CN112567176B - 预混气体燃烧器 - Google Patents

Abstract

预混气体燃烧器包括金属安装板(102)、混合室(108)和多孔燃烧器甲板(110)。多孔燃烧器甲板包围混合室。在预混气体已从混合室通过多孔燃烧器甲板后，燃烧稳定在多孔燃烧器甲板上。燃烧器还包括具有多个穿孔(112)的板结构(106)。板结构被提供在混合室中以使预混合气体在预混气体流过多孔燃烧器甲板之前流过板结构的穿孔。多孔燃烧器甲板的周边具有矩形形状，其两个短边被倒圆。板结构沿其长度具有细长区段(131)和两个端帽(133)。每个端帽被提供在细长区段的一端。通过将金属板切割和折叠成板结构的凸起形状来提供板结构。板结构的细长区段包括通过深拉产生的至少一个凹槽(135)。至少一个凹槽被提供在板结构的脊线上。至少一个凹槽沿与板结构相同的方向凸起。在两个端帽的每一个中，金属板的两个边缘(137)平行于细长区段的长度方向汇合以形成端帽。

Description

预混气体燃烧器

技术领域

本发明涉及预混气体燃烧器技术领域，更特别涉及表面稳定的预混气体燃烧器，其包括多孔燃烧器甲板，火焰稳定在多孔燃烧器甲板上。

背景技术

预混气体燃烧器的多孔燃烧器甲板的周边具有矩形形状，矩形的两个短边被连续倒圆，预混气体燃烧器在宽范围的锅炉和加热器具中得到应用。

W02015/000869A1公开了一种预混气体燃烧器，其中多孔燃烧器甲板的周边具有矩形形状，矩形的两个短边被连续倒圆。燃烧器包括金属安装板、混合室、多孔燃烧器甲板和分配器。多孔燃烧器甲板包围混合室。在预混气体从混合室流过多孔燃烧器甲板之后，预混气体在多孔燃烧器甲板发生燃烧。分配器被提供在混合室内以在预混气体流过多孔燃烧器甲板之前使预混气体流过分配器的穿孔。

W02018/050578A1公开了一种预混气体燃烧器，包括金属安装板；混合室；多孔燃烧器甲板，包围混合室并且在预混气体从混合室流过多孔燃烧器甲板后燃烧稳定在多孔燃烧器甲板上；和板结构，包括多个穿孔。板结构被提供在混合室内以在预混气体流过多孔燃烧器甲板之前使预混气体流过板结构的穿孔。板结构包括凸起的形状。多孔燃烧器甲板的周边具有矩形的形状，矩形的两个短边已经被倒圆。板结构具有沿其长度的细长区段和两个端帽，其中每个端帽被提供在细长区段的一端。

W02018/050310A1公开了一种预混气体燃烧器，包括金属安装板、燃烧器甲板和金属板结构。金属安装板具有用于将燃烧器安装于加热器具内的平的区段。燃烧器甲板包括编织丝网，当燃烧器甲板使用时火焰稳定在编织丝网上。至少金属板结构的部分是穿孔的，用于预混气体在流经编织丝网之前流经穿孔。金属安装板具有开口。编织丝网通过金属安装板的开口被插入，编织丝网是弯曲的，以便提供与金属安装板的平的区段相平行的凸缘。凸缘被保持在金属安装板和金属板结构之间、使得凸缘相对于金属安装板和相对于金属板结构存在间隙。

发明内容

本发明的第一方面为一种预混气体燃烧器，包括金属安装板、混合室、多孔燃烧器甲板和板结构。多孔燃烧器甲板包围所述混合室，在燃烧器使用时，在预混气体从混合室流过多孔燃烧器甲板后，燃烧稳定在多孔燃烧器甲板上。板结构包括多个穿孔。板结构被提供在混合室内以使预混气体在流过多孔燃烧器甲板之前流过板结构的穿孔。板结构包括凸起的形状。多孔燃烧器甲板的周边具有矩形的形状，矩形的两个短边是(优选连续地)倒圆的。板结构具有沿其长度的细长区段(优选地具有恒定的截面)和两个端帽。每个端帽被提供在细长区段的一端。通过将金属板切割和折叠成板结构的凸起形状来提供板结构。板结构的细长区段包括至少一个通过深拉产生的凹槽。该至少一个凹槽被提供在板结构的脊线上。该至少一个凹槽沿与板结构相同的方向凸起。在两个端帽的每个端帽内，金属板的两个边缘平行于细长区段的长度方向连接以形成端帽。优选地，板结构在板结构的脊线处相对于垂直于板结构的平面是对称的。

在金属安装板、多孔燃烧器甲板和板结构装配至燃烧器内之前，这三个部件在单独的加工操作中生产。在板结构的加工过程中的深拉操作-在将金属板切割和折叠成板结构的凸起形状之后执行以制造凹槽并使凹槽成形-允许控制金属板的两边缘以受控的方式被定位在端帽内。这样，可控制端帽内的狭缝的尺寸。因此，本发明提供一种预混气体燃烧器，其可以更好地控制尺寸公差进行制造。这样的好处是，这种预混气体燃烧器的功能操作差异大大减小。进一步地，控制端帽内的狭缝尺寸是重要的，因为狭缝宽度过大可能导致火焰回火。

优选地，至少一个凹槽的深度大于0.3毫米；优选地大于0.5毫米；优选地小于1毫米；并且优选地小于1.5毫米。这样实施例在端帽中的金属板的边缘之间提供更好的受控尺寸公差。

优选地，板结构包括端部开口的狭缝，两个端帽各一个。每个端部开口的狭缝终止于多孔燃烧器甲板的周边的一个短边。该端部开口的狭缝在金属板的平行于细长区段的长度方向汇合的两个边缘之间被提供在端帽中。每个端部开口的狭缝与多孔燃烧器甲板的周边的长度方向平行。优选地，狭缝的宽度小于0.6毫米，更优选地小于0.5毫米，甚至更优选地小于0.4毫米。

优选地，板结构的细长区段包括至少两个通过深拉产生的凹槽。该至少两个凹槽被提供在板结构的脊线上。该至少两个凹槽沿与板结构相同的方向凸起。该至少两个凹槽被提供为彼此在一条直线上。

优选地，金属安装板具有用于在加热器具内安装燃烧器的平的区段。

优选地，多孔燃烧器甲板被提供成凸起的形状。更优选地，多孔燃烧器甲板在用于稳定火焰的多孔燃烧器甲板的整个表面上被提供成凸起形状。

优选地，金属安装板包括开口。多孔燃烧器甲板通过金属安装板的开口插入。更优选地，在多孔燃烧器甲板已经通过金属安装板的开口插入后，板结构通过金属安装板的开口插入燃烧器中。

在优选实施例中，多孔燃烧器甲板是编织金属丝网。优选地，该编织金属丝网具有0.6和1.3毫米之间的厚度。作为示例，0.9毫米厚的编织金属丝网可有利地被用于本发明中。

在优选实施例中，多孔燃烧器甲板由包含金属纤维的编织、针织或编造织物提供。更优选地，多孔燃烧器甲板由包含纱线的编织、针织或编造织物提供。纱线在其横截面中包括多根金属纤维。

优选地，多孔燃烧器甲板具有双曲面。如果表面在它的一个点上是双曲面，则该点处没有曲率半径为无穷大的方向。例如，圆柱形燃烧器是具有单曲面而不是双曲面的燃烧器。

优选地，金属安装板环包围整个多孔燃烧器甲板。

优选地，多孔燃烧器甲板是弯曲的以便在其周边形成凸缘。更优选地，多孔燃烧器甲板的凸缘沿多孔燃烧器甲板的周边分成多个凸缘段。甚至更优选地，凸缘仅沿多孔燃烧器甲板的矩形周边的长边被提供在多孔燃烧器甲板：其意味着多孔燃烧器甲板不包括沿多孔燃烧器甲板的矩形周边的两个-优选连续地-圆形短边的凸缘。提供的多孔燃烧器甲板的凸缘的弯曲角度优选地至少为90°。

优选地，多孔燃烧器甲板的凸缘保持在金属安装板和板结构之间。更优选地，多孔燃烧器甲板的凸缘保持在金属安装板和板结构之间，使得多孔燃烧器甲板的凸缘被保持为在金属安装板和板结构之间具有间隙。

优选地，板结构坚固地附接至金属安装板。这意味着在板结构和金属安装板之间没有间隙。更优选地，板结构仅沿燃烧器甲板的矩形横截面的长边坚固地附接至金属安装板。在更优选的实施例中，板结构通过夹紧牢固地附接至金属安装板。在其它更优选的实施例中，板结构通过焊接牢固地附接至金属安装板。

优选地，金属安装板包括多个唇缘。更优选地，唇缘仅沿多孔燃烧器甲板的矩形周边的长边提供。唇缘被折叠以将板结构牢固地夹紧至金属安装板；优选地，以这种方式，多孔燃烧器甲板的凸缘在金属安装板和板结构之间保持有间隙。

优选地，凸缘被提供在板结构上。更优选地，板结构的凸缘沿板结构的周边分为多个凸缘段。多孔燃烧器甲板的凸缘被保持在金属安装板和板结构的凸缘之间。优选地，多孔燃烧器甲板的凸缘被保持在金属安装板和板结构的凸缘之间，使得多孔燃烧器甲板的凸缘在金属安装板和板结构之间保持有间隙。

优选地，金属安装板包括提供支撑元件的直立脊，板结构被金属安装板夹在支撑元件上。更优选的，金属安装板的直立脊适配于多孔燃烧器甲板的凸缘中的凹口；使得多孔燃烧器甲板的凸缘在金属安装板和板结构之间保持间隙。

其中多孔燃烧器-例如通过其凸缘-在金属安装板和板结构之间保持间隙的实施例具有这样的益处，在燃烧器使用时，燃烧器甲板在受热时会膨胀。这样的实施例的益处在于提供具有长寿命的燃烧器。

令人惊讶地发现，在其中多孔燃烧器甲板的凸缘在金属安装板和板结构之间保持间隙的实施例中，寿命甚至更长，但是其中多孔燃烧器甲板在多孔燃烧器甲板的矩形形状的矩形周边的短边上没有凸缘。此外，在这样的实施例中，燃烧器的装配是方便的。

优选地，提供有穿孔的板结构的所有区域被提供在离多孔燃烧器甲板的一定距离处。这意味着没有穿孔与多孔燃烧器甲板接触，但穿孔被提供在离多孔燃烧器甲板的一定距离处。

本发明的第二方面是一种冷凝式锅炉，包括如本发明的第一方面的任何实施例中的预混气体燃烧器。优选地，冷凝式锅炉包括铸铝热交换器。

附图说明

图1示出根据本发明的气体预混燃烧器的俯视图。

图2示出图1的燃烧器的仰视图。

图3示出沿图2中的Ⅱ-Ⅱ的燃烧器的视图。

图4示出形成图1中的燃烧器的多孔燃烧器甲板的编织丝网。

图5示出组装在燃烧器中之前的图1中的燃烧器的金属安装板。

图6示出成型之前的图1中的燃烧器的板结构。

图7示出在包括在图1中的燃烧器中的板结构。

具体实施方式

图1-7结合示出根据本发明的气体预混燃烧器的示例。图1示出根据本发明的气体预混燃烧器的俯视图100。图2示出图1中的燃烧器的仰视图200。图3示出沿图2中的Ⅱ-Ⅱ的燃烧器的视图。图4示出形成图1中的燃烧器的多孔燃烧器甲板的编织丝网。图5示出组装在燃烧器中之前的图1的燃烧器的金属安装板102。图6示出成型之前的图1中的燃烧器的板结构104。图7示出包括在图1中的燃烧器中的成型的板结构106。

预混气体燃烧器包括金属安装板102、混合室108、多孔燃烧器甲板110和板结构106。在示例性燃烧器中，多孔燃烧器甲板是编织金属丝网，例如0.9毫米厚。多孔燃烧器甲板的周边具有矩形形状，其两个短边被连续倒圆。金属安装板包括开口。编织丝网燃烧器甲板通过金属安装板的开口插入。在编织丝网燃烧器甲板通过金属安装板的开口插入之后，板结构106通过金属安装板的开口插入。

板结构106包括多个穿孔112；并被提供在混合室中以在在预混气体流过多孔燃烧器甲板之前使预混气体流过板结构的穿孔。板结构具有沿其长度的细长区段131和两个端帽133。每个端帽被提供在细长区段的一端。通过切割和折叠金属板随后进行深拉操作以形成凹槽135来提供板结构。板结构的细长区段包括至少一个凹槽135，凹槽135在切割和折叠金属板之后通过深拉产生。凹槽135被提供在板结构的脊线上。凹槽沿与板结构相同的方向凸起。在示例性燃烧器中，凹槽135的深度为0.7毫米。在两个端帽的每一个中，金属板的两个边缘137平行于细长区段的长度方向汇合以形成端帽。板结构在板结构的脊线处相对于垂直于板结构的平面对称。

图6示出从金属板切割下来并在折叠之前的平的金属板结构104。图7示出在折叠之后和在深拉操作以形成凹槽135之后的成型的板结构106。图7示出在组装在图1中的燃烧器中的成型的板结构。

板结构包括端部开口的狭缝114，该端部开口的狭缝114终止于多孔燃烧器甲板的周边的两个短边中的每一个。端部开口的狭缝114在金属板的平行于细长区段的长度方向汇合的两个边缘137之间被提供在端帽中。终止在两个短边处的每个端部开口的狭缝与多孔燃烧器甲板的周边的长度方向平行。通过将图6中的平的结构折叠成图7中的成型结构，两个端部开口的狭缝是产生板结构的方式的结果。在示例性燃烧器中，端部开口的狭缝具有0.2毫米的宽度。

在示例性燃烧器中，提供有穿孔112的板结构的所有区域被提供在离多孔燃烧器甲板的一定距离处。

多孔燃烧器甲板是弯曲的，使得凸缘-分裂成多个凸缘段122-形成于其周边，参见例如图4。凹口124被提供在凸缘段122之间。提供多孔燃烧器甲板的凸缘的弯曲角度大于90°。凸缘122被保持在金属安装板和板结构之间的燃烧器中。在示例性燃烧器中，多孔燃烧器甲板上的凸缘段仅沿多孔燃烧器甲板的矩形周边的长边提供。沿多孔燃烧器甲板的矩形周边的短边，在多孔燃烧器甲板上并未提供凸缘。

在示例性燃烧器中，多孔燃烧器甲板的凸缘保持在金属安装板和板结构之间；使得多孔燃烧器甲板的凸缘在金属安装板和板结构之间保持有间隙。

金属安装板包括多个唇缘116。在示例性燃烧器中，唇缘仅沿多孔燃烧器甲板的矩形周边的长边提供。为了将板结构牢固地夹到金属安装板，唇缘被折叠起来。图5示出组装到燃烧器中之前的具有唇缘116的金属安装板。唇缘116在燃烧器组装期间朝向燃烧器的内部折叠。

板结构在其周边上包括多个凹口118，凹口118被提供在板结构的周边上的凸缘120中。凹口沿板结构的周边将凸缘分为多个凸缘段。板结构的凸缘120中的凹口118围绕金属安装板中的唇缘116定位。这样，板结构正确地定位在燃烧器中。

金属安装板包括提供支撑元件的直立脊126，板结构被金属安装板更具体地说是被金属安装板的折叠唇缘夹在支撑元件上。唇缘116将板结构的凸缘段夹在直立脊126上；这样，板结构被牢固地夹紧在金属安装板上。该构造使得沿着多孔燃烧器甲板的矩形横截面的长边(具有连续的圆形短边)仅提供夹紧(仅折叠唇缘以作为夹具)。这样的构造方便制造操作。

金属安装板的直立脊126配合到多孔燃烧器甲板的凸缘内的凹口124中。直立脊126的高度决定金属安装板和金属板结构之间的空间。该距离被选择为大于编织丝网燃烧器甲板的厚度，使得凸缘段存在于金属安装板和金属板结构之间，从而一方面在凸缘段之间存在间隙；并且另一方面在金属安装板和板结构之间存在间隙。这样，燃烧器甲板可有效地应对热膨胀和收缩。

Claims (25)

1.一种预混气体燃烧器，包括：

金属安装板；

混合室；

多孔燃烧器甲板，包围所述混合室，并且在预混气体从所述混合室流过所述多孔燃烧器甲板之后，燃烧被稳定在所述多孔燃烧器甲板上；和

板结构，包括多个穿孔，其中所述板结构被提供在所述混合室中，以使预混气体在该预混气体流过所述多孔燃烧器甲板之前流过所述板结构的所述穿孔；

其中所述板结构包括凸起形状；

其中所述多孔燃烧器甲板的周边具有矩形的形状，所述矩形的两个短边已经被倒圆；

其中所述板结构沿其长度具有细长区段和两个端帽，其中每个所述端帽被提供在所述细长区段的一端；

其特征在于，通过将金属板切割和折叠成所述板结构的所述凸起形状来提供所述板结构；

其中所述板结构的所述细长区段包括通过深拉产生的至少一个凹槽，其中所述至少一个凹槽被提供在所述板结构的脊线上；并且其中所述至少一个凹槽沿与所述板结构相同的方向凸起；

其中在所述两个端帽的每一个中，所述金属板的两个边缘平行于所述细长区段的长度方向汇合以形成所述端帽。

2.根据权利要求1所述的预混气体燃烧器，其中所述至少一个凹槽的深度大于0.3毫米。

3.根据权利要求1或2所述的预混气体燃烧器，其中所述板结构包括端部开口的狭缝；其中每个所述端部开口的狭缝终止于所述多孔燃烧器甲板的周边的一个短边；

其中所述端部开口的狭缝在所述金属板的平行于所述细长区段的长度方向汇合的两个边缘之间被提供在所述端帽中；并且

其中每个所述端部开口的狭缝与所述多孔燃烧器甲板的所述周边的长度方向平行。

4.根据权利要求1或2所述的预混气体燃烧器，其中所述板结构的所述细长区段包括通过深拉产生的至少两个凹槽，其中所述至少两个凹槽被提供在所述板结构的所述脊线上，其中所述至少两个凹槽沿与所述板结构相同的方向上凸起，并且其中所述至少两个凹槽被提供为彼此在一条直线上。

5.根据权利要求1或2所述的预混气体燃烧器，其中所述多孔燃烧器甲板被提供成凸起形状。

6.根据权利要求1或2所述的预混气体燃烧器，

其中所述金属安装板包括开口；

其中所述多孔燃烧器甲板通过所述金属安装板的所述开口插入。

7.根据权利要求1或2所述的预混气体燃烧器，

其中所述多孔燃烧器甲板是编织金属丝网；或者

其中所述多孔燃烧器甲板由包含金属纤维的编织、针织或编造织物提供。

8.根据权利要求1或2所述的预混气体燃烧器，

其中所述多孔燃烧器甲板是弯曲的，使得在其周边上形成凸缘。

9.根据权利要求8所述的预混气体燃烧器，其中所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘仅沿所述多孔燃烧器甲板的矩形周边的长边提供。

10.根据权利要求8所述的预混气体燃烧器，

其中所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘被保持于所述金属安装板和所述板结构之间。

11.根据权利要求8所述的预混气体燃烧器，

其中所述金属安装板包括多个唇缘；

其中所述唇缘被折叠以将所述板结构牢固地夹到所述金属安装板上。

12.根据权利要求8所述的预混气体燃烧器，

其中凸缘被提供在所述板结构上；

其中所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘保持在所述金属安装板和所述板结构的所述凸缘之间。

13.根据权利要求1或2所述的预混气体燃烧器，

其中所述金属安装板包括提供支撑元件的直立脊，所述板结构被所述金属安装板夹在所述支撑元件上。

14.根据权利要求8所述的预混气体燃烧器，

其中所述金属安装板包括提供支撑元件的直立脊，所述板结构被所述金属安装板夹在所述支撑元件上，以及

其中所述金属安装板的所述直立脊配合到所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘内的凹口中；使得所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘在所述金属安装板和所述板结构之间保持有间隙。

15.根据权利要求2所述的预混气体燃烧器，其中所述至少一个凹槽的所述深度大于0.5毫米。

16.根据权利要求2所述的预混气体燃烧器，其中所述至少一个凹槽的所述深度小于1毫米。

17.根据权利要求2所述的预混气体燃烧器，其中所述至少一个凹槽的所述深度小于1.5毫米。

18.根据权利要求5所述的预混气体燃烧器，其中所述多孔燃烧器甲板在提供用于稳定火焰的所述多孔燃烧器甲板的整个表面上提供成凸起形状。

19.根据权利要求8所述的预混气体燃烧器，其中所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘沿所述多孔燃烧器甲板的周边分成为多个凸缘段。

20.根据权利要求10所述的预混气体燃烧器，

其中所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘被保持，使得所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘在所述金属安装板和所述板结构之间保持有间隙。

21.根据权利要求11所述的预混气体燃烧器，

其中所述多个唇缘仅沿所述多孔燃烧器甲板的所述矩形周边的长边。

22.根据权利要求11所述的预混气体燃烧器，

其中所述唇缘被折叠以将所述板结构牢固地夹到所述金属安装板上，使得所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘在所述金属安装板和所述板结构之间保持有间隙。

23.根据权利要求12所述的预混气体燃烧器，

其中所述板结构的所述凸缘沿所述板结构的周边分成多个凸缘段。

24.根据权利要求12所述的预混气体燃烧器，

其中所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘保持在所述金属安装板和所述板结构的所述凸缘之间，使得所述多孔燃烧器甲板的所述凸缘在所述金属安装板和所述板结构之间保持有间隙。

25.一种冷凝式锅炉，包括根据权利要求1所述的预混气体燃烧器。

Images