CN214536152U - 一种颗粒燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种颗粒燃烧器，属于燃烧设备领域，解决了现有技术中颗粒燃烧器清灰不便或落灰效果不好的问题，解决该问题的技术方案主要是燃烧器本体的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有支撑颗粒燃料的栅格结构，栅格结构包括固定于燃烧器本体的第一层支撑体和第二层支撑体，第一层支撑体低于相邻的第二层支撑体，第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，第一层支撑体与第二层支撑体之间具有用于落灰和进风的第一通道，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径D，贯通口进风将相邻的第一层支撑体和第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬吹散开。本实用新型主要用于自动落灰，不需要用户清灰，落灰效果好。

Description

一种颗粒燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧设备领域，特别是一种颗粒燃烧器。

背景技术

现有的颗粒燃烧炉，例如烧烤炉，其中采用的颗粒燃烧器，基本是底部封闭的结构，每次使用之后，都是通过吸尘器来清理颗粒燃料燃烧后的灰烬，非常不便，用户的使用体验不佳。又如采暖炉，一般会设置一层炉排用于落灰，但是生物质的颗粒燃料一般是挤压出来的圆柱状结构，直径在4～6mm，长度在1～6cm，而且颗粒燃料燃烧产生的灰烬如果没有外力作用，会保持圆柱状，因此难以直接掉落，导致落灰效率及效果较差，燃烧较长时间之后，还是需要其他部件进行辅助，将灰烬打散来清灰，不仅结构比较复杂，生产成本较高，而且需要用户参与，使用起来并不方便。

实用新型内容

本实用新型所要达到的目的就是提供一种颗粒燃烧器，自动落灰，不需要用户清灰，落灰效果好。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种颗粒燃烧器，包括具有燃烧腔的燃烧器本体，燃烧器本体的顶端敞口，燃烧器本体的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有支撑颗粒燃料的栅格结构，栅格结构包括固定于燃烧器本体的第一层支撑体和第二层支撑体，第一层支撑体低于相邻的第二层支撑体，第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，第一层支撑体与第二层支撑体之间具有用于落灰和进风的第一通道，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径D，贯通口进风将相邻的第一层支撑体和第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬吹散开。

进一步的，所述燃烧器本体的侧壁设有进料口，进料口位于栅格结构上方且高度差为H，H不小于3D，颗粒燃料从进料口下落将颗粒燃料灰烬震散开。

进一步的，所述第一层支撑体和第二层支撑体的延伸方向垂直于进料口的进料方向相邻两个第一层支撑体之间的间距L1从进料口所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，相邻两个第二层支撑体之间的间距L2从进料口所在的侧部向相对的侧部逐渐变大；和/或，所述第一层支撑体和第二层支撑体从进料口所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布。

进一步的，所述燃烧器本体的底端敞口形成贯通口。

进一步的，所述燃烧器本体的侧壁设有进料口和供点火器安装的安装口，进料口、安装口和栅格结构从高到低依次分布，进料口到安装口的间距大于安装口到栅格结构的间距。

进一步的，所述燃烧器本体的侧壁还设有中间进风口，中间进风口不低于安装口且不高于进料口；和/或，所述燃烧器本体的侧壁还设有上进风口，上进风口不低于进料口。

进一步的，相邻两个第二层支撑体之间的间距L2大于D且小于2D。

进一步的，所述第一层支撑体和第二层支撑体为杆体；或者，所述栅格结构由波浪形的钣金件形成，钣金件上位于波浪形的波谷形成第一层支撑体，钣金件上位于波浪形的波峰形成第二层支撑体，钣金件上位于波谷与波峰之间设有形成第一通道的通孔。

进一步的，所述第一层支撑体下方设有用于维持底火的辅助支撑体，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑体位于进料口下方的一侧且设置的范围不超过栅格结构所覆盖面积的1/2。

进一步的，所述燃烧器本体包括设置进料口的第一侧壁和位于第一侧壁两侧的第二侧壁和第三侧壁，第二侧壁和第三侧壁沿进料方向向两侧扩展形成八字状。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

设计栅格结构用来支撑颗粒燃料，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径D，颗粒燃料不会直接从第一通道掉落，而是会架空在第一通道上，从而提高颗粒燃料与空气的接触面积，有效提高燃烧效率；而颗粒燃料是由低处向高处燃烧，位于栅格结构上的颗粒燃料会先烧成灰烬，因此为了让落灰效率有提升，贯通口用于大面积进风，不仅避免了颗粒燃料燃烧后的灰烬在燃烧器的底部堆积，而且气流向上流动经过第一层支撑体和第二层支撑体，会把颗粒燃料燃烧后产生的灰烬吹散开，灰烬一旦散开，上方的颗粒燃料就会自然下落，导致灰烬没有空间维持当前位置而通过第一通道掉落；考虑到灰烬是向下掉落，而空气是向上流动，两者的运动方向相反，为避免相互影响，设计第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，即第二层支撑体与第一层支撑体在垂直方向上不会完全重叠，这样形成的第一通道是倾斜的，从相邻的两个第一通道中通过的气流会相互对冲，能够将灰烬吹散开，再有上方的颗粒燃料的阻挡，使得气流不足以提供升力让灰烬能克服重力不下落，再配合上方的燃料颗粒下落挤占灰烬原来所在的空间，就可以让灰烬不断下落，如此循环，实现颗粒燃烧器内自动高效落灰，落灰效果非常好，由于是通过进料和进风配合实现高效落灰，不需要其他部件辅助清灰，不仅生产成本低，而且不需要用户参与，用户的使用体验也能得到极大地改善。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例一的一种颗粒燃烧器应用在烧烤炉中的示意图；

图2为图1中I处的放大图；

图3为图2中II处的放大图；

图4为本实用新型实施例一中一种颗粒燃烧器的仰视图；

图5为本实用新型实施例一中一种颗粒燃烧器的剖视图；

图6为本实用新型实施例一中一种颗粒燃烧器的主视图；

图7为本实用新型实施例二中栅格结构的示意图；

图8为本实用新型实施例三中一种颗粒燃烧器的示意图；

图9为本实用新型实施例三中一种颗粒燃烧器的仰视图；

图10为本实用新型实施例四中一种颗粒燃烧器的剖视图。

具体实施方式

简单说明一下，本实用新型中提到的颗粒燃料是指将木本植物碎屑等生物质原料挤压成型的圆柱状颗粒，固定尺寸范围的颗粒燃烧器所适用的颗粒燃料直径基本固定。

实施例一：

本实用新型提供一种颗粒燃烧器，如图1至图6所示，包括具有燃烧腔100的燃烧器本体1，燃烧器本体1的顶端敞口，燃烧器本体1的侧壁设有进料口101，燃烧器本体1的底端敞口并设有支撑颗粒燃料9的栅格结构，栅格结构包括固定于燃烧器本体1的第一层支撑体11和第二层支撑体12，第一层支撑体11低于相邻的第二层支撑体12，第二层支撑体12相对第一层支撑体11在垂直方向上错开分布，第一层支撑体11与第二层支撑体12之间具有用于落灰和进风的第一通道102，第一通道102的宽度W1小于颗粒燃料9的直径D。

本实用新型设计栅格结构用来支撑颗粒燃料，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径D，颗粒燃料不会直接从第一通道掉落，而是会架空在第一通道上，从而提高颗粒燃料与空气的接触面积，有效提高燃烧效率；而颗粒燃料是由低处向高处燃烧，位于栅格结构上的颗粒燃料会先烧成灰烬，因此为了让落灰效率有提升，贯通口用于大面积进风，不仅避免了颗粒燃料燃烧后的灰烬在燃烧器的底部堆积，而且气流向上流动经过第一层支撑体和第二层支撑体，会把颗粒燃料燃烧后产生的灰烬吹散开，灰烬一旦散开，上方的颗粒燃料就会自然下落，导致灰烬没有空间维持当前位置而通过第一通道掉落；考虑到灰烬是向下掉落，而空气是向上流动，两者的运动方向相反，为避免相互影响，设计第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，即第二层支撑体与第一层支撑体在垂直方向上不会完全重叠，这样形成的第一通道是倾斜的，从相邻的两个第一通道中通过的气流会相互对冲，能够将灰烬吹散开，再有上方的颗粒燃料的阻挡，使得气流不足以提供升力让灰烬能克服重力不下落，再配合上方的燃料颗粒下落挤占灰烬原来所在的空间，就可以让灰烬不断下落，如此循环，实现颗粒燃烧器内自动高效落灰，落灰效果非常好，由于是通过进料和进风配合实现高效落灰，不需要其他部件辅助清灰，不仅生产成本低，而且不需要用户参与，用户的使用体验也能得到极大地改善。第一层支撑体11和第二层支撑体12的延伸方向基本一致，相互之间可以有一定的倾斜，满足上述尺寸要求，让最先进入燃烧腔的颗粒燃料能够落到第一层支撑体11上，确保落灰效果。同样为了确保落灰效率及效果，贯通口不宜太小，而在本实施例中则直接设计燃烧器本体的底端敞口形成贯通口，可以获得较好的落灰效率及效果。

在本实施例中，燃烧器本体1的侧壁设有进料口101，进料口位于栅格结构上方且高度差为H，H不小于3D，颗粒燃料从进料口下落将颗粒燃料灰烬震散开。由于颗粒燃料输送进入燃烧腔时会受重力影响而向下滚落，因此会对正在燃烧的颗粒燃料产生震动，又由于相邻两个第二层支撑体之间不会并排进入两个颗粒燃料，颗粒燃料输送进入燃烧腔时产生的作用力最后会传递给相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬，从而将颗粒燃料灰烬震散开。

为了让颗粒燃料9落到栅格结构上能够分布更均匀，可以设计第一层支撑体11和第二层支撑体12的延伸方向垂直于进料口101的进料方向(参考图2、图4中箭头所示方向)，具体是指延伸方向与进料方向在水平面投影垂直，例如图4中所示，同时可以设计相邻两个第一层支撑体11之间的间距L1从进料口101所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，相邻两个第二层支撑体12之间的间距L2从进料口101所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，这样离进料口101越远的位置比较不容易堆高，能容纳更多的颗粒燃料，让后续进入的颗粒燃料9能够向远离进料口101的位置运动，从而让颗粒燃料9在燃烧腔100内分布得比较均匀，有利于提高燃料效率及效果。

也可以设计第一层支撑体11和第二层支撑体12从进料口101所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布，这样后续进入燃烧腔100的颗粒燃料9更容易运动到远离进料口101的侧部去，从而让颗粒燃料9在燃烧腔100内分布得比较均匀，颗粒燃料9能够一层一层地堆叠起来，层与层之间能够有一定的架空空间，颗粒燃料9与空气的接触面积也能够增加，燃烧会更充分，不仅燃烧效率高，节省颗粒燃料9，而且也有利于后续进入燃烧腔100的颗粒燃料9覆盖下层的颗粒燃料9的灰烬，有利于落灰。由于倾斜分布后，位于图2中最右侧的第二层支撑体12可能会低于最左侧的第一层支撑体11，但这并不影响实际应用，因为仍然满足前面所提到的，第一层支撑体11低于相邻的第二层支撑体12。

上面两种方式可以一起实施，也可以单独分别实施。可以理解的，第一层支撑体11和第二层支撑体12的延伸方向倾斜于进料口101的进料方向，或者平行于进料口101的进料方向，例如图9所示即平行于进料口101的进料方向，并且也可以参考采用上述两种方式设置，也具有较好的燃烧效率和效果。

燃烧器本体1的侧壁还设有供点火器8安装的安装口103，进料口101、安装口103和栅格结构从高到低依次分布，进料口101到安装口103的间距大于安装口103到栅格结构的间距，点火器8点火时能够更接近栅格结构，让底部的颗粒燃料9先燃烧。由于进料口101的位置更高，颗粒燃料从进料口进入燃烧腔时，会向下掉落，从而会对栅格结构上的颗粒燃料及灰烬产生震动，也有利于将灰烬震散开，提高落灰效果。

而为了让颗粒燃料9燃烧更充分，可以在燃烧器本体1的侧壁还设有中间进风口104，中间进风口104不低于安装口103且不高于进料口101，即能够将空气吹到正在燃烧的颗粒燃料9上，起助燃作用。中间进风口104可以在燃烧器本体1的周向设置多个，并呈对称分布，助燃效果比较好。而为了二次助燃，燃烧器本体1的侧壁还设有上进风口105，上进风口105不低于进料口101。颗粒燃料9燃烧的火焰中会包含CO，通过上进风口105输送空气，可以对CO进行助燃，让燃烧更加充分，而且上进风口105可以在燃烧器本体1的周向设置多个，比中间进风口104的数量要多，从而可以形成风幕，可以阻隔燃烧腔100内的灰烬随着火焰上飘。

而为了进一步提高颗粒燃料与空气的接触面积，可以设计相邻两个第二层支撑体12之间的间距L2大于D且小于2D，颗粒燃料9进入相邻两个第二层支撑体12之间，必然会将上方的颗粒燃料9架空，即如图3中A所在区域，相邻两个第二层支撑体12之间不会并排进入两个颗粒燃料9，从而提高颗粒燃料9与空气的接触面积，有效提高燃烧效率，经过实验测算，可以节省25％的燃料。而颗粒燃料架空后，灰烬散开之后更容易下落。同时由于相邻两个第二层支撑体之间不会并排进入两个颗粒燃料，但是位于相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料上方必然还有颗粒燃料会接触并压住下方的颗粒燃料，因此后续的颗粒燃料输送进入燃烧腔时掉落产生的作用力最终可以传递到相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬，可以有效地将颗粒燃料灰烬震散开。

在本实施例中，第一层支撑体11和第二层支撑体12为杆体。杆体可以选择常见的圆杆、方杆等，另外除了本实施例中选用的直杆，也可以选择弯杆。第一层支撑体11和第二层支撑体12可以直接焊接到燃烧器本体1上，或者通过其他常见的固定方式固定，也可以固定到一个过渡套筒上，然后将过渡套筒固定到燃烧器本体1上。另外，由于本实施例中的第一层支撑体11和第二层支撑体12为杆体，因此第一层支撑体11、第二层支撑体12与燃烧器本体1的内侧壁之间会有间隙106，这个间隙106的宽度大小也需要满足不能让颗粒燃料直接通过，即要小于D。

实施例二：

如图7所示，本实施例中的栅格结构由波浪形的钣金件形成，钣金件上位于波浪形的波谷形成第一层支撑体11，钣金件上位于波浪形的波峰形成第二层支撑体12，钣金件上位于波谷与波峰之间设有形成第一通道102的通孔。钣金件的外周可以与燃烧器本体1的内侧壁相适配，因此可以不存在实施例一所提到的间隙106。为防止灰烬在第一层支撑体上堆积，第一层支撑体的上表面可以尽量设计成凸起的弧面。

本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一。

实施例三：

如图8和图9所示，在第一层支撑体11下方设有用于维持底火的辅助支撑体14，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑体14位于进料口101下方的一侧且设置的范围不超过栅格结构所覆盖面积的1/2，这里的1/2是概数，允许有偏差，以不影响正常落灰和进风为要。增加辅助支撑体14具有两个作用，一方面在大火状态下，可以降低进料口101下方的落灰效率和进风量，这个位置的颗粒燃料燃烧效率可以得到有效控制，以此来有效避免回火情况的发生，另一方面则是在小火状态下，维持底火，避免熄灭。本实施例中，辅助支撑体14采用杆体结构，因此相邻的辅助支撑体14之间也有一定空隙来进风，维持底火时起助燃作用。

本实施例中，第一层支撑体11和第二层支撑体12平行于进料口101的进料方向，辅助支撑体14则垂直于第一层支撑体11和第二层支撑体12。除此之外，辅助支撑体14也可以相对第一层支撑体11和第二层支撑体12倾斜设置。在实际应用中，辅助支撑体14也可以采用网状结构或带小孔的板状结构，也可以设置成可自由移除的方式，在用户需要时安装在燃烧器本体1内，不需要时可以移除。

另外，除了将燃烧器本体1设计成圆筒状，也可以如本实施例设计成中空的棱柱状，具体是燃烧器本体1包括设置进料口101的第一侧壁1001和位于第一侧壁1001两侧的第二侧壁1002和第三侧壁1003，第二侧壁1002和第三侧壁1003沿进料方向向两侧扩展形成八字状。第二侧壁1002和第三侧壁1003形成八字状，可以避免颗粒燃料堆积在进料口101下方，也有利于防止进料口101处回火。而考虑到第一层支撑体11和第二层支撑体12平行于进料口101的进料方向，为了能够有效利用燃烧器本体的侧壁与第一层支撑体11、第二层支撑体12之间的间隙，燃烧器本体还包括第四侧壁1004、第五侧壁1005和第六侧壁1006，第四侧壁1004与第二侧壁1002连接，第五侧壁1005与第三侧壁1003连接，第六侧壁1006分别与第四侧壁1004、第五侧壁1005连接，第四侧壁1004、第五侧壁1005平行于第一层支撑体11和第二层支撑体12，第四侧壁1004、第五侧壁1005与第一层支撑体11、第二层支撑体12的间隙宽度大小均匀，有利于进风和落灰，而第六侧壁1006垂直于进料口101的进料方向，可以让颗粒燃料撞击到第六侧壁1006后，能够更容易因反弹而落入相邻的第二层支撑体12之间。

本实施例未描述的其他内容可以参考上述实施例。

实施例四：

除了设置两层支撑体，也可以在此基础上增加层数，如图10所示，栅格结构还包括固定于燃烧器本体1的第三层支撑体13，第三层支撑体13高于第二层支撑体12，第三层支撑体13与第二层支撑体12之间具有第二通道107，第二通道107的宽度W2小于D，相邻两个第三层支撑体13之间的间距L3大于D且小于2D。可以理解的，根据实际需要，支撑体的层数还可以增加。

本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一和实施例二。

本实用新型中提到平行、垂直、倾斜和交叉均是指相应结构在同一水平面上的投影之间的关系，平行与垂直不是绝对要求，允许一定的偏差。除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。

Claims (10)

1.一种颗粒燃烧器，包括具有燃烧腔的燃烧器本体，燃烧器本体的顶端敞口，其特征在于，所述燃烧器本体的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有支撑颗粒燃料的栅格结构，栅格结构包括固定于燃烧器本体的第一层支撑体和第二层支撑体，第一层支撑体低于相邻的第二层支撑体，第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，第一层支撑体与第二层支撑体之间具有用于落灰和进风的第一通道，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径D，贯通口进风将相邻的第一层支撑体和第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬吹散开。

2.根据权利要求1所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体的侧壁设有进料口，进料口位于栅格结构上方且高度差为H，H不小于3D，颗粒燃料从进料口下落将颗粒燃料灰烬震散开。

3.根据权利要求2所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述第一层支撑体和第二层支撑体的延伸方向垂直于进料口的进料方向相邻两个第一层支撑体之间的间距L1从进料口所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，相邻两个第二层支撑体之间的间距L2从进料口所在的侧部向相对的侧部逐渐变大；和/或，所述第一层支撑体和第二层支撑体从进料口所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布。

4.根据权利要求1所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体的底端敞口形成贯通口。

5.根据权利要求1所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体的侧壁设有进料口和供点火器安装的安装口，进料口、安装口和栅格结构从高到低依次分布，进料口到安装口的间距大于安装口到栅格结构的间距。

6.根据权利要求5所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体的侧壁还设有中间进风口，中间进风口不低于安装口且不高于进料口；和/或，所述燃烧器本体的侧壁还设有上进风口，上进风口不低于进料口。

7.根据权利要求1所述的颗粒燃烧器，其特征在于，相邻两个第二层支撑体之间的间距L2大于D且小于2D。

8.根据权利要求1所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述第一层支撑体和第二层支撑体为杆体；或者，所述栅格结构由波浪形的钣金件形成，钣金件上位于波浪形的波谷形成第一层支撑体，钣金件上位于波浪形的波峰形成第二层支撑体，钣金件上位于波谷与波峰之间设有形成第一通道的通孔。

9.根据权利要求1所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述第一层支撑体下方设有用于维持底火的辅助支撑体，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑体位于进料口下方的一侧且设置的范围不超过栅格结构所覆盖面积的1/2。

10.根据权利要求9所述的颗粒燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体包括设置进料口的第一侧壁和位于第一侧壁两侧的第二侧壁和第三侧壁，第二侧壁和第三侧壁沿进料方向向两侧扩展形成八字状。

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