CN109323257A - 一种全预混燃烧器、换热器及壁挂炉 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃烧器技术领域，公开一种全预混燃烧器、换热器及壁挂炉。所述燃烧器包括进气板和燃烧壁。所述进气板在圆周方向上均匀设置了多个进气孔，所述进气孔面向燃烧壁，其背向燃烧壁的方向与进气板相连；所述燃烧壁为一端封闭的圆桶形，其开放的一端与进气板固定连接；所述燃烧壁的圆桶壁上均匀分布有燃烧孔。所述全预混换热器包括上述燃烧器、换热器和外壳，所述换热器设置在燃烧器的燃烧壁的周围，所述外壳将燃烧器、换热器罩起来，并形成进气部件。所述燃烧器可对气体流动起到导向作用，使混合气体直接喷向燃烧壁，并从燃烧壁上的燃烧孔喷出；气流有力，使得火焰在燃烧器上方燃烧，避免燃烧器承受高温，减小燃烧器材料的损耗和疲劳。
Description
技术领域
本发明属于燃烧器技术领域，尤其涉及一种全预混燃烧器、换热器及壁挂炉。
背景技术
壁挂炉的全预混换热，是将燃烧器、换热管安装在密闭的壳体内，提前按一定比例将天然气和空气进行预混，将预混气注入到燃烧器内，火焰在燃烧器边缘燃烧，火焰的温度与周围换热管内的水进行热交换，实现加热水的功能。换热效率是衡量全预混换热器的重要指标，影响换热效率的主要因素包括燃烧器上火焰的燃烧状态。而燃烧器结构决定气体流向及火焰状态。
如果燃烧器结构不良，那么会出现气体喷出无力，火焰方向杂乱，距离换热管的距离远，换热效率低的问题。如果火焰紧贴在燃烧器表面，燃烧器会直接承受高温，增加燃烧器材料的损耗和疲劳
发明内容
鉴于现有技术中存在上述技术问题，本发明的目的之一为提供一种全预混燃烧器。所述燃烧器可对燃烧器内气体流动起到导向作用，使混合气体直接喷向燃烧壁，解决气体喷出无力，火焰方向杂乱，距离换热管的距离远，换热效率低的问题，同时有助于燃烧气体从燃烧壁上的燃烧孔喷出，气流有力，使得火焰在燃烧器上方燃烧，而不是紧贴在燃烧器表面，避免燃烧器承受高温，减小燃烧器材料的损耗和疲劳。
本发明的目的之二为提供一种全预混换热器，所述全预混换热器安装有上述全预混燃烧器。
本发明的目的之三为提供一种壁挂炉，所述壁挂炉安装有上述全预混燃烧器或全预混换热器。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下所述。
本发明提供一种全预混燃烧器，所述燃烧器包括进气板和燃烧壁。所述进气板在圆周方向上均匀设置了多个进气孔，所述进气孔面向燃烧壁，其背向燃烧壁的方向与进气板相连。所述燃烧壁为一端封闭的圆桶形，其开放的一端与进气板固定连接。所述燃烧壁的圆桶壁上均匀分布有燃烧孔。
进一步的，所述进气孔为半圆形半开口凸起，其背面为半圆锥面。所述进气孔有助于将混合气体疏导吹向燃烧壁。
更进一步的，所述进气板上设有两圈、六组，共十二个进气孔。外侧的凸起吹出的气体直接流向燃烧壁近端，内侧的凸起吹出的气体吹向燃烧壁远端，两层凸起吹气基本可覆盖整个燃烧壁，使气流均匀，火焰均匀燃烧。
进一步的，所述进气板上设有与燃烧壁的内径相配合的凸台，所述进气孔位于凸台上。
进一步的，所述进气板的圆心处有中心孔。
进一步的，所述燃烧孔为圆形。
进一步的，所述燃烧孔沿圆桶壁的轴向排列，且每相邻的两列在圆桶壁的圆周方向上的距离相同。
进一步的，所述进气板和燃烧壁通过焊接固定连接，且进气板和燃烧器接触的一周都要焊接。
本发明的燃烧器在使用时，混合气体通过进气孔的导向作用通过燃烧孔，并在距离燃烧壁上方一定距离处燃烧，对换热管进行热交换，达到换热效率最大化和对燃烧器热疲劳最小化。
本发明还提供一种全预混换热器，所述全预混换热器包括上述燃烧器、换热器和外壳，所述换热器设置在燃烧器的燃烧壁的周围，所述外壳将燃烧器、换热器罩起来，并形成进气部件。
进一步的，所述进气部件包括在燃烧器的进气板前端的圆饼状的进气腔和与进气腔边缘相连通的进气管道。
进一步的，所述燃烧器的燃烧壁和进气腔通过螺钉固定连接。
本发明所述全预混换热器，在使用时：混合燃烧气通过鼓风机从进气部件进入燃烧器。当气体通过进气板时，由于进气板设置有导向结构，疏导气体直接吹向燃烧壁，且根据进气板的进气孔层次，引导气体吹向燃烧板的不同位置，达到覆盖全部燃烧壁的区域。由于气体具备动能、速度，使火焰能够脱离燃烧器表面，在距离燃烧壁表面一定距离位置燃烧，可以缩短火焰与换热管的距离，可以促进火焰与换热管里水流的热交换。
本发明还提供一种壁挂炉，所述壁挂炉安装有上述燃烧器或全预混换热器。
本发明还提供上述全预混燃烧器的制作方法，具体包括如下步骤：
Step.1开制钣金模具：制作进气板的冲压模具和燃烧壁的拉伸模具。
Step.2制作进气板：通过使用冲压模具对一块金属板材进行冲压加工，得到进气板。
Step.3制作燃烧壁半成品：使用拉伸模具对一块金属板材整体拉伸成形，得到燃烧壁半成品。
Step.4制作燃烧壁：燃烧壁拉伸出桶身后，用激光切割的方式在桶身加工出气孔，出气孔均匀分布在桶身上。
Step.5焊接：进气板和燃烧壁通过焊接方式连接，焊接位置是进气板与燃烧壁接触的圆周，得到燃烧器。
进一步的，所述进气板采用1.0mm不锈钢，牌号为304；所述燃烧壁采用0.8mm厚不锈钢。
进一步的，所述进气板的外径为100mm，凸台高度为7mm，图台上加工6组共12个半圆形半封闭凸起，凸起总体分两个圆周排布，开口端朝向圆周外侧，是气流吹出的方向。
进一步的，所述燃烧壁上的出气孔共计36列。
本发明具有如下有益效果：
1、进气板上的半圆形半开口凸起对气体起到导向作用，避免气体杂乱流向；
2、气流具有动能，有力，使得火焰在燃烧器上方燃烧，而不是紧贴在燃烧器表面，避免燃烧器承受高温，减小燃烧器自身材料的损耗和热疲劳；
3、使火焰与换热管的距离近，提高换热效率；
4、减少燃烧热量损耗，减少燃烧器材料热疲劳，提高使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例中燃烧器立体图；
图2为本发明实施例中燃烧器的剖面图；
图3为本发明实施例中燃烧器的燃烧壁立体图；
图4为本发明实施例中燃烧器的进气板立体图；
图5为本发明实施例中全预混换热器的进气部件立体图；
图6为本发明实施例中全预混换热器立体图；
图7为本发明实施例中燃烧器的气流方向示意图；
图8为本发明实施例中燃烧器的燃烧火焰状态示意图；
其中，1为进气板，2为进气孔，3为中心孔，4为燃烧壁，5为燃烧孔，6为燃烧器，7为换热器，8为外壳，9为进气腔，10为进气管道。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合具体实施例和附图进行说明，显而易见地，下面描述中的实施例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，还可以根据这些实施例获得其他的实例。
实施例1
本实施例涉及一种壁挂炉，所述壁挂炉安装有一种全预混换热器。
所述全预混换热器包括全预混燃烧器6、换热器7和外壳8，所述换热器7设置在燃烧器6的燃烧壁4的周围，所述外壳8将燃烧器6、换热器7罩起来，并形成进气部件。所述进气部件包括在燃烧器6的进气板1前端的圆饼状的进气腔9和与进气腔9边缘相连通的进气管道10。所述燃烧器6的燃烧壁4和进气腔9通过螺钉固定连接。
所述全预混燃烧器包括进气板1和燃烧壁4。所述进气板1在圆周方向上均匀设置了多个进气孔2，所述进气孔2面向燃烧壁4，其背向燃烧壁4的方向与进气板1相连。所述进气孔2为半圆形半开口凸起，其背面为半圆锥面，且所述进气板1上设有两圈、六组，共十二个进气孔2。所述进气板1上设有与燃烧壁4的内径相配合的凸台，所述进气孔2位于凸台上。所述进气板1的圆心处有中心孔3。
所述燃烧壁4为一端封闭的圆桶形，其开放的一端与进气板1固定连接。所述燃烧壁4的圆桶壁上均匀分布有燃烧孔5。所述燃烧孔5为圆形，且所述燃烧孔5沿圆桶壁的轴向排列，且每相邻的两列在圆桶壁4的圆周方向上的距离相同。
所述进气板1和燃烧壁4通过焊接固定连接，且进气板1和燃烧器4接触的一周都要焊接。
如图7所示，上述燃烧器对混合气体气流有导向作用，外侧的凸起吹出的气体直接流向燃烧壁近端，内侧的凸起吹出的气体吹向燃烧壁远端，两层凸起吹气基本可覆盖整个燃烧壁，使气流均匀，火焰均匀燃烧。通过优化火焰状态，实现最大的热传递效率，降低燃烧器的热疲劳损耗。同时，如图8所示，由于火焰在距离燃烧壁表面一定距离位置燃烧，使燃烧壁表面的温度较低，对燃烧器自身材料的热疲劳少，对材料起到保护作用，延长使用寿命。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种全预混燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括进气板和燃烧壁；所述进气板在圆周方向上均匀设置了多个进气孔，所述进气孔面向燃烧壁，其背向燃烧壁的方向与进气板相连；所述燃烧壁为一端封闭的圆桶形，其开放的一端与进气板固定连接；所述燃烧壁的圆桶壁上均匀分布有燃烧孔。
2.根据权利要求1所述的全预混燃烧器，其特征在于，所述进气孔为半圆形半开口凸起，其背面为半圆锥面。
3.根据权利要求2所述的全预混燃烧器，其特征在于，所述进气板上设有两圈、六组，共十二个进气孔。
4.根据权利要求1所述的全预混燃烧器，其特征在于，所述进气板上设有与燃烧壁的内径相配合的凸台，所述进气孔位于凸台上。
5.根据权利要求1所述的全预混燃烧器，其特征在于，所述进气板的圆心处有中心孔。
6.根据权利要求1所述的全预混燃烧器，其特征在于，所述燃烧孔为圆形。
7.根据权利要求1所述的全预混燃烧器，其特征在于，所述燃烧孔沿圆桶壁的轴向排列，且每相邻的两列在圆桶壁的圆周方向上的距离相同。
8.根据权利要求1所述的全预混燃烧器，其特征在于，所述进气板和燃烧壁通过焊接固定连接，且进气板和燃烧器相接触的一周都要焊接。
9.一种全预混换热器，其特征在于，所述全预混换热器包括如权利要求1-8中任意一项所述的全预混燃烧器、换热器和外壳，所述换热器设置在燃烧器的燃烧壁的周围，所述外壳将燃烧器、换热器罩起来，并形成进气部件。
10.根据权利要求9所述的全预混换热器，其特征在于，所述进气部件包括在燃烧器的进气板前端的圆饼状的进气腔和与进气腔边缘相连通的进气管道。
11.根据权利要求9所述的全预混换热器，其特征在于，所述燃烧器的燃烧壁和进气腔通过螺钉固定连接。
12.一种壁挂炉，其特征在于，所述壁挂炉安装有如权利要求1-8中任意一项所述的全预混燃烧器或者如权利要求9-11中任意一项所述的全预混换热器。
13.一种如权利要求1-8中任意一项所述的全预混燃烧器的制作方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
Step.1开制钣金模具：制作进气板的冲压模具和燃烧壁的拉伸模具；
Step.2制作进气板：通过使用冲压模具对一块金属板材进行冲压加工，得到进气板；
Step.3制作燃烧壁半成品：使用拉伸模具对一块金属板材整体拉伸成形，得到燃烧壁半成品；
Step.4制作燃烧壁：燃烧壁拉伸出桶身后，用激光切割的方式在桶身加工出气孔，出气孔均匀分布在桶身上；
Step.5焊接：进气板和燃烧壁通过焊接方式连接，焊接位置是进气板与燃烧壁接触的圆周，得到燃烧器。
14.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于，所述进气板采用1.0mm不锈钢，牌号为304；所述燃烧壁采用0.8mm厚不锈钢。
15.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于，所述进气板的外径为100mm，凸台高度为7mm，图台上加工6组共12个半圆形半封闭凸起，凸起总体分两个圆周排布，开口端朝向圆周外侧。
16.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于，所述燃烧壁上的出气孔共计36列。
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