CN108180507B - 一种部分预混气体多孔介质燃气灶 - Google Patents

一种部分预混气体多孔介质燃气灶 Download PDF

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Abstract

一种部分预混气体多孔介质燃气灶，涉及一种气体介质燃气灶，包括喷嘴、辐射柱、辐射盘、喷嘴区多孔介质、绝热内衬、燃气灶外壳、燃烧区多孔介质、防回火区多孔介质、均流板、预混管、空气入口、燃气入口。部分预混气体在燃烧区多孔介质中预混燃烧，在喷嘴区多孔介质及喷嘴上方扩散燃烧。燃烧区多孔介质具备蓄热功能，可以提高辐射盘及辐射柱表面温度，强化辐射换热。改变部分预混气体过量空气系数，可以调整预混燃烧和扩散燃烧过程中燃气份额。燃烧区多孔介质及喷嘴区多孔介质具备蓄热功能，可以有效的降低排烟热损失，提高热效率。本发明燃烧效率和热效率高，CO和NOx等污染物排放低，负荷调节灵活。

Description

一种部分预混气体多孔介质燃气灶
技术领域
本发明涉及一种气体介质燃气灶，特别是涉及一种部分预混气体多孔介质燃气灶。
背景技术
能源的清洁高效利用是解决能源供需矛盾和环境污染的重要途径。气体燃料在能源中占比很大，其中民用燃气灶具是气体燃料消耗的重要方式，因此民用燃气灶具清洁高效利用研究具有非常重要的现实意义。
目前市场上民用灶具按燃烧方式可分为大气式燃气灶和完全预混式燃气灶两种方式。其中大气式燃气灶以对流换热方式为主，具有较高的换热强度，火焰稳定性好，但其排烟热损失和散热损失较高，燃气灶具热效率低，且烟气中含有CO和碳黑等不完全燃烧产物，缺点显著；而完全预混式燃气灶以辐射换热方式为主，其燃烧效率较高，热效率相比大气式燃气灶高，但其火焰稳定性不如大气式燃气灶。近年由于多孔介质燃烧技术具有燃料适用范围广、可调功率范围大等优点，一些研究机构将该技术引入民用灶具领域用以改进燃气灶燃烧技术。公开号为CN206131080U的实用新型专利“全预混节能环保燃气灶”，其利用金属多孔介质燃烧预混气体，灶头涂覆红外涂层用以辐射换热，设计了封闭炉膛减少热损失；公开号为CN103528060A的发明专利“多引射切圆预混多孔介质燃气灶的燃烧辐射器及燃烧方法”，其利用多个文丘里引射器进行切圆引射，部分预混气体在多孔介质燃烧辐射器中燃烧，同时实现热回流强化燃烧；公开号为CN103528062A的发明专利“鼓风旋转预混多孔介质燃气灶的燃烧辐射器及其燃烧方法”，其利用切向布置的燃气入口和空气入口实现气流的混合，预混气体在多孔介质燃烧辐射器中燃烧，同时实现热回流强化燃烧。
在以上多孔介质燃烧技术的应用中，提高了燃烧效率，强化了换热，但其换热方式依然以辐射换热为主，同时采用预混气体燃烧的多孔介质燃气灶，其多孔介质区域的温度过高，容易造成热力型NOx排放升高，对多孔介质区域的材质寿命造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种部分预混气体多孔介质燃气灶，该燃气灶采用辐射及对流换热两种方式工作，吸收了两种换热方式的优点，同时利用多孔介质燃烧技术解决了燃气灶工作中高效低污染物的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种部分预混气体多孔介质燃气灶，所述燃气灶包括喷嘴、辐射柱、辐射盘、喷嘴区多孔介质、绝热内衬、燃气灶外壳、燃烧区多孔介质、防回火区多孔介质、均流板、预混管、空气入口和燃气入口；空气入口、燃气入口与预混管相连接，预混管上方依次设置均流板、防回火区多孔介质、燃烧区多孔介质、辐射盘；辐射盘与辐射柱辐射表面相连，内部空腔相通；辐射柱内部空腔填充燃烧区多孔介质；喷嘴与辐射柱内部空腔相通，喷嘴中填充喷嘴区多孔介质。
所述的一种部分预混气体多孔介质燃气灶，所述辐射柱至少为2个。
所述的一种部分预混气体多孔介质燃气灶，所述辐射柱沿圆周均等布置。
所述的一种部分预混气体多孔介质燃气灶，所述燃气灶外壳内部布置绝热内衬。
所述的一种部分预混气体多孔介质燃气灶，所述辐射盘与辐射柱的辐射表面封闭。
本发明的优点与效果是：
本发明在燃气灶内部设置燃烧区多孔介质，混合气体在燃烧区多孔介质中进行预混燃烧，燃烧释放的热量通过辐射盘及辐射柱与锅具进行辐射换热；剩余可燃气体通过喷嘴，在喷嘴区多孔介质及上方进行扩散燃烧，其扩散火焰及烟气与锅具进行对流换热；燃气负荷分配在燃烧区多孔介质、喷嘴区多孔介质及喷嘴上方的扩散燃烧区域，减少了局部热负荷，有利于降低NOx排放；多孔介质的超绝热燃烧特性可以有效降低CO和碳黑等的生成；燃烧区多孔介质及喷嘴区多孔介质具备蓄热功能，可以有效的降低排烟热损失，提高热效率。
本发明部分预混气体在燃烧区多孔介质中预混燃烧，在喷嘴区多孔介质及喷嘴上方扩散燃烧。燃烧区多孔介质具备蓄热功能，可以提高辐射盘及辐射柱表面温度，强化辐射换热。改变部分预混气体过量空气系数，可以调整预混燃烧和扩散燃烧过程中燃气份额。燃烧区多孔介质及喷嘴区多孔介质具备蓄热功能，可以有效的降低排烟热损失，提高热效率。本发明燃烧效率和热效率高，CO和NOx等污染物排放低，负荷调节灵活。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图中各部件标号如下：
1、喷嘴，2、辐射柱，3、辐射盘，4、喷嘴区多孔介质，5、绝热内衬，6、燃气灶外壳，7、燃烧区多孔介质，8、防回火区多孔介质，9、均流板，10、预混管，11、空气入口，12、燃气入口。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
本发明一种部分预混气体多孔介质燃气灶，包括喷嘴1、辐射柱2、辐射盘3、喷嘴区多孔介质4、绝热内衬5、燃气灶外壳6、燃烧区多孔介质7、防回火区多孔介质8、均流板9、预混管10、空气入口11和燃气入口12；空气入口11、燃气入口12与预混管10相连接，预混管10上方依次布置均流板9、防回火区多孔介质8、燃烧区多孔介质7、辐射盘3。辐射盘3与辐射柱2辐射表面相连，内部空腔相通。辐射柱2内部空腔填充燃烧区多孔介质7。喷嘴1与辐射柱2内部空腔相通，喷嘴1中填充喷嘴区多孔介质4。辐射柱2至少为2个；辐射柱2沿圆周均等布置；燃气灶外壳6内部布置绝热内衬5。
实施例
根据图1详细说明本发明的具体结构。本发明采用燃气和空气部分预混的方式，包括喷嘴、辐射柱、辐射盘、喷嘴区多孔介质、绝热内衬、燃气灶外壳、燃烧区多孔介质、防回火区多孔介质、均流板、预混管、空气入口、燃气入口。空气入口11、燃气入口12与预混管10相连接，预混管10上方依次布置均流板9、防回火区多孔介质8、燃烧区多孔介质7、辐射盘3。辐射盘3与辐射柱2辐射表面相连，内部空腔相通。辐射柱2内部空腔填充燃烧区多孔介质7。喷嘴1与辐射柱2内部空腔相通，喷嘴1中填充喷嘴区多孔介质4。燃气在燃烧区多孔介质7燃烧后的烟气从喷嘴1喷出，辐射盘3与辐射柱2的辐射表面封闭。
燃气和空气在预混管中混合，混合后的部分预混气体中过量空气系数小于1，在燃烧区多孔介质中，空气与相对应的燃气进行超绝热预混燃烧，剩余燃气与燃烧产物烟气混合后进入喷嘴，在喷嘴区多孔介质与喷嘴外空气结合进行扩散燃烧，燃气负荷分配在燃烧区多孔介质，喷嘴区多孔介质和喷嘴上方，局部燃气负荷减小，有利于降低NOx排放。多孔介质的超绝热燃烧特性可以有效降低CO和碳黑等的生成。燃烧区多孔介质及喷嘴区多孔介质具备蓄热功能，可以有效的降低排烟热损失，提高热效率。燃烧区多孔介质具备蓄热功能，可以提高辐射盘及辐射柱的辐射表面温度，强化辐射换热。通过改变部分预混气体中的过量空气系数，可以调整预混燃烧和扩散燃烧过程中燃气消耗份额，有利于燃气灶的负荷调节。防回火区多孔介质采用锥形截面及小孔隙率多孔介质，通过提高多孔介质中气流速度，防止回火。布置在燃气灶外壳内部的绝热内衬可以有效降低散热损失，提高热效率。

Claims (1)

1.一种部分预混气体多孔介质燃气灶，其特征在于，所述燃气灶包括喷嘴（1）、辐射柱（2）、辐射盘（3）、喷嘴区多孔介质（4）、绝热内衬（5）、燃气灶外壳（6）、燃烧区多孔介质（7）、防回火区多孔介质（8）、均流板（9）、预混管（10）、空气入口（11）和燃气入口（12）；空气入口（11）、燃气入口（12）与预混管（10）相连接，预混管（10）上方依次设置均流板（9）、防回火区多孔介质（8）、燃烧区多孔介质（7）、辐射盘（3）；辐射盘（3）与辐射柱（2）辐射表面相连，内部空腔相通；辐射柱（2）内部空腔填充燃烧区多孔介质（7）；喷嘴（1）与辐射柱（2）内部空腔相通，喷嘴（1）中填充喷嘴区多孔介质（4）；
所述辐射柱（2）至少为2个；
所述辐射柱（2）沿圆周均等布置；
所述燃气灶外壳（6）内部布置绝热内衬（5）；
所述辐射盘（3）与辐射柱（2）的辐射表面封闭。
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