CN211119331U - 一种高强声波燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高强声波燃烧器，属于燃烧器领域。本实用新型包括圆柱形的谐振腔体，谐振腔体侧壁设有压缩空气进口和燃气进口，压缩空气进口和燃气进口均设置在谐振腔体侧壁的切线方向：谐振腔体底部设有混合气出口管道；谐振腔体的下方连通共振腔预燃室；谐振腔体中设有中心杆，中心杆由谐振腔体顶部延伸至共振腔预燃室；中心杆的底部固定有点火装置；共振腔预燃室的出口处设有二次风供应口。本实用新型利用旋涡哨的发声原理，并增加中心杆强化谐振，提高产生声波的声压级，使火焰区处于高强声波的辐射作用下，强化了燃烧过程中的传热传质，使燃烧更加充分，同时高强声波还能清除炉膛积灰，避免结渣，分级送风可在减少氮氧化物的排放。

Description

一种高强声波燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧器领域，特别涉及一种高强声波燃烧器。

背景技术

燃烧器是使燃料和空气以一定的方式喷出进入炉膛，实现燃烧的设备。可以简单分为直流燃烧器和旋流燃烧器，直流燃烧器是由一组圆形、矩形、或多边形的喷口组成，煤粉和空气直流喷射进入炉膛

旋流燃烧器是由圆形喷口组成，燃烧器中装有各种形式的旋流发生器。燃料气流与热空气通过旋流器时发生旋转，形成旋转射流，使高温烟气回流，使气流强烈混合，但是旋流衰减较快，燃烧后期混合条件差。由于声波作用距离较远，使用高强声波调制流场，强化流场混合是理想的方法。

如授权公告号为CN205746813U的实用新型专利公开了一种声波激励煤粉共振燃烧优化装置，通过在燃烧器的上下两侧均设置声波释放喇叭，保证煤粉充分燃烧。由于声波释放喇叭需要另外安装，且需要相应的配套设施，使得该方式比较复杂，实用性较低。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种高强声波燃烧器。

本实用新型的技术方案为：

一种高强声波燃烧器，包括圆柱形的谐振腔体，所述谐振腔体侧壁设有压缩空气进口和燃气进口，所述压缩空气进口和燃气进口均设置在谐振腔体侧壁的切线方向：所述谐振腔体底部设有混合气出口管道；所述谐振腔体的下方连通共振腔预燃室；所述谐振腔体中设有中心杆，所述中心杆由谐振腔体顶部延伸至共振腔预燃室；所述中心杆的底部固定有点火装置；所述共振腔预燃室的出口处设有二次风供应口。

在声波发生装置中，旋涡哨结构较为简单，主要由圆柱形腔体组成，高速射流沿切线方向进入圆柱形腔内，在腔内快速旋转形成旋涡，最后从圆柱形腔体下方的出口流出，即有声波产生。

本实用新型的高强声波燃烧器，利用旋涡哨的发声原理，并增加中心杆强化谐振，提高产生声波的声压级，使火焰区处于高强声波的辐射作用下，强化了燃烧过程中的传热传质，使燃烧更加充分，同时高强声波还能清除炉膛积灰，避免结渣，分级送风可以在一定程度下减少氮氧化物的排放。

作为优选方案，所述中心杆下端还设有火焰分割片，所述火焰分割片位于点火装置的上方。

作为优选方案，所述混合气出口管道也呈圆柱形。

进一步地，所述谐振腔体的直径与混合气出口管道的直径之比为3:1~5:1。谐振腔体的直径与混合气出口管道的直径在该比例范围内，可发出较大频率和声压级的声波。

作为优选方案，所述谐振腔体的高度与混合气出口管道的长度比为2:1~1:1。如果出口管道过长，声压级会降低。

作为优选方案，所述中心杆的直径与混合气出口管道的直径之比小于1:4。

作为优选方案，所述压缩空气进口的直径与燃气进口的直径之比为2:1~3:1。

作为优选方案，共振腔预燃室呈喇叭状。

作为优选方案，共振腔预燃室的顶部固定于谐振腔体的底部外壳。

作为优选方案，所述二次风供应口位于二次风管道；所述二次风管道固定于共振腔预燃室的外侧，所述二次风供应口与共振腔预燃室的底部边沿齐平。

使用本实用新型的高强声波燃烧器时，压缩空气和燃气分别由压缩空气进口和燃气进口进入谐振腔体内部形成旋流，利用旋流使压缩空气和燃气充分混合，且混合气的高速旋涡运动会在谐振腔和中心杆之间形成谐振，产生高强声波；中心杆延伸至共振腔预燃室，且末端设有点火装置，混合气进入共振腔预燃室，被火焰分割片分割，经点火装置点火，在共振腔预燃室发生燃烧，并随后与二次风出口流出的空气混合；使得火焰区处于高强声场中，强化燃烧过程中的传热介质，使燃烧更加充分；同时，在共振腔预燃室的出口处设有二次风供应口，进一步提高燃烧效率，减少污染物的排出。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型巧妙的将燃烧器和旋涡发声器进行有机融合，并增加中心杆强化了谐振幅度，提高了声波强度，使火焰区处于高强声场中，强化燃烧过程中的传热传质，使燃烧更加充分。

2、产生的高强声波，声波频率介于2.5~8kHz，声压级可达150dB以上，对炉膛内积灰具有较强的清除作用。

3、空气采用分级供应，可以减少氮氧化物的排放。

4、适用广泛，该高强声波燃烧器可以适用于燃气、煤粉和燃油。

5、无活动部件，使用寿命长，便于维护。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1高强声波燃烧器的结构示意图；

图2为图1中的A-A的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例2高强声波燃烧器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本实用新型，但本实用新型并不局限于以下实施例。

除非另外限定，这里所使用的术语（包含科技术语）应当解释为具有如本实用新型所属技术领域的技术人员所共同理解到的相同意义。还将理解到，这里所使用的术语应当解释为具有与它们在本说明书和相关技术的内容中的意义相一致的意义，并且不应当以理想化或过度的形式解释，除非这里特意地如此限定。

实施例1

如图1、图2所示，一种高强声波燃烧器，包括圆柱形的谐振腔体2，该谐振腔体2呈中空结构。谐振腔体2的侧壁上设有压缩空气进口1和燃气进口5。压缩空气进口1和燃气进口5均设置在谐振腔体2侧壁的切线方向上；在优选的实施例中，压缩空气进口1和燃气进口5相对设置。

谐振腔体2的底面中心设有圆筒形的混合气出口3。谐振腔体2的直径与混合气出口管道3的直径之比为4:1。谐振腔体2的高度与混合气出口管道3的长度比为2:1。

谐振腔体2的底面固定连接共振腔预燃室9，共振腔预燃室9呈喇叭状（上口小，下口大）。

中心杆4由谐振腔体2的顶部延伸至共振腔预燃室9的中上部，中心杆4的顶端固定在谐振腔体2的顶面。中心杆4的下端固定有火焰分割片6和点火装置7。中心杆4的直径与混合气出口管道3的直径之比为1:5。

共振腔预燃室9的外壳固定设置二次风管道10，二次风管道10与共振腔预燃室9接触位置的下方设有二次风供应口8，二次风供应口8与共振腔预燃室9的底部边沿齐平。

谐振腔体2、混合气出口管道3、中心杆4、火焰分割片6、点火装置7、共振腔预燃室9、二次风管道10连为一个整体。

燃烧器工作时，可以压缩空气进口压力与混合气出口的压力差值为0.1~0.5MPa，燃气进口与混合气出口的压力差值为0.1~0.5Mpa。

压缩空气进口1与混合气出口管道3的压力差值越大，声波频率越高。当压缩空气进口压力与混合气出口压力差值为0.1~0.5MPa时，产生的声波频率介于2.5~8 kHz之间，声压级可达150dB。

使用本实用新型的高强声波燃烧器时，压缩空气和燃气分别由压缩空气进口和燃气进口进入谐振腔体内部形成旋流，利用旋流使压缩空气和燃气充分混合，且混合气的高速旋涡运动会在谐振腔和中心杆之间形成谐振，产生高强声波；中心杆延伸至共振腔预燃室，且末端设有点火装置，混合气进入共振腔预燃室，被火焰分割片分割，经点火装置点火，在共振腔预燃室发生燃烧，并随后与二次风出口流出的空气混合；使得火焰区处于高强声场中，强化燃烧过程中的传热介质，使燃烧更加充分；同时，在共振腔预燃室的出口处设有二次风供应口，进一步提高燃烧效率，减少污染物的排出。

实施例2

如图3所示，一种高强声波燃烧器，包括圆柱形的谐振腔体2，该谐振腔体2呈中空结构。谐振腔体2的侧壁上设有压缩空气进口1和燃气进口5。压缩空气进口1和燃气进口5均设置在谐振腔体2侧壁的切线方向上；在优选的实施例中，压缩空气进口1和燃气进口5相对设置；压缩空气进口1的直径与燃气进口5的直径之比为2:1。

谐振腔体2的底面中心设有圆筒形的混合气出口3。谐振腔体2的直径与混合气出口管道3的直径之比为4:1。谐振腔体2的高度与混合气出口管道3的长度比为1:1。

谐振腔体2的底面固定连接共振腔预燃室9，共振腔预燃室9呈喇叭状（上口小，下口大）。

中心杆4由谐振腔体2的顶部延伸至共振腔预燃室9的中上部，中心杆4的顶端固定在谐振腔体2的顶面。中心杆4的下端固定有点火装置7。中心杆4的直径与混合气出口管道3的直径之比为3:16。

共振腔预燃室9的外壳固定设置二次风管道10，二次风管道10与共振腔预燃室9接触位置的下方设有二次风供应口8，二次风供应口8与共振腔预燃室9的底部边沿齐平。

谐振腔体2、混合气出口管道3、中心杆4、点火装置7、共振腔预燃室9、二次风管道10连为一个整体。

燃烧器工作时，可以压缩空气进口压力与混合气出口的压力差值为0.1~0.5MPa，燃气进口与混合气出口的压力差值为0.1~0.5Mpa。

压缩空气进口1与混合气出口管道3的压力差值越大，声波频率越高。当压缩空气进口压力与混合气出口压力差值为0.1~0.5MPa时，产生的声波频率介于2.5~8 kHz之间，声压级可达150dB。

使用本实施例的高强声波燃烧器时，压缩空气和燃气分别由压缩空气进口和燃气进口进入谐振腔体内部形成旋流，利用旋流使压缩空气和燃气充分混合，且混合气的高速旋涡运动会在谐振腔和中心杆之间形成谐振，产生高强声波；中心杆延伸至共振腔预燃室，且末端设有点火装置，混合气进入共振腔预燃室，经点火装置点火，在共振腔预燃室发生燃烧，并随后与二次风出口流出的空气混合；使得火焰区处于高强声场中，强化燃烧过程中的传热介质，使燃烧更加充分；同时，在共振腔预燃室的出口处设有二次风供应口，进一步提高燃烧效率，减少污染物的排出。

Claims (10)

1.一种高强声波燃烧器，其特征在于，包括圆柱形的谐振腔体，所述谐振腔体侧壁设有压缩空气进口和燃气进口，所述压缩空气进口和燃气进口均设置在谐振腔体侧壁的切线方向：所述谐振腔体底部设有混合气出口管道；所述谐振腔体的下方连通共振腔预燃室；所述谐振腔体中设有中心杆，所述中心杆由谐振腔体顶部延伸至共振腔预燃室；所述中心杆的底部固定有点火装置；所述共振腔预燃室的出口处设有二次风供应口。

2.如权利要求1所述高强声波燃烧器，其特征在于：所述中心杆下端还设有火焰分割片，所述火焰分割片位于点火装置的上方。

3.如权利要求1或2所述高强声波燃烧器，其特征在于：所述混合气出口管道也呈圆柱形。

4.如权利要求3所述高强声波燃烧器，其特征在于：所述谐振腔体的直径与混合气出口管道的直径之比为3:1~5:1。

5.如权利要求3所述高强声波燃烧器，其特征在于：所述谐振腔体的高度与混合气出口管道的长度比为2:1~1:1。

6.如权利要求1所述高强声波燃烧器，其特征在于：所述中心杆的直径与混合气出口管道的直径之比小于1:4。

7.如权利要求1所述高强声波燃烧器，其特征在于：所述压缩空气进口的直径与燃气进口的直径之比为2:1~3:1。

8.如权利要求1所述高强声波燃烧器，其特征在于：共振腔预燃室呈喇叭状。

9.如权利要求1或8所述高强声波燃烧器，其特征在于：共振腔预燃室的顶部固定于谐振腔体的底部外壳。

10.如权利要求1所述高强声波燃烧器，其特征在于：所述二次风供应口位于二次风管道；所述二次风管道固定于共振腔预燃室的外侧，所述二次风供应口与共振腔预燃室的底部边沿齐平。

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