CN114060859A - 纯氢燃气灶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯氢燃气灶，所述纯氢燃气灶包括预混腔、多个一级燃烧喷头、多个二级燃烧喷头、一级燃料管路、二级燃料管路，预混腔具有第一开口，多个一级燃烧喷头沿预混腔的周向设在预混腔上，多个二级燃烧喷头绕预混腔的周向设置，一级燃料管路的出口端朝向第一开口设置，二级燃料管路与多个二级燃烧喷头相连，氢气通过一级燃料管路和二级燃料管路运输。本发明的纯氢燃气灶通过一级燃烧喷头和二级燃烧喷头的合理结合，实现了氢气的快速燃烧，有效地防止了回火情况的发生，同时实现了氢气与空气的快速混合，使燃烧充分，提高燃烧效率降低污染物排放。

Description

纯氢燃气灶

技术领域

本发明涉及热能工程的技术领域，更具体地，涉及一种纯氢燃气灶。

背景技术

风能、太阳能和水能等可再生能源的主要问题是波动性，其规模的迅速增长对电网安全产生了严重的威胁。为了保障电网安全运行，富余的电能无法并网，弃风、弃光、弃水问题严重。

氢气是优良的能源载体，可将波动的可再生能源转化为氢气储存。由此，将纯氢燃烧应用于天然气灶具是化石能源向氢能转变、清洁能源应用于民用的极佳解决方案。但由于氢气具有极高的火焰传播速度，极易发生回火现象，现有天然气灶具设计无法实现纯氢燃烧。因此，需要对纯氢燃气灶结构进行合理的设计，保证纯氢燃气灶的稳定安全。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种纯氢燃气灶，该纯氢燃气灶通过一级燃烧喷头和二级燃烧喷头的合理结合，实现了氢气的快速燃烧，有效地防止了回火情况的发生，同时实现了氢气与空气的快速混合，使燃烧充分，提高燃烧效率降低污染物排放。

根据本发明实施例的一种纯氢燃气灶包括：预混腔，所述预混腔具有第一开口；多个一级燃烧喷头，多个所述一级燃烧喷头沿所述预混腔的周向设在所述预混腔上；多个二级燃烧喷头，多个所述二级燃烧喷头绕所述预混腔的周向设置；一级燃料管路，所述一级燃料管路的出口端朝向所述第一开口设置；二级燃料管路，所述二级燃料管路与多个所述二级燃烧喷头相连。

根据本发明实施例的纯氢燃气灶，预混腔具有第一开口，一级燃料管路的出口端朝向第一开口设置，预混腔上设有多个一级燃烧喷头，二级燃料管路上设有多个二级燃烧喷头，氢气通过一级燃料管路和二级燃料管路运输，该纯氢燃气灶通过一级燃烧喷头和二级燃烧喷头的合理结合，实现了氢气的快速燃烧，有效地防止了回火情况的发生，同时实现了氢气与空气的快速混合，使燃烧充分，提高燃烧效率降低污染物排放。

在一些实施例中，沿所述预混腔的轴向，所述第一开口的端面与所述一级燃料管路的出口端的端面位于同一平面内。

在一些实施例中，所述预混腔包括彼此连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第一开口连通，所述第一腔室的横截面大体为沙漏形，所述第二腔室的横截面大体为矩形。

在一些实施例中，多个所述一级燃烧喷头沿所述第二腔室的周向设在所述第二腔室上，且所述一级燃烧喷头的朝向与所述第二腔室的轴向正交。

在一些实施例中，所述的纯氢燃气灶还包括多孔烧结件，所述多孔烧结件设在所述第二腔室内。

在一些实施例中，所述二级燃烧喷头的朝向与所述第二腔室的轴向平行。

在一些实施例中，所述的纯氢燃气灶还包括环形管路，所述环形管路与所述二级燃料管路相连，所述环形管路绕所述预混腔的周向设在所述预混腔的外侧，多个所述二级燃烧喷头设在所述环形管路上。

在一些实施例中，所述的纯氢燃气灶还包括调节阀，所述调节阀分别与所述一级燃料管路和所述二级燃料管路相连。

在一些实施例中，所述二级燃烧喷头上设有多个喷孔，所述喷孔的孔径在0.5-1.0mm之间。

在一些实施例中，所述的纯氢燃气灶还包括第一喷嘴，所述第一喷嘴设在所述一级燃料管路的出口端。

在一些实施例中，所述的纯氢燃气灶还包括点火器，所述点火器的出口端邻近所述一级燃烧喷头的出口端设置。

附图说明

图1是根据本发明实施例的纯氢燃气灶的示意图。

图2是根据本发明实施例的纯氢燃气灶中预混腔的示意图。

图3是根据本发明实施例的纯氢燃气灶中二级燃料管路的示意图。

附图标记：

纯氢燃气灶100，预混腔1，第一开口11，第一腔室12，第二腔室13，一级燃烧喷头2，二级燃烧喷头3，一级燃料管路4，第一喷嘴41，二级燃料管路5，环形管路51，多孔烧结件6，调节阀7，点火器8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的纯氢燃气灶100包括预混腔1、多个一级燃烧喷头2、多个二级燃烧喷头3、一级燃料管路4和二级燃料管路5。

预混腔1具有第一开口11，多个一级燃烧喷头2沿预混腔1的周向设在预混腔1上，多个二级燃烧喷头3绕预混腔1的周向设置，一级燃料管路4的出口端朝向第一开口11设置，二级燃料管路5与多个二级燃烧喷头3相连。

可以理解的是，氢气可通过一级燃料管路4和二级燃料管路5运输，氢气通过一级燃料管路4可冲入预混腔1的内部，并带动第一开口11处的空气一同冲入预混腔1内，氢气和空气在预混腔1内预混，预混腔1的侧面沿周向连接有多个一级燃烧喷头2，一级燃烧喷头2喷出预混气体进行预混燃烧。

进一步地，二级燃烧喷头3喷出纯氢气进行扩散燃烧。

根据本发明实施例的纯氢燃气灶100，预混腔1具有第一开口11，一级燃料管路4的出口端朝向第一开口11设置，预混腔1上设有多个一级燃烧喷头2，二级燃料管路5上设有多个二级燃烧喷头3，该纯氢燃气灶100通过一级燃烧喷头2和二级燃烧喷头3的合理结合，实现了氢气的快速燃烧，有效地防止了回火情况的发生，同时实现了氢气与空气的快速混合，使燃烧充分，提高燃烧效率降低污染物排放。

在一些实施例中，如图1所示，沿预混腔1的轴向，第一开口11的端面与一级燃料管路4的出口端的端面位于同一平面内。

由此，有利于利用氢气喷入时产生的高压射流卷吸第一开口11处的空气，在预混腔6内预混。

在一些实施例中，如图1-图2所示，预混腔1包括彼此连通的第一腔室12和第二腔室13，第一腔室12与第一开口11连通，第一腔室12的横截面大体为沙漏形，第二腔室13的横截面大体为矩形。

可以理解的是，第一腔室12为预混腔1的下部腔室，第二腔室13为预混腔1的上部腔室，其中，预混腔1的上部为扁平状腔室，下部为自上向下呈阔口-缩口-阔口结构的变径腔室，该结构下，可令空气更好地被卷吸入预混腔1内预混，并在上部腔室内分散均匀。

在一些实施例中，如图1-图2所示，多个一级燃烧喷头2沿第二腔室13的周向设在第二腔室13上，且一级燃烧喷头2的朝向与第二腔室13的轴向正交。

可以理解的是，多个一级燃烧喷头2沿第二腔室13的周向设在第二腔室13上，有利于提高预混气的利用效率，提高了纯氢燃气灶100的工作效率。

同时，一级燃烧喷头2的喷口向外，燃料喷射和来流空气形成径向射流，实现中心分焰。

在一些实施例中，纯氢燃气灶100还包括多孔烧结件6，多孔烧结件6设在第二腔室13内。

可以理解的是，预混腔1上部填充有多孔烧结件6，多孔烧结件6的作用是能够整流一次混合气且防止氢气回火爆燃，有效稳定一级火焰，提高纯氢燃气灶寿命。

优选地，多孔烧结件6为多孔烧结金属件。

在一些实施例中，如图1-图3所示，二级燃烧喷头3的朝向与第二腔室13的轴向平行。

可以理解的是，二级燃烧喷头3的喷口向上，实现局部周向分焰，有效稳定二级火焰，提高纯氢燃气灶寿命。

在一些实施例中，如图1-图3所示，纯氢燃气灶100还包括环形管路51，环形管路51与二级燃料管路5相连，环形管路51绕预混腔1的周向设在预混腔1的外侧，多个二级燃烧喷头3设在环形管路51上。

可以理解的是，环形管路51绕预混腔1的周向设在预混腔1的外侧，多个二级燃烧喷头3设在环形管路51上，且多个二级燃烧喷头3在环形管路51均匀间隔设置，由此，多个二级燃烧喷头3可与多个一级燃烧喷头2彼此对应，有效地提高了纯氢燃气灶100的工作效率。

在一些实施例中，纯氢燃气灶100还包括调节阀7，调节阀7分别与一级燃料管路4和二级燃料管路5相连。

可以理解的是，一级燃料管路4和二级燃料管路5分别连接在调节阀7的两个出口上，并由调节阀7分配氢气进气比例，有效改善燃气灶燃烧情况，调节燃烧，提高效率。其中一级燃料中氢气与空气的比例随一级燃料中氢气流速的变化而变化；当不满足比例时，可以增加一个感应器返回电信号切断气路。

在一些实施例中，二级燃烧喷头3上设有多个喷孔31，喷孔31的孔径在0.5-1.0mm之间。

可以理解的是，喷孔31的孔径在0.5-1.0mm之间，有利于平衡氢气的喷出速度与喷出量。

在一些实施例中，纯氢燃气灶100还包括第一喷嘴41，第一喷嘴41设在一级燃料管路4的出口端。

可以理解的是，利用第一喷嘴41能够更好地产生高压射流。

在一些实施例中，纯氢燃气灶100还包括点火器8，点火器8的出口端邻近一级燃烧喷头2的出口端设置。

优选地，纯氢燃气灶100还包括底座和支架，这些支架与支撑均可为现有燃气灶的成熟结构形式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种纯氢燃气灶，其特征在于，包括：

预混腔，所述预混腔具有第一开口；

多个一级燃烧喷头，多个所述一级燃烧喷头沿所述预混腔的周向设在所述预混腔上；

多个二级燃烧喷头，多个所述二级燃烧喷头绕所述预混腔的周向设置；

一级燃料管路，所述一级燃料管路的出口端朝向所述第一开口设置；

二级燃料管路，所述二级燃料管路与多个所述二级燃烧喷头相连。

2.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，沿所述预混腔的轴向，所述第一开口的端面与所述一级燃料管路的出口端的端面位于同一平面内。

3.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，所述预混腔包括彼此连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第一开口连通，所述第一腔室的横截面大体为沙漏形，所述第二腔室的横截面大体为矩形。

4.根据权利要求3所述的纯氢燃气灶，其特征在于，多个所述一级燃烧喷头沿所述第二腔室的周向设在所述第二腔室上，且所述一级燃烧喷头的朝向与所述第二腔室的轴向正交。

5.根据权利要求3所述的纯氢燃气灶，其特征在于，还包括多孔烧结件，所述多孔烧结件设在所述第二腔室内。

6.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，所述二级燃烧喷头的朝向与所述第二腔室的轴向平行。

7.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，还包括环形管路，所述环形管路与所述二级燃料管路相连，所述环形管路绕所述预混腔的周向设在所述预混腔的外侧，多个所述二级燃烧喷头设在所述环形管路上。

8.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，还包括调节阀，所述调节阀分别与所述一级燃料管路和所述二级燃料管路相连。

9.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，所述二级燃烧喷头上设有多个喷孔，所述喷孔的孔径在0.5-1.0mm之间。

10.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，还包括第一喷嘴，所述第一喷嘴设在所述一级燃料管路的出口端。

11.根据权利要求1所述的纯氢燃气灶，其特征在于，还包括点火器，所述点火器的出口端邻近所述一级燃烧喷头的出口端设置。

Images