CN110594736A - 一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明主要提供一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，将燃烧器置于燃烧室上方位置，燃烧器向上喷出的预混气体气流、在燃烧室上壁板导流作用下改变流动轨迹、气流贴附上壁板和侧壁版向下流动，燃烧器喷出的预混气体气流在上壁板表面形成高强度对冲燃烧，预混气体燃烧释放的高温热量、可以贴附燃烧室上壁板对上面的高温水进行加热，能够令未被燃烧室上壁板完全吸收的烟气余热贴附燃烧室两侧壁板下行，流到燃烧室、燃烧器下方的低温烟气和热量由设置于燃烧室下壁板的窄缝烟管进行再吸收、加热下面的低温水,使排放的尾气温度更低，进而使燃气热能利用率得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及燃气燃烧器与换热结构，更具体的说是对液态物质进行加热的、可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构。
背景技术
科学实验证实：一、燃烧器组织预混气体燃烧释放的热量、随着烟气的流动扩散和换热器的吸收利用、温度是逐渐降低的；二、水在被加热后密度变小，并且升温后的热水会向水体的上方流动，而温度较低的水会存留在水体的下面；三、燃气燃烧释放的热量被换热器吸收利用的强度和效率与烟气和水的温度差大小成正比，也就是二者温度差越大换热强度和效率越高；然而目前市场上广泛使用的蒸汽设备大多将燃烧器设置在换热器的下面，燃气燃烧火焰与释放的热量都是首先对换热器底部下面加热，燃烧火焰与烟气通过水体间设置的烟道向上方流动和向外排出，如上所述燃气燃烧火焰与释放的高温热量首先对换热器下面的受热面和其内部水体加热，因下面的受热面和其内部水体的水温较低，高温烟气中所含的水汽就更容易在受热面表面形成冷凝水，后续的高温烟气再对其进行加热使冷凝水蒸发、必然会造成烟气热量无法在第一时间和第一区域内被高效快速吸收利用，势必为向上流动并且逐渐扩散和逐渐降低温度的烟气热量后续吸收利用增加负担和难度，如通过增加换热器的有效换热面积来吸收已经分散的热量就会增加生产耗材并提高成本；向上流动并且逐渐扩散和逐渐降低温度的烟气对换热器上面的受热面和其内部水体加热时，因此时烟气温度已经较大幅度地降低、而蒸汽机换热器上面的水是沸腾的，二者的温度差异缩小，如烟气温度与水的温度都为100摄氏度时就会没有了热量交换，因此蒸汽机向外面空间排放的尾气温度几乎都在100摄氏度以上，如此产生热量流失也是显而易见的，所以设计一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构。
发明内容
本发明提供一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，将燃烧器置于燃烧室上方位置，燃烧器向上喷出的预混气体气流、在燃烧室上壁板导流作用下改变流动轨迹、气流贴附上壁板和侧壁版向下流动，燃烧器喷出的预混气体气流在上壁板表面形成高强度对冲燃烧，预混气体燃烧释放的高温热量、可以贴附燃烧室上壁板对上面的高温水进行加热，能够令未被燃烧室上壁板完全吸收的烟气余热贴附燃烧室两侧壁板下行，流到燃烧室、燃烧器下方的低温烟气和热量由设置于燃烧室下壁板的窄缝烟管进行再吸收、加热下面的低温水。
本发明包括燃烧室箱体、燃烧器和窄缝烟管。燃烧室为长条状、纵向高横向窄的中空腔体，长方管状燃烧器置于燃烧室之中偏上位置，长方管状燃烧器的上端面是燃烧板，燃烧板设置有火孔，多个火孔为一组，多组火孔按一定间距排成一列，燃烧板共设置有两列火孔、并且每列火孔前后交错，燃烧器的燃烧板上面、距离30至50毫米远是燃烧室顶板，燃烧室顶板呈鱼脊状，燃烧器燃烧板的每一列火孔出口正上方对应燃烧室顶板鱼脊的一面，从每一列火孔喷出的预混气体在燃烧室顶板鱼脊状倾斜挡板导流作用下向对面方向流动，每列火孔中的每组火孔喷出的预混气体各自从对方的每列火孔的每组火孔喷出的预混气体气流间隙通过，预混气体燃烧火焰和烟气热量沿对方一侧的燃烧室侧板向燃烧室下方流动，未被吸收利用的烟气热量由设在燃烧室底板下面的窄缝烟管进一步吸收利用。
作为本技术方案的进一步优化，本发明所述的燃烧室的上壁板位于燃烧器的燃烧板上方，距离为30-50毫米。
作为本技术方案的进一步优化，本发明所述的燃烧室上壁板为鱼脊形，鱼脊双侧具有倾斜角度的面板分别与正下方的燃烧板上的两列火孔相对应。
作为本技术方案的进一步优化，本发明所述的窄缝烟管位于燃烧室的底板下方、窄缝烟管入口与底板连通。
本发明一种可以组织预混气体错位对冲燃烧换热结构的有益效果为：
本发明可以提供一种支持高强度和高质量燃烧反应，高温燃烧热量对上方的高温水进行加热，低温烟气热量向下流动对下方的低温水进行加热，可明显优化燃烧反应质量与热量交换的效率，对提升产品效能比或降低生产加工成本极为有益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明一种可以组织预混气体错位对冲燃烧换热结构的结构示意图。
图2为本发明一种可以组织预混气体错位对冲燃烧换热结构的轴侧结构示意图。
图3为本发明一种可以组织预混气体错位对冲燃烧换热结构的剖视结构示意图。
图4为燃烧器3的结构示意图。
图5为燃烧器3正视结构示意图。
图6为燃烧室2与燃烧器3燃烧工作结构示意图。
图中：外箱体1；燃烧室2；顶板2-1；侧板2-2；底板2-3；燃烧器3；燃烧板3-1；火孔3-2；火孔一列Ⅰ3-2-1；火孔二列Ⅱ3-2-2；窄缝烟管4。
具体实施方式
具体实施方式：
下面结合图1-3说明本实施方式，本发明涉及商用或工业用燃气加热设备和家用燃气取暖设备，更具体的说是对液态物质进行加热的、可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构。
包括外箱体1、燃烧室2、顶板2-1、倾斜板2-1-1、倾斜板2-1-2、侧板2-2、底板2-3、燃烧器3、燃烧板3-1、火孔3-2、火孔一列Ⅰ3-2-1、火孔二列Ⅱ3-2-2和窄缝烟管4；可以提供一种热量转换效率较高的燃烧与换热结构。
长方管状燃烧器3置于燃烧室2之中偏上位置，长方管状燃烧器3的上端面是燃烧板3-1，燃烧板3-1设置有火孔3-2，多个火孔3-2为一组，多组火孔按一定间距排成一列，燃烧板共设置有两列火孔、分别是火孔一列Ⅰ3-2-1和火孔二列Ⅱ3-2-2，并且两列火孔的火孔一列Ⅰ3-2-1和火孔二列Ⅱ3-2-2前后交错，燃烧器3的燃烧板3-1上面、距离30至50毫米远是燃烧室顶板2-1，燃烧室顶板2-1呈鱼脊状，鱼脊板面分别是倾斜板2-1-1和倾斜板2-1-2，燃烧器燃烧板3-1的每一列火孔一列Ⅰ3-2-1和火孔二列Ⅱ3-2-2出口正上方分别对应倾斜板2-1-1和倾斜板2-1-2，从火孔一列Ⅰ3-2-1和火孔二列Ⅱ3-2-2喷出的预混气体在上方倾斜板2-1-1和倾斜板2-1-2导流作用下向对面方向流动，如图6所示，火孔一列Ⅰ3-2-1和火孔二列Ⅱ3-2-2中的每组火孔喷出的预混气体各自从对方的每列火孔的每组火孔喷出的预混气体气流间隙通过，从燃烧器流出的预混气体燃烧火焰和烟气热量向上流动、遇倾斜板斜向阻力流动到对方一侧、受到对方倾斜板的导流作用、再沿侧板向燃烧室2和燃烧器3的下方流动；如图6中A气流与B气流交叉，未被吸收利用的烟气余热由设在燃烧室底版2-3下面的窄缝烟管4进一步吸收利用。
作为本技术方案的进一步优化，本发明所述的燃烧室2的顶板2-1位于燃烧器3的燃烧板3-1上方，距离为30-50毫米。
作为本技术方案的进一步优化，本发明所述的燃烧室顶板2-1为鱼脊形，鱼脊双侧具有倾斜板2-1-1和倾斜板2-1-2分别与正下方的燃烧板3-1上的两列火孔Ⅰ3-1和Ⅱ3-2相对应。
作为本技术方案的进一步优化，本发明所述的窄缝烟管4位于燃烧室的底板2-3下方、窄缝烟管入口与底板2-3连通。
作为本技术方案的进一步优化，本发明所述的燃烧器3为长方管状，上端面是燃烧板3-1，燃烧板3-1设置有火孔3-2，多个火孔3-2集中为一组，多组火孔按一定间距排成一列，燃烧板3-1共设置有两列火孔、分别是火孔3-2-1和火孔3-2-2，并且两列火孔3-2-1和火孔Ⅱ3-2-2前后交错。
本发明提供一种燃烧器置于燃烧室上方位置，高温火焰对燃烧室上方顶板直接加热，高温火焰与烟气在燃烧室顶板鱼脊形导流斜面导引作用下改变流动轨迹、贴附顶板和侧向壁板向燃烧器下方流动，未被换热器上方顶板和侧壁板完全吸收利用的烟气热量向下流动，温度已大幅度降低的烟气热量再由设置于下方的窄缝烟管吸收并传导给燃烧室下面的低温水进行加热做功，此时低温烟气和低温水之间扔有一定温差可以进行有效换热，因此蒸汽机向外面空间排放的尾气温度、就很容易控制在100摄氏度以下。
当然，上述说明并非对本实用限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用保护范围。
Claims (6)
1.一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，包括外箱体；燃烧室；燃烧器；窄缝烟管，其特征在于：燃烧器为长方管状、置于燃烧室之中偏上位置，燃烧器的上端面是燃烧板，燃烧板设置有火孔，燃烧器上方是燃烧室顶板，燃烧器两边是燃烧室侧板，,燃烧器的下方是燃烧室底板，,燃烧室底版连通窄缝烟管。
2.根据权利要求1所述的一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，其特征在于：所述的燃烧室顶板位于燃烧器的上端、且距离燃烧板为30-50毫米。
3.根据权利要求1所述的一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，其特征在于：所述的燃烧室顶板呈鱼脊状，鱼脊板面分别是倾斜板和倾斜板。
4.根据权利要求1所述的一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，其特征在于：所述的燃烧板设置有火孔，多个火孔为一组，多组火孔按一定间距排成一列，燃烧板共设置有两列火孔、分别是火孔一列Ⅰ和火孔二列Ⅱ，并且两列的火孔一列Ⅰ和火孔二列Ⅱ前后交错。
5.根据权利要求1所述的一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，其特征在于：所述的倾斜板和倾斜板分别与正下方的火孔一列Ⅰ和火孔二列Ⅱ相对应。
6.根据权利要求1所述的一种可以组织预混气体错位对冲燃烧与换热结构，其特征在于：所述的窄缝烟管位于燃烧室底版下方、与燃烧室底连通。
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