CN108266729A - 一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，旨在解决目前燃烧器的燃料燃烧不够充分、火焰温度低的问题。一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，设有用于提供氧气的带氧气进气口的中空外胆，在该燃烧器的外胆内沿出燃气方向设有一条贯穿燃烧器内部的通气管，该通气管近端为氢氧气进气口、燃气进气口以及该通气管远端为燃气出口，在所述通气管内自通气管近端沿通气管远端方向设有用于提供氢氧气的内胆和用于提供燃气的中胆，其中，通气管近端的氢氧气进气口为内胆进气口，通气管近端的燃气进气口为中胆进气口；在所述通气管靠近远端位置设有若干个气孔。本发明还提供一种实现上述可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器的方法。

Description

一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器和方法
技术领域
本发明涉及热化学反应领域，尤其是一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器和方法。
背景技术
环境的优劣直接影响人们的身体健康，近几十年来，工业经济高速发展，人们的物质生活水平有所提高，但是，由于环保技术落后，对整个环境也造成了不良影响，目前环保问题引起了世界各国的高度关注，占世界人口四分之一的中国，必须认真应对环境保护问题。现有的燃烧机包括甲醇燃烧机、柴油燃烧机、汽油燃烧机等。甲醇燃烧机使用甲醇燃料，但是甲醇燃料燃点低，火焰温度不够高。柴油燃烧机、汽油燃烧机使用柴油或汽油作为燃料，柴油、汽油在大气中自然燃烧，一般燃烧不够充分，会产生黑烟、颗粒物，污染环境，虽然柴油、汽油燃烧机的火焰温度较高，但一般不超过1100℃，对于工业窑炉、锅炉等，火焰温度还是不够高。
发明内容
本发明第一目的旨在提供一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，该燃烧器使燃料能够更加充分燃烧。
本发明的第二目的旨在提供采用上述燃烧器的方法。
本发明所要解决的技术问题主要依靠以下技术方案来实现：
一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，所述燃烧器设有用于提供氧气的带氧气进气口的外胆，在该燃烧器的外胆内沿出燃气方向设有一条贯穿燃烧器内部的通气管，该通气管近端为氢氧气进气口、燃气进气口以及该通气管远端为燃气出口，所述通气管内的通道作为用于提供燃气的中胆并且在中胆内自通气管近端沿通气管远端方向设有用于提供氢氧气的内胆，所述通气管近端的氢氧气进气口为内胆进气口，通气管近端的燃气进气口为中胆进气口；在所述通气管靠近远端位置设有若干个气孔。
进一步地，所述通气管由相连通的一体成型的第一加热管和第二加热管组成，其中第二加热管远端为燃气出口，所述内胆设在第一加热管内。
进一步地，所述第一加热管与第二加热管配合的端口由大逐渐变小。
进一步地，在所述内胆中设有高温填充材料和稀土催化剂并且高温填充材料和稀土催化剂重量比为1-5：1。
进一步地，所述高温填充材料和稀土催化剂重量比为3：1。
一种采用上述可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器的方法，将氢氧气充入内胆中，内胆中的氢氧气自燃加热至2800-3200℃，再将燃气和氧气分别充入中胆和外胆，将上述氢氧气自燃释放的热能通过管壁传热供给燃气和氧气并使燃气和氧气分别加热至2800-3200℃；上述加热后的燃气和加热后的氧气通过气孔混合后再喷出即可。
进一步地，所述氢氧气用量为150-160A/m3。
本发明的有益效果是：
1、在本发明中，通过在燃烧器的外胆内沿出燃气方向设有一条贯穿燃烧器内部的通气管，所述通气管内的通道作为用于提供燃气的中胆并且在中胆内自通气管近端沿通气管远端方向设有用于提供氢氧气的内胆，以及在所述通气管靠近远端位置设有若干个气孔。因此，在本发明的燃烧器工作中，内胆中氢氧气通过自燃可达到2800-3200℃，将上述氢氧气自燃加热后释放的热能源源不断地通过管壁传热供给燃气和氧气并使燃气和氧气分别加热至2800-3200℃，在2800-3200℃高温下的燃气和氧气分子的能量分子键打开、键长加大，活化能成几何倍上升，极大提高了热化学反应速率和焓值，然后上述加热后的燃气和加热后的氧气通过气孔混合后再喷出而使燃料能够更加充分燃烧，燃烧器口出来的火焰刚劲挺直、火焰泛白紫、热能释放热焓高、熵值明显降低。
2、本发明所述第一加热管与第二加热管配合的端口由大逐渐变小，该结构可使热能聚合后再喷出，使喷出火焰更为刚劲挺直。
3、本发明通过在所述内胆中设有高温填充材料和稀土催化剂并且高温填充材料和稀土催化剂重量比为1-5：1，也能够促进氢氧气自燃。
4、内胆的氢氧气用量为150-160A/m3，能够更加有效将氢氧气自燃后内胆的温度控制在2800-3200℃。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述燃烧器示意图。
图中：1、氧气进气口；2、氢氧气进气口；3、燃气进气口；4、外胆；5、中胆；6、内胆；7、燃气出口；8、气孔；9、第一加热管；10、第二加热管；11、第一加热管和第二加热管配合的端口；100、通气管。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。
实施例1
参阅图1所示，一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，所述燃烧器设有用于提供氧气的带氧气进气口1的外胆4，在该燃烧器的外胆4内沿出燃气方向设有一条贯穿燃烧器内部的通气管100，该通气管100近端为氢氧气进气口2、燃气进气口3以及该通气管100远端为燃气出口7，所述通气管100内的通道作为用于提供燃气的中胆5并且在中胆5内自通气管100近端沿通气管100远端方向设有用于提供氢氧气的内胆6，所述通气管100近端的氢氧气进气口2为内胆进气口，通气管100近端的燃气进气口3为中胆进气口；在所述通气管100靠近远端位置设有若干个气孔8。
进一步地，所述通气管100由相连通的一体成型的第一加热管9和第二加热管10组成，其中第二加热管10远端为燃气出口7，所述内胆6设在第一加热管9内，所述第一加热管9与第二加热管10配合的端口11由大逐渐变小。
进一步地，在所述内胆6中设有高温填充材料和稀土催化剂并且高温填充材料和稀土催化剂重量比为1-5：1，如所述高温填充材料和稀土催化剂重量比为3：1。
本发明的燃烧器使用时，一种采用上述可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器的方法，将氢氧气充入内胆6中，内胆6中的氢氧气自燃加热至2800-3200℃，如2900℃或3000℃或3100℃，再将燃气和氧气分别充入中胆5和外胆4，将上述氢氧气自燃释放的热能通过管壁传热供给燃气和氧气并使燃气和氧气分别加热至2800-3200℃，如2900℃或3000℃或3100℃；上述加热后的燃气和加热后的氧气通过气孔8混合后再喷出即可。其中，所述氢氧气用量为150-160A/m3，能够保证氢氧气自燃加热至2800-3200℃。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (7)

1.一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，所述燃烧器设有用于提供氧气的带氧气进气口(1)的外胆(4)，其特征在于，在该燃烧器的外胆(4)内沿出燃气方向设有一条贯穿燃烧器内部的通气管(100)，该通气管(100)近端为氢氧气进气口(2)、燃气进气口(3)以及该通气管(100)远端为燃气出口(7)，所述通气管(100)内的通道作为用于提供燃气的中胆(5)并且在中胆(5)内自通气管(100)近端沿通气管(100)远端方向设有用于提供氢氧气的内胆(6)，所述通气管(100)近端的氢氧气进气口(2)为内胆进气口，通气管(100)近端的燃气进气口(3)为中胆进气口；在所述通气管(100)靠近远端位置设有若干个气孔(8)。
2.根据权利要求1所述的一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，其特征在于，所述通气管(100)由相连通的一体成型的第一加热管(9)和第二加热管(10)组成，其中第二加热管(10)远端为燃气出口(7)，所述内胆(6)设在第一加热管(9)内。
3.根据权利要求2所述的一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，其特征在于，所述第一加热管(9)与第二加热管(10)配合的端口(11)由大逐渐变小。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，其特征在于，在所述内胆(6)中设有高温填充材料和稀土催化剂并且高温填充材料和稀土催化剂重量比为1-5：1。
5.根据权利要求4所述的一种可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器，其特征在于，所述高温填充材料和稀土催化剂重量比为3：1。
6.一种采用权利要求1-3任一所述可提高热化学反应速率和焓值的燃烧器的方法，其特征在于，将氢氧气充入内胆(6)中，内胆(6)中的氢氧气自燃加热至2800-3200℃，再将燃气和氧气分别充入中胆(5)和外胆(4)，将上述氢氧气自燃释放的热能通过管壁传热供给燃气和氧气并使燃气和氧气分别加热至2800-3200℃；上述加热后的燃气和加热后的氧气通过气孔(8)混合后再喷出即可。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述氢氧气用量为150-160A/m3。
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