CN207486796U - 预混器及燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预混器和应用该预混器的燃烧系统。其中，该预混器包括预混体，所述预混体内形成有预混腔，所述预混体还开设有均与所述预混腔连通的空气进口和出气口，所述预混器还包括均设于所述预混体的主燃气喷嘴和副燃气喷嘴，所述主燃气喷嘴和副燃气喷嘴均用于往所述预混腔内喷燃气。本实用新型预混器具有较高的调节比。

Description

预混器及燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及燃气设备技术领域，特别涉及一种预混器和应用该预混器的燃烧系统。

背景技术

燃烧系统如燃气壁挂炉、燃气模块炉或者燃气热水器等，在燃烧后会产生一氧化碳、氮氧化物或者未燃气体等污染物的排放；调节燃烧系统的燃气输入，对于降低由于空气和燃气混合不良而产生的过量一氧化碳、氮氧化物或者未燃气体等污染物具有较大的影响。燃烧系统的调节比为最大燃气输入与最小燃气输入的比值。燃烧系统的调节比越高，越有利于减少燃烧系统的燃烧过后有害气体的排放、提升燃烧器的最大燃烧能力等。

现有的预混器仅设置单个燃气喷嘴和空气进行预混，导致其存在调节比较小的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种具有较高调节比的预混器。

为实现上述目的，本实用新型提出的预混器，包括预混体，所述预混体内形成有预混腔，所述预混体还开设有均与所述预混腔连通的空气进口和出气口，所述预混器还包括均设于所述预混体的主燃气喷嘴和副燃气喷嘴，所述主燃气喷嘴和副燃气喷嘴均用于往所述预混腔内喷燃气。

可选地，所述预混器还包括可转动地设于所述预混腔的内壁的转动叶片，所述转动叶片相对于所述预混体转动时，所述转动叶片部分遮挡由空气进口流经出气口的气流。

可选地，所述预混器还包括驱动电机，所述转动叶片包括转轴和叶体，所述转轴的一端连接于所述驱动电机，另一端贯穿所述预混腔的腔壁后与所述叶体连接。

可选地，所述预混器还包括控制阀，所述控制阀与所述副燃气喷嘴连接。

可选地，所述控制阀为电磁阀。

可选地，所述预混器还包括第二燃气输入件，所述第二燃气输入件与所述副燃气喷嘴连接，所述第二燃气输入件用于输入燃气至副燃气喷嘴，所述控制阀用于打开或关闭所述副燃气喷嘴。

可选地，所述预混器还包括第一燃气输入件，所述第一燃气输入件与所述主燃气喷嘴连接。

可选地，所述预混器还包括第二燃气输入件，所述第二燃气输入件与所述副燃气喷嘴连接。

可选地，所述副燃气喷嘴套设有密封件。

本实用新型还提出一种燃烧系统，包括预混器，所述预混器包括预混体，所述预混体内形成有预混腔，所述预混体还开设有均与所述预混腔连通的空气进口和出气口，所述预混器还包括均设于所述预混体的主燃气喷嘴和副燃气喷嘴，所述主燃气喷嘴和副燃气喷嘴均用于往所述预混腔内喷燃气；所述燃烧系统还包括风机和燃烧器，所述风机位于所述预混器和所述燃烧器之间，以使所述预混腔内的气体由所述出气口流出，并流向所述燃烧器。

本实用新型预混器的预混体内形成有预混腔，预混体还开设有均与预混腔连通的空气进口和出气口，预混器包括均设于预混体的主燃气喷嘴和副燃气喷嘴，主燃气喷嘴和副燃气喷嘴均用于往预混腔内喷燃气；工作时，空气从空气进口进入预混腔，主燃气喷嘴打开并往预混腔内喷燃气，在调节时，可打开副燃气喷嘴开始喷燃气，主燃气喷嘴、或者主燃气喷嘴和副燃气喷嘴(副燃气喷嘴打开时)喷出的燃气与进入预混腔的空气进行混合之后，由出气口排出，完成燃气和空气的预混合；通过增设副燃气喷嘴，在打开副燃气喷嘴之后，最大燃气输入为主燃气喷嘴输入、副燃气喷嘴输入之和，相较于仅设置主燃气喷嘴，本实用新型预混器的最大燃气输入得到了提升，从而提高了燃烧系统的调节比，使得预混器能够适用于不同地区的不同气候环境中的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型预混器一实施例的俯视结构示意图；

图2为图1所示的预混器中转动叶片位于第一位置时的主视内部结构示意图；

图3为图1所示的预混器中转动叶片位于第二位置时的主视内部结构示意图；

图4为本实用新型预混器一实施例中燃气输入与风机转速的关系图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	预混器	41	转轴
10	预混体	42	叶体
				101	预混腔	50	驱动电机
102	空气进口	60	控制阀
				103	出气口	70	第一燃气输入件
20	主燃气喷嘴	80	第二燃气输入件
				30	副燃气喷嘴	90	密封件
40	转动叶片	200	风机

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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；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实用新型中的具体含义。

本实用新型提出一种预混器100。

参见图1至图3，本实用新型实施例提出的预混器100，包括预混体10，预混体10内形成有预混腔101，预混体10还开设有均与预混腔101连通的空气进口102和出气口103，预混器100还包括均设于预混体10的主燃气喷嘴20和副燃气喷嘴30，主燃气喷嘴20和副燃气喷嘴30均用于往预混腔101内喷燃气。

具体地，本实用新型的预混器100应用于燃烧系统的燃气预混中，为燃烧器提供预混后的燃气和空气的混合气体。提高燃烧系统的调节比可减少燃烧系统的燃烧过后有害气体的排放、提升燃烧器的最大燃烧能力，燃烧系统中的高调节可以降低烟气排放和提高热水器中重要零部件预期的使用寿命，例如燃气阀，风机和点火器。譬如，调节比为10:1，意指燃烧器的最大燃气输入是其最小燃气输入的10倍。假设南方某地全年最低温度为5度，最高温度为35度，需加热水温至40度，燃烧系统需要达到的加热水的温度差值介于5度-35度之间(包括5度和35度)。故，全年气温温差较小的南方地区，使用燃烧系统进行烧水时，其所需要的调节比可较小。而假设北方某地全年最低温度为-40度，最高温度为35度，需加热水温至40度，燃烧系统需要达到的加热水的温度差值介于5度-80度之间(包括5度和80度)。故在全年气温温差较大的北方地区，使用燃烧系统进行烧水时，其所需要的调节比更高，在南方地区适用的较低调节比的燃烧系统在北方地区已不再适用，因而需要使用调节比更高的燃烧系统，以适应于不同地区的不同环境中的使用。

本实用新型预混器100的预混体10内形成有预混腔101，预混体10还开设有均与预混腔101连通的空气进口102和出气口103，预混器100还包括均设于预混体10的主燃气喷嘴20和副燃气喷嘴30，主燃气喷嘴20和副燃气喷嘴30均用于往预混腔101内喷燃气，工作时，空气从空气进口102进入预混腔101，主燃气喷嘴20打开并往预混腔101内喷燃气，在调节时，可打开副燃气喷嘴30开始喷燃气，主燃气喷嘴20、或者主燃气喷嘴20和副燃气喷嘴30(副燃气喷嘴30打开时)喷出的燃气与进入预混腔101的空气进行混合之后，由出气口103排出，完成燃气和空气的预混合；通过增设副燃气喷嘴30，在打开副燃气喷嘴30之后，最大燃气输入为主燃气喷嘴20输入、副燃气喷嘴30输入之和，相较于仅设置主燃气喷嘴20，本实用新型预混器100的最大燃气输入得到了提升，从而提高了燃烧系统的调节比，使得预混器100能够适用于不同地区的不同气候环境中的使用，副燃气喷嘴30的个数可为一至多个。

进一步地，本实施例中预混器100还包括可转动地设于预混腔101的内壁的转动叶片40，转动叶片40相对于预混体10转动时，转动叶片40部分遮挡由空气进口102流经出气口103的气流；具体地，如图1所示，预混腔101的腔壁横截面近似呈圆形，转动叶片40位于预混腔101内的部分呈半圆形。如图2所示，转动叶片40转动至第一位置时，转动叶片40遮挡了预混腔101内由空气进口102通向出气口103的通道的一半，即，气流处于半开的状态；如图3所示，转动叶片40转动至第二位置时，转动叶片40对预混腔101内由空气进口102流向出气口103的气流不起阻挡作用，即，气流处于全开的状态。可以理解的，通过手动或者自动控制转动叶片40的转动，以使转动叶片40处在第一位置、第一位置和第二位置之间的位置、或者第二位置，从而实现控制预混腔101内由空气进口102通向出气口103的气流的开度；当然了，具体应用中，预混腔101的腔壁横截面的形状、转动叶片40的形状，以及转动叶片40处于第一位置时遮挡气流的面积占预混腔101的腔壁横截面的面积的比例(即转动叶片40控制气流开度的大小范围)，可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。通过转动叶片40以调节由空气进口102通向出气口103的气流量，燃烧系统的调节比会得到显著提高并且具有很好的性能。

燃烧系统还包括燃烧器(未图示)；如图3所示，风机200位于预混器100和燃烧器之间，以使预混腔101内的气体由出气口103流出，并输送至燃烧器进行燃烧，如图4所示，曲线Ⅰ呈现的是仅打开主燃气喷嘴20时，风机200转速与燃烧系统的燃气输入关系曲线；曲线Ⅱ呈现的是主燃气喷嘴20、副燃气喷嘴30均打开时风机200的转速与燃烧系统的燃气输入关系曲线。风机200的转速具有最小值和最大值，譬如，风机200的转速最小值为1000转，最大值为8000转，风机200由转速1000转调大至8000转时，燃气输入对应由最小值变大直至最大值。本实施例的预混器100在使用时，先将主燃气喷嘴20打开并往预混腔101内喷燃气，调节燃气输入时，燃烧系统的燃气输入与风机200转速的关系为曲线Ⅰ呈现的A-B段，其中，本实施例的预混器100的最小燃气输入为A点时的燃气输入；当副燃气喷嘴30打开时，燃烧系统的燃气输入与风机200转速的关系如图4中从BC段变换到EF段。同时，从BC段变换到EF段所需时间少于1秒。副燃气喷嘴30打开后，燃烧系统的燃气输入和风机200转速的关系为图4中的EG段所示。据此可见，当仅有主燃气喷嘴20打开喷气时，燃烧系统的最小燃气输入值为A点对应的燃气输入值，其最大燃气输入值为D点对应的燃气输入值；而本实施例通过增设副燃气喷嘴30，燃烧系统的最小燃气输入值为A点对应的燃气输入值，其最大燃气输入值为G点对应的燃气输入值，显然，由图4可知，相较于仅设置主燃气喷嘴20，本实施例预混器100的最大燃气输入得到了较大的提升，从而提高了燃烧系统的调节比。

本实施例的预混器100通过副燃气喷嘴30、转动叶片40的共同作用，利用较为简单的结构设计即可使得预混器100获得了更高的调节比，燃气与空气的混合及气流的开度控制更加的精确，使得预混器100能够适用于不同地区的不同气候环境中的使用。

进一步地，本实施例中预混器100还包括驱动电机50，转动叶片40包括转轴41和叶体42，转轴41的一端连接于驱动电机50，另一端贯穿预混腔101的腔壁后与叶体42连接；通过驱动电机50的工作，控制转轴41转动以带动叶体42转动，结构简单，操纵简便。

进一步地，本实施例中预混器100还包括控制阀60，控制阀60与副燃气喷嘴30连接；通过自动或者手动操控控制阀60，以控制副燃气喷嘴30燃气的喷出、或者控制副燃气喷嘴30的燃气喷出量的大小，或者关闭副燃气喷嘴30；优选地，控制阀60为电磁阀；电磁阀(Electromagnetic valve)是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动；用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证；电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等，控制阀60设置为电磁阀，实现自动控制副燃气喷嘴30燃气的输出或关闭。

进一步地，本实施例中预混器100还包括第一燃气输入件70，第一燃气输入件70与主燃气喷嘴20连接。第一燃气输入件70用于供应燃气，通过主燃气喷嘴20将燃气往预混腔101内喷出。

进一步地，本实施例中预混器100还包括第二燃气输入件80，第二燃气输入件80用于供应燃气，第二燃气输入件80与副燃气喷嘴30连接，第二燃气输入件80用于输入燃气至副燃气喷嘴30，控制阀60用于打开或者关闭副燃气喷嘴30；或者控制阀60用于调节由第二燃气输入件80输入并由副燃气喷嘴30喷出于预混腔101的燃气输入量的开度大小，也即，通过控制阀60手动或者自动(控制阀60设置为电磁阀时可为自动控制)控制副燃气喷嘴30喷出于预混腔101的燃气输入量的开度大小。

进一步地，本实施例中副燃气喷嘴30套设有密封件90；通过设置密封件90，可避免副燃气喷嘴30的燃气泄露。优选地，密封件90为橡胶圈。当然了，具体应用中，密封件90还可根据实际使用情况而采用其他材料，在此不作特殊限定。

本实用新型还提出一种燃烧系统，该燃烧系统包括预混器100，该预混器100的具体结构参照上述实施例，由于本燃烧系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，燃烧系统还包括风机200和燃烧器(未图示)，风机200优选为吸风风机，风机200位于预混器100和燃烧器之间，以使预混腔101内的气体由出气口103流出，并流向燃烧器。具体地，如图2所示，风机200运作时，利用风机200转动产生的气压变化的作用，驱动空气由空气进口102进入预混腔101内，并与由主燃气喷嘴20喷出的燃气、或者由主燃气喷嘴20和副燃气喷嘴30(副燃气喷嘴30打开时)喷出的燃气混合，而后经由出气口103流出，并通过风机200的作用流向输送至燃烧器，为燃烧器的燃烧给予燃气和空气的混合气体供应。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种预混器，其特征在于，包括预混体，所述预混体内形成有预混腔，所述预混体还开设有均与所述预混腔连通的空气进口和出气口，所述预混器还包括均设于所述预混体的主燃气喷嘴和副燃气喷嘴，所述主燃气喷嘴和副燃气喷嘴均用于往所述预混腔内喷燃气。

2.如权利要求1所述的预混器，其特征在于，所述预混器还包括可转动地设于所述预混腔的内壁的转动叶片，所述转动叶片相对于所述预混体转动时，所述转动叶片部分遮挡由空气进口流经出气口的气流。

3.如权利要求2所述的预混器，其特征在于，所述预混器还包括驱动电机，所述转动叶片包括转轴和叶体，所述转轴的一端连接于所述驱动电机，另一端贯穿所述预混腔的腔壁后与所述叶体连接。

4.如权利要求1所述的预混器，其特征在于，所述预混器还包括控制阀，所述控制阀与所述副燃气喷嘴连接。

5.如权利要求4所述的预混器，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。

6.如权利要求5所述的预混器，其特征在于，所述预混器还包括第二燃气输入件，所述第二燃气输入件与所述副燃气喷嘴连接，所述第二燃气输入件用于输入燃气至副燃气喷嘴，所述控制阀用于打开或关闭所述副燃气喷嘴。

7.如权利要求1所述的预混器，其特征在于，所述预混器还包括第一燃气输入件，所述第一燃气输入件与所述主燃气喷嘴连接。

8.如权利要求1所述的预混器，其特征在于，所述预混器还包括第二燃气输入件，所述第二燃气输入件与所述副燃气喷嘴连接。

9.如权利要求1所述的预混器，其特征在于，所述副燃气喷嘴套设有密封件。

10.一种燃烧系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的预混器，所述燃烧系统还包括风机和燃烧器，所述风机位于所述预混器和所述燃烧器之间，以使所述预混腔内的气体由所述出气口流出，并流向所述燃烧器。