CN210153797U - 一种全预混式金属纤维燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全预混式金属纤维燃烧器，包括预混装置、点火模块、以及金属纤维燃烧头。预混装置包括预混合模块、文丘里管模块、以及旋转混合模块，空气和燃气初步混合后依次通过文丘里管模块、以及旋转混合模块充分混合后，经点火装置点燃后在金属纤维燃烧头内燃烧。有益效果为：空气和燃气经预混合模块、文丘里管模块、以及旋转混合模块三步混合即可达到充分混合的目的且弥散效果佳，不需配套防爆型调速风机，降低生产成本，提高金属纤维燃烧器的易推广性。通过分配孔密度的设置，将金属纤维燃烧头内的混合气体分配均匀，使得最终达到金属纤维毡的混合气体的浓度均匀，达到金属纤维燃烧头各部分均匀燃烧的目的。

Description

一种全预混式金属纤维燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃气燃烧器技术领域，尤其是涉及一种全预混式金属纤维燃烧器。

背景技术

在锅炉制造企业内，特别对于标准三回程燃气锅炉，如果沿用传统燃烧器，由于局部高温的存在会将空气中大量的氮气与氧气催化形成氮氧化物，氮氧化物的排放对大气有很严重的污染；而全预混式燃烧器在燃烧前对燃料和空气进行全预混，故其完全燃烧程度大，效率更高。近几年出现的金属纤维燃烧器是一种全预混式燃烧器，以特种金属纤维作为燃烧表面，使得燃气燃烧十分稳定并且温度分布均匀，没有局部高温存在，因此抑制了NOx的生成。

市面上现有全预混式燃烧器在使用过程中，发现其预混单元中混合气体的混合均匀度以及流通弥散效果并不佳，需配套成本极高的防爆型调速风机共同使用，因此其推广应用受到了限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种不需配套防爆型调速风机即可将混合气体混合均匀且弥散效果佳，燃烧头燃烧稳定无局部高温的全预混式金属纤维燃烧器。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种全预混式金属纤维燃烧器，包括预混装置、点火模块、以及金属纤维燃烧头。预混装置包括预混合模块、文丘里管模块、以及旋转混合模块，空气和燃气初步混合后依次通过文丘里管模块、以及旋转混合模块充分混合后，经点火装置点燃后在金属纤维燃烧头内燃烧。

作为实用新型的进一步改进，预混合模块包括预混合室、以及相对设置的空气进气口和燃气进气口，预混合室内壁上设有旋转轴，旋转轴上设有若干叶片，若干叶片上开设有通风孔，若干叶片侧面与空气进气口的出气端和燃气进气口的出气端相对设置，即从空气进气口的出气端和燃气进气口的出气端进入预混合室内的气体推动若干叶片旋转。

作为实用新型的进一步改进，旋转混合模块包括旋转混合室，旋转混合室内设有固定轴，固定轴外壁上旋转连接有旋转套，旋转套上连接有若干中空扇片，若干中空扇片上设有混气孔，固定轴内倾斜设有导气通道，导气通道一端与文丘里管模块连通，另一端与若干中空扇片连通，混合气体通过导气通道从文丘里管模块进入中空扇片，再从若干中空扇片上的混气孔流出。

作为实用新型的进一步改进，点火模块包括点火室，点火室内设有点火电极棒，点火电极棒，点火电极棒的两电极与金属纤维燃烧头的入口相对。

作为实用新型的进一步改进，金属纤维燃烧头包括支撑内管、套设在支撑内管外的支撑外管、以及包裹支撑外管的金属纤维毡，支撑内管上分布有若干分配孔，分配孔的分布密度从金属纤维燃烧头的入口到底部依次递增，支撑外管上均布有若干溢流孔，金属纤维毡采用氩弧焊接或烧结的方式铺设。

作为实用新型的进一步改进，支撑内管或/和支撑内管的入口处直径小于底部直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、空气和燃气经预混合模块、文丘里管模块、以及旋转混合模块三步混合即可达到充分混合的目的且弥散效果佳，不需配套防爆型调速风机，降低生产成本，提高金属纤维燃烧器的易推广性；

2、空气或/和燃气推动叶片旋转，气体穿过通风孔，因通风孔在叶片上设置的位置不同，通过通风孔的流速也不同，因此在叶片旋转产生的大气流漩涡中有多个小气流漩涡存在，空气和燃气混合得更均匀；

3、混合气体通过导气通道从文丘里管模块进入中空扇片，混合气体带动中空扇片转动，旋转混合室内产生大气流漩涡。混合气体从中空扇片上的混气孔中流出，产生多条小气流，大气流漩涡与多条小气流相混合产生多条紊流，因此混合气体在旋转混合室内进一步进行混合；

4、因燃烧作用，金属纤维燃烧头入口处的混合气体浓度会高于其底部的混合气体浓度，这会导致金属纤维燃烧头各部分的燃烧温度不均匀。本实用新型装置通过分配孔密度的设置，将金属纤维燃烧头内的混合气体分配均匀，使得最终达到金属纤维毡的混合气体的浓度均匀，达到金属纤维燃烧头各部分均匀燃烧的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为若干中空扇片的结构示意图；

图3为金属纤维燃烧头的结构示意图。

附图标记说明如下：1、预混合模块；11、预混合室；12、空气进气口；13、叶片；131、通风孔；14、旋转轴；15、燃气进气口；2、文丘里管模块；3、旋转混合模块；31、旋转混合室；32、固定轴；33、导气通道；34、中空扇片；341、混气孔；4、点火模块；41、点火室；42、点火电极棒；5、金属纤维燃烧头；51、分配孔；52、支撑内管；53、金属纤维毡；54、支撑外管；55、溢流孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底部”和“顶部”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：

参见图1，一种全预混式金属纤维燃烧器，包括预混装置、点火模块4、以及金属纤维燃烧头5。预混装置包括预混合模块1、文丘里管模块2、以及旋转混合模块3，空气和燃气初步混合后依次通过文丘里管模块2、以及旋转混合模块3充分混合后，经点火装置点燃后在金属纤维燃烧头5内燃烧。空气和燃气进入预混合模块1初步混合后进入文丘里管模块2，文丘里管模块2包括文丘里管，当混合气体从文丘里管的入口段到达吼道，混合气体的压强减小，流速变大，这时文丘里管的入口处产生一个真空度，致使预混合模块1中的混合气体被吸入文丘里管中，此时文丘里管里产生气体漩涡，混合气体在文丘里管中进一步被混合。空气和燃气经预混合模块1、文丘里管模块2、以及旋转混合模块3三步充分混合，气体均匀度佳。混合均匀的气体经点火模块4点燃后在金属纤维燃烧头5表面稳定燃烧，温度均匀，不会产生局部高温。

作为实用新型的进一步改进，参见图1，预混合模块1包括预混合室11、以及相对设置的空气进气口12和燃气进气口15，预混合室11内壁上设有旋转轴14，旋转轴14上设有若干叶片13，若干叶片13上开设有通风孔131，若干叶片13侧面与空气进气口12的出气端和燃气进气口15的出气端相对设置，即从空气进气口12的出气端和燃气进气口15的出气端进入预混合室11内的气体推动若干叶片13旋转。作为优选从空气进气口12的出气端通入预混合室11内的空气为高压空气或/和从燃气进气口15的出气端通入预混合室11内的燃气为高压燃气，高压空气或/和高压燃气推动叶片13旋转，气体穿过通风孔131，因通风孔131在叶片13上设置的位置不同，通过通风孔131的流速也不同，因此在叶片13旋转产生的大气流漩涡中有多个小气流漩涡存在，空气和燃气混合得更均匀。

作为实用新型的进一步改进，参见图1、图2，旋转混合模块3包括旋转混合室31，旋转混合室31内设有固定轴32，固定轴32外壁上旋转连接有旋转套，旋转套上连接有若干中空扇片34，若干中空扇片34上设有混气孔341，固定轴32内倾斜设有导气通道33，导气通道33一端与文丘里管模块2连通，另一端与若干中空扇片34连通，混合气体通过导气通道33从文丘里管模块2进入中空扇片34，混合气体带动中空扇片34转动，旋转混合室31内产生大气流漩涡。混合气体从中空扇片34上的混气孔341中流出，产生多条小气流，大气流漩涡与多条小气流相混合产生多条紊流，因此混合气体在旋转混合室31内进一步进行混合，保证空气与燃气混合均匀，不会在金属纤维燃烧头5表面燃烧时产生局部高温。

作为实用新型的进一步改进，参见图1，点火模块4包括点火室41，点火室41内设有点火电极棒42，点火电极棒42的两电极与金属纤维燃烧头5的入口相对。点火电极棒42用于将金属纤维燃烧头5内的混合气体点燃。

作为实用新型的进一步改进，参见图1、图3，金属纤维燃烧头5包括支撑内管52、套设在支撑内管52外的支撑外管54、以及包裹支撑外管54的金属纤维毡53，支撑内管52上分布有若干分配孔51，分配孔51的分布密度从金属纤维燃烧头5的入口到底部依次递增，支撑外管54上均布有若干溢流孔55，金属纤维毡53采用氩弧焊接或烧结的方式铺设。因燃烧作用，金属纤维燃烧头5入口处的混合气体浓度会高于其底部的混合气体浓度，这会导致金属纤维燃烧头5各部分的燃烧温度不均匀。本实用新型装置通过分配孔51密度的设置，将金属纤维燃烧头5内的混合气体分配均匀，使得最终达到金属纤维毡53的混合气体的浓度均匀，达到金属纤维燃烧头5各部分均匀燃烧的目的。

作为实用新型的进一步改进，参见图3，支撑内管52或/和支撑内管52的入口处直径小于底部直径。上述直径的设置可与分配孔51相配合，进一步将金属纤维燃烧头5内的混合气体混合均匀。

工作原理：参见图1、图2、图3，空气和燃气分别从空气进气口12和燃气进气口15进入预混合室11，推动叶片13旋转，气体穿过通风孔131，因通风孔131在叶片13上设置的位置不同，通过通风孔131的流速也不同，因此在叶片13旋转产生的大气流漩涡中有多个小气流漩涡存在，空气和燃气混合得更均匀。然后混合气体进入文丘里管模块2，文丘里管模块2包括文丘里管，当混合气体从文丘里管的入口段到达吼道，混合气体的压强减小，流速变大，这时文丘里管的入口处产生一个真空度，致使预混合模块1中的混合气体被吸入文丘里管中，此时文丘里管里产生气体漩涡，混合气体在文丘里管中进一步被混合。混合气体通过导气通道33从文丘里管模块2进入中空扇片34，混合气体带动中空扇片34转动，旋转混合室31内产生大气流漩涡。混合气体从中空扇片34上的混气孔341中流出，产生多条小气流，大气流漩涡与多条小气流相混合产生多条紊流，因此混合气体在旋转混合室31内进一步进行混合，保证空气与燃气混合均匀。空气和燃气经预混合模块1、文丘里管模块2、以及旋转混合模块3三步充分混合后经点火模块4点燃在金属纤维燃烧头5表面均匀稳定燃烧。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种全预混式金属纤维燃烧器，包括预混装置、点火模块(4)、以及金属纤维燃烧头(5)，其特征在于，所述预混装置包括预混合模块(1)、文丘里管模块(2)、以及旋转混合模块(3)，空气和燃气初步混合后依次通过文丘里管模块(2)、以及旋转混合模块(3)充分混合后，经点火装置点燃后在金属纤维燃烧头(5)内燃烧。

2.根据权利要求1所述的一种全预混式金属纤维燃烧器，其特征在于，所述预混合模块(1)包括预混合室(11)、以及相对设置的空气进气口(12)和燃气进气口(15)，所述预混合室(11)内壁上设有旋转轴(14)，所述旋转轴(14)上设有若干叶片(13)，所述若干叶片(13)上开设有通风孔(131)，所述若干叶片(13)侧面与空气进气口(12)的出气端和燃气进气口(15)的出气端相对设置，从空气进气口(12)的出气端和燃气进气口(15)的出气端进入预混合室(11)内的气体推动若干叶片(13)旋转。

3.根据权利要求1所述的一种全预混式金属纤维燃烧器，其特征在于，所述旋转混合模块(3)包括旋转混合室(31)，所述旋转混合室(31)内设有固定轴(32)，所述固定轴(32)外壁上旋转连接有旋转套，所述旋转套上连接有若干中空扇片(34)，所述若干中空扇片(34)上设有混气孔(341)，所述固定轴(32)内倾斜设有导气通道(33)，所述导气通道(33)一端与文丘里管模块(2)连通，另一端与若干中空扇片(34)连通，混合气体通过导气通道(33)从文丘里管模块(2)进入中空扇片(34)，再从若干中空扇片(34)上的混气孔(341)流出。

4.根据权利要求1所述的一种全预混式金属纤维燃烧器，其特征在于，所述点火模块(4)包括点火室(41)，所述点火室(41)内设有点火电极棒(42)，所述点火电极棒(42)的两电极与金属纤维燃烧头(5)的入口相对。

5.根据权利要求1所述的一种全预混式金属纤维燃烧器，其特征在于，所述金属纤维燃烧头(5)包括支撑内管(52)、套设在支撑内管(52)外的支撑外管(54)、以及包裹支撑外管(54)的金属纤维毡(53)，所述支撑内管(52)上分布有若干分配孔(51)，所述分配孔(51)的分布密度从金属纤维燃烧头(5)的入口到底部依次递增，所述支撑外管(54)上均布有若干溢流孔(55)，金属纤维毡(53)采用氩弧焊接或烧结的方式铺设。

6.根据权利要求5所述的一种全预混式金属纤维燃烧器，其特征在于，所述支撑内管(52)或/和支撑内管(52)的入口处直径小于底部直径。

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