CN211060114U - 一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构 - Google Patents

Abstract

一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，属于燃烧设备技术领域。解决了现有燃烧器难以达到燃气空气均匀掺混问题，以及掺混流程导致的湍流不足的问题。技术要点：空燃掺混结构的安装筒与扩散筒连接，掺混器设于扩散筒内；掺混器的文丘里掺混管与燃气管连通，燃气管的内端侧壁上连通安装有一级燃气喷筒，燃气管的外端穿出安装筒的侧壁，并与侧壁密封安装；文丘里掺混管的中部侧壁上安装有一级旋流叶片，文丘里掺混管的右端为封闭端，封闭端安装有二级旋流叶片；二级燃气喷筒连通安装于文丘里掺混管上，且位于一级旋流叶片和二级旋流叶片之间。本实用新型结构足够紧凑，掺混流程丰富，可提供足够的湍流，实现了燃气空气均匀掺混，改善了燃烧状态。

Description

一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧器的空燃掺混结构，具体涉及一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，属于燃烧设备技术领域。

背景技术

现有预混式燃烧器采用的燃气空气掺混结构种类有很多，大致可分为旋流叶片式、文丘里式、网状掺混式等，这些结构可以促进燃烧器中燃气和空气的混合，但也存在着一定的问题。

旋流叶片式掺混结构中，通过旋流叶片令气流旋转，提高掺混效果，但需要较长发展段实现有效混合，结果导致燃烧器结构过大不够紧凑；文丘里式掺混器将燃气和空气分别通入预混段，预混段做成文丘里管形状，混气在喉部后的扩张段可发生混合，结构简单但同样需要较长发展段，同时很难保证燃气均布，导致掺混性能一般；网状掺混器则在燃空掺混段末端设置网状结构，但达到高效掺混效果时会造成较大系统阻力，且有阻塞的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，以解决现有燃烧器难以达到燃气空气均匀掺混问题，以及掺混流程导致的湍流不足的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，包括安装筒、掺混器和扩散筒，所述安装筒的右端与扩散筒的左端连接，掺混器设于扩散筒内；所述掺混器包括一级燃气喷筒、一级旋流叶片、文丘里掺混管、二级燃气喷筒和二级旋流叶片；所述文丘里掺混管的左端与燃气管的内端连通，燃气管的内端侧壁上连通安装有一级燃气喷筒，燃气管的外端穿出安装筒的侧壁，并与侧壁密封安装；所述文丘里掺混管的中部侧壁上安装有一级旋流叶片，文丘里掺混管的右端为封闭端，封闭端安装有二级旋流叶片；二级燃气喷筒连通安装于文丘里掺混管上，且位于一级旋流叶片和二级旋流叶片之间。

进一步地：所述文丘里掺混管由左至右依次包括扩径段、直筒段、缩径段和末级段，一级旋流叶片安装于直筒段外壁上，二级燃气喷筒连通安装于直筒段外壁上，二级旋流叶片安装于末级段的封闭端。如此设置，强化掺混效果，提供更为充足的湍流。

进一步地：每个一级燃气喷筒的轴线均与文丘里掺混管的轴线垂直相交，每个二级燃气喷筒的轴线均与文丘里掺混管的轴线相交，且在笛卡尔坐标系X轴的正方向上，二级燃气喷筒的轴线与文丘里掺混管的轴线相交角度为锐角。如此设置，强化掺混效果，提供更为充足的湍流。

进一步地：所述一级燃气喷筒上设有轴向喷孔和一级径向喷孔；二级燃气喷筒上设有二级径向喷孔。如此设置，强化掺混效果，提供更为充足的湍流。

进一步地：所述安装筒的右端与扩散筒的左端通过法兰连接。如此设置，便于安装。

进一步地：所述安装筒的长度为150mm。如此设置，结构更为紧凑。

本实用新型所达到的效果为：

本实用新型掺混过程总共有四次，分别是空气和一级燃气喷筒的燃气掺混、一级旋流叶片掺混、文丘里+二级燃气喷筒的燃气掺混、二级旋流叶片掺混。

本实用新型有效缩短安装段的长度，结构足够紧凑，掺混流程丰富，可提供足够的湍流，有效缓解了文丘里和旋流叶片掺混器中心部位掺混效果差的问题，从而实现燃气空气均匀掺混，进而改善燃烧状态。

附图说明

图1为本实用新型一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构图；

图2为本实用新型一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构外形图；

图3为燃气管结构图；

图4为掺混器结构图。

图中：1、安装筒；2、燃气管；3、扩散筒；4、一级燃气喷筒；5、一级旋流叶片；6、文丘里掺混结构；7、二级燃气喷筒；8、二级旋流叶片；

11、安装筒前法兰；12、安装筒后法兰；111、前法兰螺栓孔；121、后法兰螺栓孔；131、燃气管焊接孔；

21、燃气管外卡箍；22、卡箍连接管路；23、燃气管内卡箍；24、弯头管路卡箍；25、弯头管路；26、弯头；27、一级燃气喷筒安装管路；271、一级燃气喷筒安装孔；

31、扩散筒安装法兰；311、安装法兰螺栓孔；

411、轴向喷孔；412、一级径向喷孔；

711、二级径向喷孔；

811、叶片固定螺栓。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本实用新型公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。

实施例：如图1-图4所示，本实施例所述一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，包括安装筒1、掺混器和扩散筒3，所述安装筒1的长度为150mm，安装筒1的两端设有安装筒前法兰11和安装筒后法兰12，安装筒前法兰11上设有前法兰螺栓孔111，安装筒后法兰12上设有后法兰螺栓孔121；安装筒1侧壁上设有燃气管焊接孔131；安装筒1的右端与扩散筒3的左端通过安装筒后法兰12、扩散筒安装法兰31、安装法兰螺栓孔311及螺栓进行连接，掺混器设于扩散筒3内；所述掺混器包括一级燃气喷筒4、一级旋流叶片5、文丘里掺混管6、二级燃气喷筒7和二级旋流叶片8；燃气管2包括燃气管外卡箍21、卡箍连接管路22、燃气管内卡箍23、弯头管路卡箍24、弯头管路25、弯头26和一级燃气喷筒安装管路27，卡箍连接管路22、弯头管路25、弯头26和一级燃气喷筒安装管路27依次连通，燃气管外卡箍21和燃气管内卡箍23设于卡箍连接管路22两端，弯头管路卡箍24设于弯头管路25上，所述一级燃气喷筒安装管路27的侧壁上环向开有一级燃气喷筒安装孔271；所述文丘里掺混管6的左端与燃气管2内端的一级燃气喷筒安装管路27连通，燃气管2的内端侧壁上连通安装有一级燃气喷筒4，一级燃气喷筒4上设有轴向喷孔411和一级径向喷孔412，燃气管2的外端穿出安装筒1侧壁的燃气管焊接孔131，并与燃气管焊接孔131密封焊接安装；所述文丘里掺混管6的中部侧壁上安装有一级旋流叶片5，文丘里掺混管6的右端为封闭端，封闭端与二级旋流叶片8通过叶片固定螺栓811安装；二级燃气喷筒7连通安装于文丘里掺混管6上，且位于一级旋流叶片5和二级旋流叶片8之间，二级燃气喷筒7上设有二级径向喷孔711。所述文丘里掺混管6由左至右依次包括扩径段、直筒段、缩径段和末级段，一级旋流叶片5安装于直筒段外壁上，二级燃气喷筒7连通安装于直筒段外壁上，二级旋流叶片8安装于末级段的封闭端；每个一级燃气喷筒4的轴线均与文丘里掺混管6的轴线垂直相交，每个二级燃气喷筒7的轴线均与文丘里掺混管6的轴线相交，且在笛卡尔坐标系X轴的正方向上，二级燃气喷筒7的轴线与文丘里掺混管6的轴线相交角度为锐角。

本实施例的一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构运行流程如下：空气1F经过风机后进入安装筒，燃气2F由燃气管进入文丘里掺混管，其中一部分燃气由一级燃气喷筒的轴向孔和径向孔喷入扩散筒同空气混合形成掺混气体3F，3F经过一级旋流叶片进一步掺混形成掺混气体4F，4F通过文丘里掺混管后继续混合，而另一部分燃气由经二级燃气喷筒喷出后与4F混合，在文丘里掺混管中混合形成5F，经过二级旋流叶片后形成旋转的掺混合成气6F。

综合来说，掺混过程总共有四次，分别是空气和一级燃气喷孔燃气混合、一级旋流叶片掺混、文丘里+二次燃气喷孔混合、二级旋流叶片混合。有效缩短风室(安装段)的长度，仅有150mm，结构足够紧凑；掺混流程丰富，可提供足够的湍流；有效缓解了文丘里和旋流叶片掺混器中心部位掺混效果差的问题。

本实施例中的二级旋流叶片可以进一步后置，通过焊接或螺栓结构固定在扩散筒上，用于提高掺混效果。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细说明，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实用新型实施例技术方案的范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，其特征在于：包括安装筒(1)、掺混器和扩散筒(3)，所述安装筒(1)的右端与扩散筒(3)的左端连接，掺混器设于扩散筒(3)内；所述掺混器包括一级燃气喷筒(4)、一级旋流叶片(5)、文丘里掺混管(6)、二级燃气喷筒(7)和二级旋流叶片(8)；所述文丘里掺混管(6)的左端与燃气管(2)的内端连通，燃气管(2)的内端侧壁上连通安装有一级燃气喷筒(4)，燃气管(2)的外端穿出安装筒(1)的侧壁，并与侧壁密封安装；所述文丘里掺混管(6)的中部侧壁上安装有一级旋流叶片(5)，文丘里掺混管(6)的右端为封闭端，封闭端安装有二级旋流叶片(8)；二级燃气喷筒(7)连通安装于文丘里掺混管(6)上，且位于一级旋流叶片(5)和二级旋流叶片(8)之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，其特征在于：所述文丘里掺混管(6)由左至右依次包括扩径段、直筒段、缩径段和末级段，一级旋流叶片(5)安装于直筒段外壁上，二级燃气喷筒(7)连通安装于直筒段外壁上，二级旋流叶片(8)安装于末级段的封闭端。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，其特征在于：每个一级燃气喷筒(4)的轴线均与文丘里掺混管(6)的轴线垂直相交，每个二级燃气喷筒(7)的轴线均与文丘里掺混管(6)的轴线相交，且在笛卡尔坐标系X轴的正方向上，二级燃气喷筒(7)的轴线与文丘里掺混管(6)的轴线相交角度为锐角。

4.根据权利要求3所述的一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，其特征在于：所述一级燃气喷筒(4)上设有轴向喷孔(411)和一级径向喷孔(412)；二级燃气喷筒(7)上设有二级径向喷孔(711)。

5.根据权利要求1所述的一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，其特征在于：所述安装筒(1)的右端与扩散筒(3)的左端通过法兰连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于全预混燃烧器的高效空燃掺混结构，其特征在于：所述安装筒(1)的长度为150mm。

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