CN112352128B - 燃烧设备的火焰端口单元结构 - Google Patents

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Abstract

一种燃烧设备的火焰端口单元结构,设置有用于形成火焰的多个火焰端口,该火焰端口单元结构包括:贫燃火焰端口单元,作为用于喷射贫燃气的火焰端口,其包括沿与贫燃气的喷射方向垂直的宽度方向布置的多个贫燃火焰端口;以及富燃火焰端口单元,作为用于喷射富燃气的火焰端口,其包括设置在贫燃火焰端口单元的相对于宽度方向的相对侧上的一对富燃火焰端口,其中,贫燃火焰端口单元包括第一区域和第二区域,在第一区域中,沿与喷射方向和宽度方向垂直的纵向方向形成沿贫燃火焰端口的宽度方向的间隙,第二区域设置在第一区域的沿纵向方向的两侧,其中沿贫燃火焰端口的宽度方向的间隙比第一区域的间隙窄,并且其中贫燃火焰端口单元和富燃火焰端口单元在第二区域的至少一部分中彼此紧密接触。

Description

燃烧设备的火焰端口单元结构
技术领域
本发明涉及一种燃烧设备的火焰孔结构。更具体地,本发明涉及一种包括用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧设备的火焰孔结构。
背景技术
气体燃烧设备是指用于燃烧所供应的燃料气体以产生热量的设备。当燃料气体在燃烧设备中燃烧时,产生NOx(氮氧化物)。NOx不仅引起酸雨,而且刺激眼睛和呼吸器官并杀死植物。因此,NOx被规定为主要的空气污染物。当在燃烧设备中使用具有相对低燃料比的空气燃料混合物(在下文中,称为贫燃气)时,可以减少NOx排放。然而,当使用贫燃气时,燃烧速度降低,使得燃烧稳定性减弱,并且一氧化碳(CO)排放增加。
因此,已经开发了用于减少NOx排放并提高燃烧稳定性的贫燃-富燃燃烧器。贫燃-富燃燃烧器是指构造成使得富燃火焰位于围绕贫燃火焰的适当位置的燃烧器。富燃火焰是指当具有相对高的燃料比的空气燃料混合物(在下文中,称为富燃气)燃烧时产生的火焰。在贫燃-富燃燃烧器中,在富燃火焰的未燃烧燃料与贫燃火焰的过量空气反应时形成第三火焰,因此可以增强贫燃火焰的燃烧稳定性。这种效果被称为火焰稳定效果。
图1是示出了相关技术中贫燃-富燃燃烧器的火焰孔结构的示意性平面图。在图1中,由斜线表示的部分表示火焰。如图1所示,在相关技术中的火焰孔结构包括围绕用于喷射贫燃气的贫燃气火焰孔1的富燃气火焰孔2和3,用于喷射富燃气。
然而,根据图1所示的火焰孔结构,随着贫燃火焰孔1的数量的增加,由于贫燃火焰而在区域A中出现上升现象,其中贫燃火焰孔1的宽度减小,因此火焰稳定性显著恶化。这里,上升现象是指燃料气体的喷射速度高于燃料气体的燃烧速度,使得火焰从火焰孔上升的现象。上升的火焰不稳定,容易熄灭,或者产生大量的一氧化碳。
另外,在如图1的区域B所示,富燃火焰孔2,3的宽度不恒定并且在富燃火焰孔2,3之间存在切断部的情况下,火焰上升而变得不稳定。
发明内容
[技术问题]
本发明是为了解决现有技术中出现的上述问题而做出的。本发明的一方面在于提供一种燃烧设备的火焰孔结构,用于通过稳定地保持贫燃火焰和富燃火焰来减少NOx排放并提高火焰稳定效果。
[技术方案]
一种燃烧设备的火焰孔结构,具有用于形成火焰的多个火焰孔,该火焰孔结构包括:贫燃火焰孔部,其具有沿与贫燃气的喷射方向垂直的宽度方向布置的多个贫燃火焰孔,作为贫燃气通过其喷射的火焰孔;以及富燃火焰孔部,其具有设置在贫燃火焰孔部的相对于宽度方向的相对侧上的一对富燃火焰孔,作为富燃气通过其喷射的火焰孔。贫燃火焰孔部包括第一区域和第二区域,在第一区域中,贫燃火焰孔沿宽度方向的宽度沿垂直于喷射方向和宽度方向的纵向方向上是恒定的,第二区域设置在第一区域沿纵向方向的相对侧上,贫燃火焰孔沿宽度方向的宽度在第二区域中比在第一区域中窄,并且贫燃火焰孔部和富燃焰孔部在第二区域的至少一部分中彼此紧密接触。
贫燃火焰孔部还可以包括多个贫燃板,所述多个贫燃板设置成在沿宽度方向彼此面对的同时以预定间隔彼此间隔开,并且贫燃火焰孔可以形成在贫燃板之间的分离空间中。富燃火焰孔部还可包括多个富燃板,所述多个富燃板设置成在沿宽度方向彼此面对的同时以预定间隔彼此间隔开,并且富燃火焰孔可形成在富燃板之间的分离空间中。
多个贫燃板可以包括:弯曲部,其沿宽度方向朝向贫燃火焰孔部的中心弯曲以形成第二区域;以及贫燃板水平部,其从弯曲部的相对端沿平行于纵向方向的方向延伸,并且多个富燃板可以包括:突出部,其朝向弯曲部突出以与弯曲部相对应;以及富燃板水平部,其从突出部的相对端沿平行于纵向方向的方向延伸。
多个富燃板之中位于相对于宽度方向的最内侧位置的第一富燃板的突出部可以与多个贫燃板之中位于相对于宽度方向的最外侧位置的第一贫燃板的弯曲部的至少一部分紧密接触。
第一富燃板的突出部可包括:第一倾斜表面和第二倾斜表面,其从相邻的富燃板水平部延伸以便沿宽度方向朝向贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第一水平表面,其沿平行于纵向方向的方向延伸以连接第一倾斜表面的远端和第二倾斜表面的远端。第一贫燃板的弯曲部可以包括:第三倾斜表面和第四倾斜表面,其从相邻的贫燃板水平部延伸以便沿宽度方向朝向贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第二水平表面,其沿纵向方向延伸以连接第三倾斜表面的远端和第四倾斜表面的远端。第一水平表面可以与第二水平表面相接触。
多个富燃板之中位于相对于宽度方向的最内侧位置的第一富燃板的突出部可以与多个贫燃板之中位于相对于宽度方向的最外侧位置的第一贫燃板的整个弯曲部紧密接触。
第一富燃板的突出部可包括:第一倾斜表面和第二倾斜表面,其从相邻富燃板水平部延伸以便沿宽度方向朝向贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第一水平表面,其沿纵向方向延伸以连接第一倾斜表面的远端和第二倾斜表面的远端。第一贫燃板的弯曲部可以包括:第三倾斜表面和第四倾斜表面,其从相邻的贫燃板水平部延伸以便沿宽度方向朝向贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第二水平表面,其沿纵向方向延伸以连接第三倾斜表面的远端和第四倾斜表面的远端。第一倾斜表面可以与第三倾斜表面紧密接触,第二倾斜表面可以与第四倾斜表面紧密接触,并且第一水平表面可以与第二水平表面紧密接触。
参照区域可以指在每个富燃火焰孔的上端处由第一线和第二线以及一对富燃板限定的区域,所述第一线和第二线是穿过富燃火焰孔的虚拟线,所述一对富燃板形成富燃火焰孔在第一线和第二线之间的一部分,并且所述多个富燃板可以设计为使得在从至少一个富燃板水平部通过富燃板的相邻突出部到另一个富燃板水平部的区域中,当由富燃气产生火焰时,传递到形成具有相同尺寸的参照区域的一对富燃板的热量的总和在参照区域中基本相同。
多个富燃板可以设计为使得该对富燃板的形成参照区域的上端的长度总和在具有相同尺寸的参照区域中基本相同。
火焰孔结构还可以包括分隔部,该分隔部形成在多个贫燃板之中的相对于宽度方向位于最外侧位置的第一贫燃板与多个富燃板之中的相对于宽度方向位于最内侧位置的第一富燃板之间,并且贫燃气和富燃气不通过该分隔部喷射。
[有利效果]
根据本发明,在第二区域的宽度相对较窄的至少一部分中,贫燃火焰孔部和富燃火焰孔部彼此紧密接触。因此,在第二区域中,富燃火焰可降低贫燃火焰的不稳定性。
另外,根据本发明,火焰稳定地保持在贫燃火焰孔和富燃火焰孔的整个区域中。因此,可以减少NOx排放,并且可以均匀地实现火焰稳定效果。
附图说明
图1是示出了相关技术中贫燃-富燃燃烧器的火焰孔结构的示意性平面图。
图2是示出了火焰孔结构的截面以描述上升现象的概念图。
图3是示出了根据本发明实施例的火焰孔结构的平面图。
图4是示出了根据本发明另一实施例的火焰孔结构的平面图。
图5是图3或图4的区域T的放大图。
图6是示出了根据本发明另一实施例的变型示例的火焰孔结构的透视图。
图7是示出了根据本发明另一实施例的变型示例的火焰孔结构的平面图。
具体实施方式
在下文中,将参照示例性附图详细描述本发明的一些实施例。在将附图标记添加到各图的部件时,应当注意,即使当在其它图上显示相同或等同的部件时,也由相同的附图标记来表示相同或等同的部件。此外,在描述本发明的实施例时,将省略对公知特征或功能的详细描述,以免不必要地模糊本发明的要旨。
本发明人为了解决上述问题,反复进行了实验和研究,结果发现了图1的区域A和B中的上升现象的原因。原因很多,其中之一是燃料气体燃烧时产生的一部分热量传递到外部,从而降低了燃烧速度。将参照图2给出更具体的描述。
图2是示出了火焰孔结构的截面以描述上升现象的概念图。如图2所示,例如,当富燃气喷射通过富燃火焰孔7时,在形成富燃火焰孔7的火焰孔壁8周围产生富燃火焰F。当传递到火焰孔壁8的热量q增加时,随着燃烧速度的降低,富燃气的喷射速度变得高于富燃气的燃烧速度。因此,可能出现富燃火焰F从富燃火焰孔7上升并立即熄灭的问题。
即使在图1的区域A和B的情况下,在贫燃火焰孔1的宽度减小以使与贫燃火焰接触的火焰孔壁面积增加的部分中以及富燃火焰孔2和富燃火焰孔3彼此断开的部分中,每单位贫燃气/富燃气热值的传递到火焰孔壁的热量也比其它区域中的相对更大。因此,在区域A和B中可能容易发生上升现象。
因此,为了解决上述问题,本发明的发明人已经得到如下的燃烧设备的火焰孔结构。
图3是示出了根据本发明实施例的火焰孔结构的平面图。图4是示出了根据本发明另一实施例的火焰孔结构的平面图。图5是图3或图4的区域T的放大图。以下将参照图3至图5描述根据本发明实施例的包括用于形成火焰的多个火焰孔的燃烧设备的火焰孔结构。
根据本发明实施例的火焰孔结构包括贫燃火焰孔部10和富燃火焰孔部20。
贫燃火焰孔部10包括多个贫燃火焰孔11,贫燃气通过这些贫燃火焰孔喷射。多个贫燃火焰孔11沿宽度方向y(与贫燃气的喷射方向Z垂直的方向)布置。贫燃火焰孔11的数量没有特别的限制。
富燃火焰孔部20包括一对富燃火焰孔21,通过该对富燃火焰孔21喷射富燃气。该对富燃火焰孔21设置在贫燃火焰孔部10的相对于宽度方向y的相对侧上。
从贫燃火焰孔11喷射的贫燃气燃烧形成贫燃火焰,从富燃火焰孔21喷射的富燃气燃烧形成富燃火焰。由于一对富燃火焰孔21设置在贫燃火焰孔部10的相对侧上并围绕贫燃火焰孔11,所以当贫燃火焰和富燃火焰彼此交换热量时,可发生火焰稳定效果。
贫燃火焰孔部10包括第一区域10b和第二区域10a。第一区域10b是指这样的区域:其中贫燃火焰孔11沿宽度方向y的宽度在与喷射方向z及宽度方向y垂直的纵向方向x上恒定。这里,“恒定”是指即使存在微小的数值差异,在本发明内容所属的领域中也实现基本相同的作用的程度的一致性。第二区域10a是指这样的区域:沿纵向方向x设置在每个第一区域10b的相对侧上,并且其中贫燃火焰孔11沿宽度方向y的宽度小于第一区域10b中的宽度。图3和图4示出了火焰孔结构的一部分。尽管示出了设置在第二区域10a的相对侧上的第一区域10b,但是第二区域10a也可以设置在每个第一区域10b的未示出侧上。
贫燃火焰孔部10和富燃火焰孔部20设计成使得贫燃火焰和富燃火焰之间的火焰稳定效果有效地发生。例如,贫燃火焰孔部10和富燃火焰孔部20被设置成在第二区域10a的至少一部分中彼此紧密接触。
如上所述,由于上升效果,在贫燃火焰孔11沿宽度方向y的宽度相对小的第二区域10a中贫燃火焰可能不稳定。然而,由于贫燃火焰孔部10和富燃火焰孔部20被设置成在第二区域10a的至少一部分中彼此紧密接触,所以在第二区域10a中产生的贫燃火焰和富燃火焰之间的距离减小,使得富燃火焰能够减小贫燃火焰的不稳定性。结果,即使在第二区域10a中也可以稳定地产生火焰稳定效果。
贫燃火焰孔部10还可以包括用于形成贫燃火焰孔11的多个贫燃板110,富燃火焰孔部20还可以包括用于形成富燃火焰孔21的多个富燃板120。
多个贫燃板110可布置成以预定间隔彼此间隔开,同时沿宽度方向y彼此面对。可在贫燃板110之间的分离空间中形成贫燃火焰孔11。同样,多个富燃板120可布置成以预定间隔彼此间隔开,同时沿宽度方向y彼此面对。可在富燃板120之间的分离空间中形成富燃火焰孔21。
多个贫燃板110可以各自包括弯曲部110a和贫燃板水平部110b。弯曲部110a是指沿宽度方向y朝向贫燃火焰孔部10的中心弯曲以形成第二区域10a的部分。贫燃板水平部110b是指从每个弯曲部110a的相对端沿平行于纵向方向x的方向延伸的部分。
多个富燃板120可以各自包括突出部120a和富燃板水平部120b。突出部120a是指朝向弯曲部110a突出以与弯曲部110a相对应的部分。富燃板水平部120b是指从每个突出部120a的相对端沿平行于纵向方向x的方向延伸的部分。
如上所述,图3和图4示出了火焰孔结构的部分。虽然未示出每个火焰孔结构沿纵向方向x的相对端,但是火焰孔结构的相对端可由弯曲部110a和突出部120a为终端。
在多个富燃板120中,位于相对于宽度方向y的最内侧位置的富燃板120被称为第一富燃板121,而在多个贫燃板110中,位于相对于宽度方向y的最外侧位置的贫燃板110被称为第一贫燃板111。第一富燃板121的突出部121a可以与第一贫燃板111的弯曲部111a的至少一部分紧密接触。即,由于第一富燃板121的突出部121a与第一贫燃板111的弯曲部111a的至少一部分紧密接触,所以贫燃火焰孔部10和富燃火焰孔部20可在第二区域10a的至少一部分中彼此紧密接触。
下面将参照图3和图4给出更具体的描述。
第一富燃板121的突出部121a可以各自包括第一倾斜表面121a1、第二倾斜表面121a2和第一水平表面121a3。第一倾斜表面121a1和第二倾斜表面121a2是指从相邻的富燃板水平部120b延伸成沿宽度方向y向贫燃火焰孔部10的中心倾斜的表面,第一水平表面121a3是指沿与纵向方向x平行的方向延伸以将第一倾斜表面121a1和第二倾斜表面121a2的远端连接的表面。
第一贫燃板111的弯曲部111a可以各自包括第三倾斜表面111a1、第四倾斜表面111a2和第二水平表面111a3。第三倾斜表面111a1和第四倾斜表面111a2是指从相邻的贫燃板水平部110b延伸成沿宽度方向y朝向贫燃火焰孔部10的中心倾斜的表面,第二水平表面111a3是指沿与纵向方向x平行的方向延伸以将第三倾斜表面111a1和第四倾斜表面111a2的远端连接的表面。
第一水平表面121a3可以与第二水平表面111a3紧密接触,使得第一富燃板121的突出部121a与第一贫燃板111的弯曲部111a的至少一部分紧密接触。第一倾斜表面121a1可与第三倾斜表面111a1间隔开,第二表面121a2可与第四倾斜表面111a2间隔开。
如图3所示,贫燃火焰孔11朝向第二水平表面111a3变窄。因此,通过接近第二水平表面111a3,贫燃火焰变得更弱且更不稳定。但是,贫燃火焰孔11与富燃火焰孔21之间的距离随着接近第二水平表面111a3而逐渐减小。因此,富燃火焰在更近的位置处可使贫燃火焰稳定,因此可提高贫燃火焰的稳定性。
或者,如图4所示,为了使第一富燃板121的突出部121a与第一贫燃板111的整个弯曲部111a紧密接触,第一倾斜表面121a1可与第三倾斜表面111a1紧密接触,第二倾斜表面121a2可与第四倾斜表面111a2紧密接触,并且第一水平表面121a3可与第二水平表面111a3紧密接触。因此,在整个第二区域10a中,富燃火焰可使不稳定的贫燃火焰稳定,并且可进一步提高总体火焰稳定效果。
同时,多个富燃板120可设计为使得在从至少一个富燃板水平部120b通过富燃板120的相邻突出部120a到另一个富燃板水平部120b的区域中,当由富燃气产生火焰时,传递到形成具有相同尺寸的参照区域的一对富燃板120的热量的总和在参照区域中基本相同。
参照图5进行更具体的说明。首先,参照区域S是指在富燃火焰孔21的上端处由第一线I、第二线II和一对富燃板120限定的区域。第一线I和第二线II是穿过富燃火焰孔21的任何虚拟线,并且富燃板120可形成富燃火焰孔21在第一线I和第二线II之间的一部分。
如图5所示,可在富燃火焰孔21中限定任何参照区域。例如,参照区域S可以由第一线I、第二线II和一对富燃板120限定,参照区域S'可以由第一线I'、第二线II'和一对富燃板120'限定。
当参照区域S和参照区域S'具有相同尺寸时,富燃火焰孔21包括在参照区域之间设计成使得传递到一对富燃板120或120'的热量的总和,即每个参照区域中的富燃气的燃烧速度基本相同的区域。换言之,当参照区域S和参照区域S'具有相同尺寸时,富燃火焰孔21包括这样的区域:该区域设计成使得当由富燃气产生火焰时,传递到一对富燃板120的参照区域S中的热量的总和Q与传递到一对富燃板120'的参照区域S'中的热量的总和Q'基本上彼此相同。
相同量的富燃气可以以基本相同的喷射速度从具有相同尺寸的参照区域S和S'喷射,并且当富燃气燃烧时可以产生基本相同量的热量。此外,当从参照区域S和S'传递到富燃板120和120'的热量基本相同时,参照区域S和S'中的富燃气的燃烧速度也可以基本上相同,因此参照区域S和S'中发生上升的限制条件也可以相同。因此,当在能够减少NOx排放的最佳条件下将富燃气供应到参照区域S和S'时,在参照区域S和S'中可以产生具有基本相同特性的富燃火焰。
因此,与图1的区域B不同,在如上所述设计的整个区域中可以获得基本相同的火焰稳定效果。因此,根据本发明的火焰-孔结构可减少NOx排放并可提高燃烧的稳定性,从而允许均匀地发生火焰稳定效果。富燃火焰孔21的整个区域可如上所述地设计。
同时,“基本相同”并不意味着“在数值上完全相同”,而是意味着即使存在微小的数值差异,在本发明所属的领域中也实现基本相同作用的程度的相同。
可以有各种装置来调节传递到形成参照区域的火焰孔壁的热量。
例如,当一对富燃板的材料和厚度恒定时,富燃板可以设计为使得形成参照区域的该对富燃板的上端的长度总和在具有相同尺寸的参照区域中基本相同。即,富燃板可以设计成使得形成图5中的参照区域S的一对富燃板120的长度之和与形成参照区域S’的一对富燃板120'的长度之和基本上彼此相同。当长度的总和相同时,可以认为热量传递到的火焰孔壁的面积是相同的。
当形成参照区域S的一对富燃板120的上端的长度总和与形成参照区域S’的一对富燃板120'的上端的长度总和之间的差在约15%的误差范围内时,形成每个参照区域的一对富燃板的上端的长度总和可以被认为是基本相同的。实际制造的富燃板的长度可以具有相对于设计长度的公差,并且即使形成参照区域的一对富燃板的上端的长度总和存在差异,也可以认为形成参照区域的一对富燃板的上端的长度总和在制造期间出现的公差范围内基本相同。
因此,可以认为在每个参照区域中,发生上升的限制条件基本相同,并且出现了等同的火焰稳定效果。同时,15%的数值不具有特殊含义,而是用于表示在制造期间出现的公差水平的范围的示例。
在另一个示例中,即使形成参照区域的一对富燃板之间的距离彼此不同或者富燃板的其它性质不同,也可以调节富燃板的厚度和材料使得传递到富燃板的热量相同。
同时,参照图3和图4,根据本发明的火焰孔结构还可包括分隔部30,分隔部30是指设置在贫燃火焰孔部10和富燃火焰孔部20之间的部分,贫燃气和富燃气不通过该部分喷射。分隔部30可设计成使得贫燃火焰和富燃火焰以其间具有适当间隔的方式形成,并且最有效地呈现火焰稳定效果。
分隔部30可以不存在于贫燃火焰孔部10和富燃火焰孔部20彼此紧密接触的部分中。在第一富燃板121的水平部和第一贫燃板111的水平部之间,分隔部30的宽度(即,第一富燃板121的水平部和第一贫燃板111的水平部之间沿宽度方向Y的间隔)沿纵向方向x可以是恒定的,因此贫燃火焰和富燃火焰可以以均匀的间隔形成。
同时,可优选地减小产生富燃火焰的区域以减少NOx的产生。然而,在减小产生富燃火焰的富燃火焰孔部20的尺寸的情况下,富燃火焰的火焰稳定效果可能降低,因此火焰稳定性可能劣化。此外,在没有将富燃火焰孔21形成为窄的情况下,在燃烧器中可能形成火焰,因此燃烧器的耐久性可能降低。
为此,富燃火焰孔21可以形成为较窄,并且火焰的分布对取决于组装的富燃火焰孔21的面积的公差敏感地作出反应。即,在组装燃烧器时,需要准确地控制富燃火焰孔21的面积。
以下,将参照图6和图7描述根据本发明另一实施例的变型示例的火焰孔结构中包括的间隔部123。图6是示出了根据本发明另一实施例的变型示例的火焰孔结构的透视图。图7是示出了根据本发明另一实施例的变型示例的火焰孔结构的平面图。
参照附图,根据本发明另一实施例的变型示例的火焰孔结构的富燃火焰孔部20包括间隔部123。间隔部123是设置在富燃火焰孔21中的部件,以允许富燃火焰孔21沿宽度方向的宽度在富燃火焰孔21的与第一区域对应的区域中保持恒定。
在宽度方向上,可以设置多个富燃板120以形成富燃火焰孔21。在多个富燃板120中,第一富燃板121可以设置在宽度方向上的最内侧位置,第二富燃板122可以设置在宽度方向上的最外侧位置。第一富燃板121和第二富燃板122可以彼此相邻。
富燃火焰孔21可以形成在第一富燃板121与第二富燃板122之间。间隔部123可设置在富燃火焰孔21中,并可与形成富燃火焰孔21的相邻的富燃板120接触。
由于间隔部123设置在相邻的富燃板120之间并且与相邻的富燃板120接触,所以相邻的富燃板120之间在宽度方向上的间隔可以与间隔部123的宽度相同。即使相邻的富燃板120以小于间隔部123的宽度的间隔组装,相邻的富燃板120也不会变得彼此更靠近,因为与富燃板120接触的间隔部123在宽度方向上不被压缩。
因此,即使在通过使用将板彼此压靠的方法来组装燃烧器的过程中,富燃火焰孔21的面积也可控制在预定误差范围内。由于富燃火焰孔21的面积被控制在预定误差范围内,所以可提高在整个火焰孔结构中产生的火焰的稳定性。
将更具体地描述本发明另一实施例的变型示例中的间隔部123的位置。第二富燃板122可以包括第二富燃板突出部122a和第二富燃板水平部122b。第二富燃板突出部122a和第二富燃板水平部122b对应于上面参照图4描述的富燃板突出部(图4的120a)和富燃板水平部(图4的120b)。间隔部123可以从第二富燃板水平部122b相对于宽度方向向内突出到第一富燃板水平部121b,并且可以与第一富燃板水平部121b接触。
由于间隔部123在从第二富燃板水平部122b突出的同时与第一富燃板水平部121b接触,因此间隔部123与作为彼此相邻的富燃板120的第一富燃板121和第二富燃板122的水平部121b和122b接触。可选地,间隔部123可以从第一富燃板水平部121b相对于宽度方向向外突出,并且可以与第二富燃板水平部122b接触。
可以通过按压富燃板120而使间隔部123形成为类似于压花。因此,在通过用垂直于喷射方向的平面切割间隔部123获得的截面中,间隔部的轮廓可以形成为这样的形状:其中纵向方向上的宽度从第二富燃板122朝向第一富燃板121沿宽度方向逐渐减小。
根据另一变型示例,间隔部可以包括:第一间隔单元(未示出),其从第一富燃板水平部121b朝向第二富燃板水平部122b相对于宽度方向向外突出;以及第二间隔单元(未示出),其从第二富燃板水平部122b朝向第一富燃板水平部121b向内突出。第一间隔单元和第二间隔单元可以彼此接触以形成间隔部与第一富燃板121和第二富燃板122接触的状态。
间隔部123可以设置为与一个富燃板120的远端在与喷射方向相反的方向上间隔开。富燃板120上的间隔部123相对于喷射方向的位置可以根据燃烧器的类型而适当地改变。
富燃火焰孔21可包括:下游富燃火焰孔211,其相对于喷射方向位于间隔部123的下游并形成为使得由间隔部123分开的富燃气被聚集并喷射;以及上游富燃火焰孔212,其位于间隔部123的上游。下游富燃火焰孔211可以形成在位于间隔部123下游的第二富燃板下游侧水平部122b1与第一富燃板水平部121b之间,上游富燃火焰孔212可以形成在位于间隔部123上游的第二富燃板上游侧水平部122b2与第一富燃板水平部121b之间。
在上游富燃火焰孔212中沿喷射方向流动的富燃气被间隔部123分开。被分开的富燃气围绕间隔部123流动并在下游富燃气火焰孔211中再次相遇。由于富燃气聚集在下游富燃火焰孔211中,所以可在富燃火焰孔21中形成未分离的整体富燃火焰。因此,可提高富燃火焰的稳定性。
间隔部123可以形成为使得喷射方向上的宽度大于纵向方向上的宽度。因此,可以充分地确保间隔部123的面积,同时使富燃气在其中流动的富燃气火焰孔21的横截面面积的减小最小化。因此,间隔部123可以稳定地支撑彼此相邻的富燃板120,并且可以保持富燃板120之间的间隔。
这里,“恒定”不意味着"数值恒定",而是意味着在本发明所属的领域中实现基本相同效果的程度的一致性。
在上文中,尽管已经参照示例性实施例和附图描述了本发明,但是本发明不限于此,而是可以由本发明所属领域的技术人员在不脱离所附权利要求中要求保护的本发明的精神和范围的情况下进行各种修改和改变。因此,提供本发明的示例性实施例是为了解释本发明的精神和范围,而不是限制它们,因此本发明的精神和范围不受实施例限制。本发明的范围应当基于所附权利要求来解释,并且在与权利要求等同的范围内的所有技术思想应当包括在本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种燃烧设备的火焰孔结构,其中,所述火焰孔结构具有多个用于形成火焰的火焰孔,所述火焰孔结构包括:
贫燃火焰孔部,其具有沿与贫燃气的喷射方向垂直的宽度方向布置的多个贫燃火焰孔,作为所述贫燃气通过其喷射的火焰孔;以及
富燃火焰孔部,其具有设置在所述贫燃火焰孔部的相对于所述宽度方向的相对侧上的一对富燃火焰孔,作为富燃气通过其喷射的火焰孔,
其中,所述贫燃火焰孔部包括第一区域和第二区域,在所述第一区域中,所述贫燃火焰孔沿所述宽度方向的宽度沿垂直于所述喷射方向和所述宽度方向的纵向方向是恒定的,所述第二区域设置在所述第一区域沿所述纵向方向的相对侧上,所述贫燃火焰孔沿所述宽度方向的宽度在所述第二区域中比在所述第一区域中窄,
其中,所述贫燃火焰孔部和所述富燃火焰孔部在所述第二区域的至少一部分中彼此紧密接触,
其中,所述贫燃火焰孔部还包括多个贫燃板,所述多个贫燃板设置成在沿所述宽度方向彼此面对的同时以预定间隔彼此间隔开,并且所述贫燃火焰孔形成在所述贫燃板之间的分离空间中,
其中,所述富燃火焰孔部还包括多个富燃板,所述多个富燃板设置成在沿所述宽度方向彼此面对的同时以预定间隔彼此间隔开,并且所述富燃火焰孔形成在所述富燃板之间的分离空间中,
其中,所述多个贫燃板包括:弯曲部,其沿所述宽度方向朝向所述贫燃火焰孔部的中心弯曲以形成所述第二区域;以及贫燃板水平部,其从所述弯曲部的相对端沿平行于所述纵向方向的方向延伸,
其中,所述多个富燃板包括:突出部,其朝向所述弯曲部突出以与所述弯曲部相对应;以及富燃板水平部,其从所述突出部的相对端沿平行于所述纵向方向的方向延伸,
其中,参照区域是指在每个所述富燃火焰孔的上端处由第一线和第二线以及一对富燃板限定的区域,所述第一线和第二线是穿过所述富燃火焰孔的虚拟线,所述一对富燃板形成所述富燃火焰孔在所述第一线和第二线之间的一部分,并且
其中,所述多个富燃板设计为使得在从至少一个富燃板水平部通过富燃板的相邻突出部到另一个富燃板水平部的区域中,当由所述富燃气产生火焰时,传递到构造成形成具有相同尺寸的参照区域的一对富燃板的热量的总和在所述参照区域中基本相同。
2.根据权利要求1所述的火焰孔结构,其中,所述多个富燃板之中位于相对于所述宽度方向的最内侧位置的第一富燃板的突出部与所述多个贫燃板之中位于相对于所述宽度方向的最外侧位置的第一贫燃板的弯曲部的至少一部分紧密接触。
3.根据权利要求2所述的火焰孔结构,其中,所述第一富燃板的突出部包括:第一倾斜表面和第二倾斜表面,其从相邻的富燃板水平部延伸以便沿所述宽度方向朝向所述贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第一水平表面,其沿平行于所述纵向方向的方向延伸以连接所述第一倾斜表面的远端和所述第二倾斜表面的远端,
所述第一贫燃板的弯曲部包括:第三倾斜表面和第四倾斜表面,其从相邻的贫燃板水平部延伸以便沿所述宽度方向朝向所述贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第二水平表面,其沿所述纵向方向延伸以连接所述第三倾斜表面的远端和所述第四倾斜表面的远端,并且
所述第一水平表面与所述第二水平表面相接触。
4.根据权利要求1所述的火焰孔结构,其中,所述多个富燃板之中位于相对于所述宽度方向的最内侧位置的第一富燃板的突出部与所述多个贫燃板之中位于相对于所述宽度方向的最外侧位置的第一贫燃板的整个弯曲部紧密接触。
5.根据权利要求4所述的火焰孔结构,其中,所述第一富燃板的突出部包括:第一倾斜表面和第二倾斜表面,其从相邻富燃板水平部延伸以便沿所述宽度方向朝向所述贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第一水平表面,其沿所述纵向方向延伸以连接所述第一倾斜表面的远端和所述第二倾斜表面的远端,
所述第一贫燃板的弯曲部:包括第三倾斜表面和第四倾斜表面,其从相邻的贫燃板水平部延伸以便沿所述宽度方向朝向所述贫燃火焰孔部的中心倾斜;以及第二水平表面,其沿所述纵向方向延伸以连接所述第三倾斜表面的远端和所述第四倾斜表面的远端,并且
所述第一倾斜表面与所述第三倾斜表面紧密接触,所述第二倾斜表面与所述第四倾斜表面紧密接触,并且所述第一水平表面与所述第二水平表面紧密接触。
6.根据权利要求1所述的火焰孔结构,其中,所述多个富燃板设计为使得所述一对富燃板的形成所述参照区域的上端的长度总和在具有相同尺寸的所述参照区域中基本相同。
7.根据权利要求1所述的火焰孔结构,还包括:
分隔部,其形成在所述多个贫燃板之中的相对于所述宽度方向位于最外侧位置的第一贫燃板与所述多个富燃板之中的相对于所述宽度方向位于最内侧位置的第一富燃板之间,并且所述贫燃气和所述富燃气不通过所述分隔部喷射。
8.根据权利要求1所述的火焰孔结构,
其中,所述富燃火焰孔部还包括间隔部,所述间隔部设置在每个所述富燃火焰孔中,使得所述富燃火焰孔的沿所述宽度方向的宽度在所述富燃火焰孔的与所述第一区域对应的区域中保持恒定。
9.根据权利要求8所述的火焰孔结构,其中,所述间隔部与相邻的富燃板接触,所述相邻的富燃板构造成形成所述富燃火焰孔,所述间隔部设置在所述富燃火焰孔中。
10.根据权利要求8所述的火焰孔结构,
其中,所述间隔部与相邻富燃板的所述富燃板水平部接触。
11.根据权利要求8所述的火焰孔结构,其中,所述间隔部具有从所述多个富燃板中的一个富燃板朝向另一个富燃板突出的形状并与所述另一个富燃板接触。
12.根据权利要求11所述的火焰孔结构,其中,所述间隔部具有相对于所述宽度方向从所述多个富燃板之中的相对于所述宽度方向位于最外侧位置的第二富燃板朝向位于最内侧位置的第一富燃板向内突出的形状,并且所述间隔部与所述第一富燃板接触。
13.根据权利要求11所述的火焰孔结构,其中,在通过利用垂直于所述喷射方向的平面切割所述间隔部获得的截面中,所述间隔部的轮廓形成为这样的形状:该形状沿所述纵向方向的宽度从所述一个富燃板朝向所述另一个富燃板沿所述宽度方向逐渐减小。
14.根据权利要求8所述的火焰孔结构,其中,所述间隔部包括:第一间隔单元,其具有相对于所述宽度方向从所述多个富燃板之中的相对于所述宽度方向位于最内侧位置的第一富燃板朝向位于最外侧位置的第二富燃板向外突出的形状;以及第二间隔单元,其从所述第二富燃板朝向所述第一富燃板向内突出,并且
其中,所述第一间隔单元和所述第二间隔单元彼此接触。
15.根据权利要求8所述的火焰孔结构,其中,在与所述喷射方向相反的方向上,所述间隔部与所述富燃板的远端相对于所述喷射方向间隔开。
16.根据权利要求15所述的火焰孔结构,其中,所述富燃火焰孔包括:下游富燃火焰孔,其相对于所述喷射方向位于所述间隔部的下游并形成为使得由所述间隔部分开的所述富燃气被聚集并喷射。
17.根据权利要求8所述的火焰孔结构,其中,所述间隔部形成为使得在所述喷射方向上的宽度大于在所述纵向方向上的宽度。
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