CN1831428A - 具有多微孔燃烧体的全预混高强度燃气燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有多微孔燃烧体的全预混高强度燃气燃烧器，它有一个预混室，预混室的进口端设有燃气进口和空气进口，燃气进口接燃气输送管，空气进口接鼓风机，在预混室的出口端是一个多微孔燃烧体，多微孔燃烧体采用耐高温、抗腐蚀材料。另外，在预混室的气道内设有扰流器，在燃烧器内设有温度、火焰检测器。本燃烧器采用了无喷嘴、全预混燃烧结构，可提高燃烧器的燃烧效率，降低燃烧器成本，实现大流量热水器的小型化，增加产品的通用性。

Description

具有多微孔燃烧体的全预混高强度燃气燃烧器

                       技术领域

本发明属于燃烧器技术领域，具体涉及一种家用燃气加热器具上使用的全预混式燃气燃烧器。

                       背景技术

燃烧器是家用燃气加热器设备上的关键部份，常见的家用燃气加热器的燃烧器主要结构由燃气喷嘴和燃烧体组装在一起而形成。其工作方式是利用喷嘴喷射燃气并将空气卷吸入燃烧体内(俗称一次进风)进行预混，预混后的气体从燃烧体出口处与空气再次混合(俗称二次进风)燃烧。这是目前家用灶具用燃烧器使用的典型结构，而热水器的燃烧器则是采用多喷嘴与多燃烧体对应的并列组合。这种通过两次预混的燃烧器存在下述不足：

1.为了能够正常燃烧，普通燃烧器对喷嘴孔径尺寸的精度要求很高，精度要求在微米级；为了满足燃烧工况的要求，对其喷嘴与燃烧体的形位公差要求也很严格，要求水柱检测两个相邻喷嘴喷出的水柱在大于200毫米外无明显歪斜，并且喷嘴与燃烧体进口的垂直度和同心度都有严格的装配要求；因此，需高精度的机械加工设备和复杂的装配工艺，燃烧器的加工成本较高。

2.由于加工和装配过程产生的偏差，一次进风的空气在有限的空间里，很难与燃气充分地均匀混合，而二次进风是在燃烧时补充氧气，不能够对燃气进行再预混(即使强排机也只是增大二次进风量)，因此燃烧器的燃烧体各部位燃气浓度不均匀，易出现局部燃气未能充分燃烧现象，燃烧效率未能充分利用，CO和NO_x排放量相对增高。

3.对不同燃气种类，需要不同的燃烧器型号，即使相同额定功率的燃烧器，其燃烧体的内腔容积和燃烧口形状及喷嘴孔径都不同，型号繁多，给批量生产和管理造成不利。

4.由于单个喷嘴的热流量有限，对于较大热水产率的热水器，比如16升以上的热水器，其燃烧器喷嘴的数量需接近20个，单位面积的热流量强度较低，使燃烧器体积的增大，导致热交换器增大，而且这两个零件的材料分别选用紫铜和不锈钢，价格昂贵，因此致使大热水产率的热水器体积大，成本高，难以普及。

                        发明内容

本发明的目的在于针对普通燃烧器存在的以上不足，提供一种具有多微孔燃烧体的全预混高强度燃气燃烧器，采用无喷嘴、全预混燃烧结构，提高燃烧器的燃烧效率，降低燃烧器成本，实现大流量热水器的小型化，增加产品的通用性。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种具有多微孔燃烧体的全预混高强度燃气燃烧器，它有一个中空的腔体构成的燃气空气预混室(以下简称预混室)，预混室的进口端设有空气进口和燃气进口，预混室的出口端是采用耐高温、抗腐蚀(例如：不锈钢、陶瓷等)材料加工形成的多微孔燃烧体。预混室的空气进口接鼓风机，将空气送入预混室，预混室的燃气管接燃气进口，可在预混室内空气与燃气充分混合达最佳状态，预混后的气体再经燃烧器的燃烧体上的微孔喷出燃烧。

为了使燃气和空气在预混室内达到充分的混合，本实用型还在集中燃气预混室的气流通道中设置有扰流器，扰流器的功能在于改变气流的方向或延长气流的行程，更充分的使燃气与空气在输出前混合均匀，增强预混效果。

为避免意外情况下发生回火，在预混室内设有温度、火焰检测器，一旦发生回火，即发出回火信号，通知控制器(热水器另设)立即切断气源，以保护燃烧器不受损坏。

本发明的优点

1、由于采用了全预混室，燃气气量的调节由控制系统控制，因而燃气进口对尺寸精度要求不高，工艺简单，容易加工，由此降低了生产制造成本。

2、本结构为全预混式，可提供足够的进风量，并有足够的空间和预混时间，并通过在预混室的气道中加装扰流器，让燃气在预混室与空气更充分并均匀混合，使混合气体在燃烧体上各点的燃气浓度一致，燃气完全燃烧，燃烧面火焰均匀，无局部温差，燃烧效率高，废气中的CO和NO_x排放量明显减少。经检测与相同功率的普通燃烧器在相同环境下对比，本发明燃烧效率提高5个百分点，而废气中的CO和NO_x含量减少1/3，具有高效节能，环保的功效。

3、由于采用了全预混式结构，燃气在预混室已完成与空气的充分混合，对燃烧体的喷射微孔的精度要求就不高了，使燃烧体可选用任何符合国家标准所规定的燃烧器材料，大幅减少有色金属的用量，可有效降低大流量热水器的价格，并使其与用户的使用环境更适应。

4、本燃烧器的燃烧体采用了多微孔整体式结构，能获得一个均匀的燃烧面，单位面积的热流量强度高，特别适用于较大热水产量的热水器，能够做到大流量热水器的小型化。

5、由于燃烧体直接安装在预混室的出口端，成为预混室的一壁，使燃烧器形成一个整体，结构紧凑，相应也减小体积。

6、本燃烧器不受气种限制，通用性好，便于模块化生产。

7、便于采用自动控制，只要对燃气进口和鼓风机进行控制就能实现恒温调节。

经过申请人在热水器上的试验，本结构20升(41KW左右)的燃烧器其燃烧面积，仅为传统10升(21KW左右)燃烧器燃烧面积的1/2，而燃烧效率提高了一倍。即单位面积的燃烧强度是传统燃烧器的四倍左右。且排放废气的CO和NO_x和燃烧效率优于传统结构的燃烧器。可见其实用新型提升产品价值是很可观的。

本发明的结构也可装在中餐灶上，其火力强劲，燃烧效率高，与相同功率的中餐灶比较，火力显著增大，加热效果明显。

综上所述，本发明是家用燃具中的一种较为先进的关键部件。它实用范围广，效率高，环保，能满足燃具产品大功率小体积发展需求。其可靠，安全，制造成本低，成为高端产品普及化有力的技术支撑。

                       附图说明

图1是本燃烧器的截面结构示意图；

                     具体实施方式

以下结合附图举例说明本燃烧器的结构：

参见图1，本燃烧器设有一个预混室1，预混室1的进口端设有燃气进口2和空气进口3，燃气进口2接燃气输送管，空气进口3接鼓风机，燃气与由鼓风机送入的空气可在预混室1内充分混合达最佳状态。预混室1的出口端为多微孔燃烧体4，多微孔燃烧体4上均匀分布有无数的微孔，便于形成一个均匀的燃烧面。为了达到空气与燃气更充分的混合，在预混室1的内设有扰流器5，该扰流器由交错设置的绕流片组成，当然也可采用目前已知的其它扰流形式。另外，在燃烧器内设有温度、火焰检测器6，用于检测回火信号，将器传送给控制器。

Claims (4)

1、具有多微孔燃烧体的全预混高强度燃气燃烧器，它有一个预混室(1)，预混室(1)的进口端设有燃气进口(2)和空气进口(3)，燃气进口(2)接燃气输送管，空气进口(3)接鼓风机；其特征在于：在预混室(1)的出口端是一个多微孔燃烧体(4)。

2、根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：多微孔燃烧体(4)采用耐高温、抗腐蚀材料。

3、根据权利要求1或2所述的燃烧器，其特征在于：在预混室(1)的内设有扰流器(5)。

4、根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于：在燃烧器内设有温度、火焰检测器(6)。