-5，电热丝2-1设置于密封管2-5内，点火开关2-3位于密封管2-5外且与电热丝2-1连接，电热丝2-1的长度方向垂直于密封管2-5的轴向，所述电热丝2-1外套设耐高温管2-2，耐高温管2-2表面设有多个供气流穿过的气孔5，所述点火器2通过其两端设置的法兰与燃烧器1密封连接。
进一步，所述的耐高温管2-2为绝缘管。
进一步，所述耐高温管2-2通过支架2-4与密封管2-5连接使耐高温管2-2固定于密封管2-5中。
进一步，所述的电热丝2-1直径不小于2mm；
进一步，所述的点火器2具有四个接线电极2-6，电热丝2-1通过接线电极2-6与点火开关2-3连接，通过调节点火开关2-3改变接线电极2-6调节点火器2的点火能量。
进一步，所述的火焰稳定器3通过法兰与燃烧器1连接，火焰稳定器3包括一圆盘，在该圆盘中心部位均匀设有多个扰流气孔3-1。
进一步，所述火焰稳定器3与点火器2之间设有透明的观察窗9，该观察窗9由石英玻璃制成。
进一步，所述点火器2与火焰稳定器3之间的距离不小于500mm。
进一步，所述阻火器4与火焰稳定器3之间距离不小于100mm。
进一步，所述阻火器4与火焰稳定器3之间设有温度传感器8。
进一步，所述密封管2-5外壁与点火开关2-3之间的接线电极外设置有绝缘层。
本发明混合气燃烧系统工作原理：打开点火器的点火开关2-3，将可燃混合气通过进气口6进入燃烧器1，混合气经阻火器4和火焰稳定器3至点火器2，密封管2-5内的电热丝2-1作为热源点燃混合气；混合气流经火焰稳定器3上均布的扰流气孔3-1时，混合气在扰流气孔3-1后形成回流区，高温燃气的回流自动提供点燃新鲜可燃混合气所需能量，从而点燃新鲜可燃混合气，燃烧稳定后关闭点火器的点火开关2-3；该燃烧系统还设置有阻火器4，阻火器4利用传热作用和器壁效应，防止燃烧的火焰发生回火引爆未燃混合气。
实施例
下面以甲醇与空气的混合气为例对本发明的具体实施方式进行进一步的说明。
使用时，根据混合气流速确定点火器的接线电极，打开点火开关2-3，甲醇空气混合气经阻火器4和火焰稳定器3至点火器2，多孔耐高温管2-2内的电热丝2-1作为热源点燃混合气；甲醇空气混合气流经火焰稳定器3上均布的扰流气孔3-1时，混合气在扰流气孔3-1后形成回流区，高温燃气的回流自动提供点燃新鲜可燃混合气所需能量，从而使新鲜可燃混合气不断地被点燃，燃烧稳定后关闭点火器的点火开关2-3。

Claims (9)

1.一种混合气燃烧系统，包括燃烧器（1），在燃烧器（1）的两端分别设有进气口（6）和排气口（7），在所述燃烧器（1）内由进气口（6）到排气口（7）方向依次设有阻火器（4）和火焰稳定器（3），其特征在于：所述的燃烧器（1）还包括设置于火焰稳定器（3）与排气口（7）之间的点火器（2），所述点火器（2）包括电热丝（2-1）、点火开关（2-3）以及密封管（2-5），电热丝（2-1）设置于密封管（2-5）内，点火开关（2-3）位于密封管（2-5）外且与电热丝（2-1）连接，电热丝（2-1）的长度方向垂直于密封管（2-5）的轴向，所述电热丝（2-1）外套设耐高温管（2-2），耐高温管（2-2）表面设有多个供气流穿过的气孔（5），所述点火器（2）通过其两端设置的法兰与燃烧器（1）密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述耐高温管（2-2）通过支架（2-4）与密封管（2-5）连接使耐高温管（2-2）固定于密封管（2-5）中。
3.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述的电热丝（2-1）直径不小于2mm；
根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述的点火器（2）具有四个接线电极（2-6），电热丝（2-1）通过接线电极（2-6）与点火开关（2-3）连接，通过调节点火开关（2-3）改变接线电极（2-6）调节点火器（2）的点火能量。
4.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述的点火器密封管（2-5）外壁与点火开关（2-3）之间的接线电极（2-6）外表面设置有绝缘层。
5.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述的火焰稳定器（3）通过法兰与燃烧器（1）连接，火焰稳定器（3）包括一圆盘，在该圆盘中心部位均匀设有多个扰流气孔（3-1）。
6.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述火焰稳定器（3）与点火器（2）之间设有透明的观察窗（9），该观察窗（9）由石英玻璃制成。
7.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述点火器（2）与火焰稳定器（3）之间的距离不小于500mm。
8.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述阻火器（4）与火焰稳定器（3）之间距离不小于100mm。
9.根据权利要求1所述的一种混合气燃烧系统，其特征在于：所述阻火器（4）与火焰稳定器（3）之间设有温度传感器（8）。
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