CN114034043A - 一种燃气与空气混气结构及燃烧机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃气与空气混气结构及燃烧机。本发明包括置于壳体中的外部支撑结构和与之相连接的燃气阵列管，空气进口与壳体一端相连，所述燃气阵列管与混合气出口之间设有混气通道，所述燃气阵列管由多个阵列式排布的燃气管组成，所述燃气管设有燃气进气口和出气孔，所述出气孔设置在燃气管背风面上。本发明在空气通道上设置燃气进气管，在管的背风面间隔设置出气口，利用空气在圆管上的附壁效应，与从出气口喷出的燃气进行混合，混合均匀。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种燃气混气结构及燃烧机。
背景技术
传统燃烧机混气结构具体为：风机从进风口吸入新鲜空气，经风机叶轮加速后进入燃烧头风道；燃气经过燃气管路进入燃烧头内燃气管，经燃气管进入燃烧头最前端的混气盘孔道；新鲜空气与燃气在混气盘完成初步混合并被点燃，燃气与空气在燃烧过程中进一步混合并燃尽。传统的燃烧机混气结构简单，但是混气不均匀，其是在燃烧前初步混合，采取边燃烧边混合的燃烧方式，在局部高温生成大量NOx(>150mg/Nm3)以及CO，污染环境。
分级燃烧燃烧机包括燃气分级和空气分级，以空气分级为例，一次空气和燃气混合成为一次预混气，燃气过量，形成富燃气体；一次预混气经一次预混气通道到达燃烧盘被点燃，形成中心富燃火焰；二次空气经二次空气通道直接混入火焰四周，在火焰四周形成空气过量的贫燃火焰，分级燃烧燃烧机能做到边燃烧边完成混合，其能够在一定程度上解决NOx(>150mg/Nm3)以及CO的污染问题，但是其结构复杂，同时燃烧火焰激烈湍动。
目前市面上还有一种全/前预混燃烧机，其采用文丘里结构，具体地，空气经风机文丘里进风口吸入风机，燃气经风机文丘里进气口吸入风机，燃气与空气在风机(防爆)内部经叶轮高速搅动完成混合，混合后的预混气进入金属表面燃烧头的内筒，预混气经金属纤维微间隙达到燃烧头表面并被点燃，形成表面燃烧火焰，该燃烧机虽然可以做到CO和NOx的低排放，但是需要匹配特殊的风机和阀组及文丘里进气结构，结构复杂、控制系统复杂，燃烧器为金属表面燃烧器，容易堵塞、回火、甚至爆炸，存在较大安全风险，同时维保频繁。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种燃气混气结构及燃烧机。本发明采用的技术手段如下：
一种燃气混气结构，包括置于壳体中的外部支撑结构和与之相连接的燃气阵列管，空气进口与壳体一端相连，所述燃气阵列管与混合气出口之间设有混气通道，所述燃气阵列管由多个阵列式排布的燃气管组成，所述燃气管设有燃气进气口和出气孔，所述出气孔设置在燃气管背风面上。
进一步地，所述出气孔设置在燃气管背风面，出气孔为圆孔或者狭缝。
进一步地，单个出气孔的截面积为燃气管截面积的1/20到1/2。
进一步地，多个截面积为燃气管截面积1/10的圆孔以5倍孔直径的间距均布在燃气管背风面的中心处。
进一步地，所述阵列式排布的燃气管为至少一排。
进一步地，燃气管为多排时，上下两排错位布置。
进一步地，所述外部支撑结构包括环绕所述燃气阵列管的燃气分配腔，所述燃气分配腔设有进气总管，各燃气管的一端与燃气分配腔相连或是各燃气管的两端均与燃气分配腔相连。
进一步地，所述燃气分配腔包括环形、C型、回型和单端进气。
本发明还提供一种燃烧机，其包括所述的燃气与空气混气结构。
本发明基于康达效应，在空气通道上(垂直)设置燃气进气管，在管的背风面间隔设置出气口，利用空气在圆管上的附壁效应，与从出气口喷出的燃气进行混合，混合均匀。这种风机后空气和燃气的混合方式，与将燃气进口设置于风机进气口的前预混相比，无需将燃气吸入风机并在风机内靠叶轮混合的过程，避免了风机旋转产生的机械摩擦可能导致的静电放电引起燃气和空气混合气爆燃的风险，提高的安全性。
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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明侧视截面图。
图2为本发明俯视截面图。
图3为本发明面向出气口截面图。
图4为本发明面向进风口截面图。
图5为本发明混气示意图。
图6为本发明实施例中燃气分配腔具体实施方式图，其中(a)为回形进气a型；(b)为回形进气b型；(c)为C型进气；(d)为单端进气；(e)为环形进气a型；(f)为环形进气b型。
图中：1.壳体；2.外部支撑结构；3.燃气管；4.出气孔；5.主燃气管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～4所示，本发明实施例公开了一种燃气与空气混气结构，包括置于壳体中的外部支撑结构和与之相连接的燃气阵列管，空气进口与壳体一端相连，所述燃气阵列管与混合气出口之间设有混气通道，所述燃气阵列管由多个阵列式排布的燃气管组成，所述燃气管设有燃气进气口和出气孔，所述出气孔设置在燃气管背风面上，出气孔输出的燃气与空气结合形成所述混合气。
所述出气孔设置在燃气管背风面，出气孔为圆孔或者狭缝。单个出气孔具体规格为，其截面积为燃气管截面积的1/20到1/2。出气孔布置方式为：多个截面积为燃气管截面积1/10的圆孔以5倍孔直径的间距均布在燃气管背风面的中心处。
所述阵列式排布的燃气管为至少一排。如图5所示，燃气管为多排时，上下两排错位布置。
所述外部支撑结构与壳体构成燃气分配腔，所述燃气分配腔的壳体上设有进气总管，各燃气管的一端与燃气分配腔相连或是各燃气管的两端均与燃气分配腔相连。具体实施方式如图6(a)～(f)所示，所述燃气分配腔包括环形、C型、回型和单端进气。具体地，图6(a)所示的回形进气，各燃气管的两端均与进气总管保持平行，图6(b)所示的回形进气，各燃气管的两端均与进气总管保持垂直，燃气呈回形循环，图6(c)所示的C型进气，其末端封闭，各燃气管的两端均与进气总管保持平行，图6(d)所示的单端进气，各燃气管的两端均与进气总管保持垂直，且左右封闭，即通过的燃气均在各燃气管内流通，图6(e)(f)所示的环形进气总体思路与图6(a)、(b)所示的回形进气相同，不同的是循环通路为环形。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种燃气与空气混气结构，其特征在于，包括置于壳体中的外部支撑结构和与之相连接的燃气阵列管，空气进口与壳体一端相连，所述燃气阵列管与混合气出口之间设有混气通道，所述燃气阵列管由多个阵列式排布的燃气管组成，所述燃气管设有燃气进气口和出气孔，所述出气孔设置在燃气管背风面上。
2.根据权利要求1所述的燃气与空气混气结构，其特征在于，所述出气孔设置在燃气管背风面，出气孔为圆孔或者狭缝。
3.根据权利要求1所述的燃气与空气混气结构，其特征在于，单个出气孔的截面积为燃气管截面积的1/20到1/2。
4.根据权利要求1所述的燃气与空气混气结构，其特征在于，出气孔布置方式为：多个截面积为燃气管截面积1/10的圆孔以5倍孔直径的间距均布在燃气管背风面的中心处。
5.根据权利要求1所述的燃气与空气混气结构，其特征在于，所述阵列式排布的燃气管为至少一排。
6.根据权利要求5所述的燃气与空气混气结构，其特征在于，燃气管为多排时，上下两排错位布置。
7.根据权利要求1所述的燃气与空气混气结构，其特征在于，所述外部支撑结构与壳体构成燃气分配腔，所述燃气分配腔的壳体上设有进气总管，各燃气管的一端与燃气分配腔相连或是各燃气管的两端均与燃气分配腔相连。
8.根据权利要求7所述的燃气与空气混气结构，其特征在于，所述燃气分配腔包括环形、C型、回型和单端进气。
9.一种燃烧机，其特征在于，具有如权利要求1～8任一项所述的燃气与空气混气结构。
Priority Applications (5)
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Cited By (1)
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| WO2023093554A1 (zh) * | 2021-11-23 | 2023-06-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃气与空气混气结构及燃烧机 |
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2021
- 2021-11-23 CN CN202111396849.1A patent/CN114034043A/zh active Pending
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