CN215909044U - 一种新型的全预混燃烧头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的全预混燃烧头，属于全预混燃烧设备技术领域，全预混燃烧头固定设置于全预混进气管的一端且与全预混进气管连通，燃烧头主要包括设置在燃烧头顶部的顶盖，缝隙外侧钢板和内钝体板，缝隙外侧钢板和内钝体板之间形成平行缝隙，使混合气通过平行缝隙被强制点火燃烧形成主火焰和回流火焰，本实用新型通过设定平行缝隙的缝隙外侧钢板和内钝体板，使一部分火焰回流到平行缝隙出口根部，连续不断点燃混合气射流根部，使燃烧稳定进行，避免了脱火，平行缝隙产生器壁效应，避免了火焰回火问题，平行缝隙的尺寸远远大于空气中的杂质尺寸，避免了燃烧头的堵塞问题。

Description

一种新型的全预混燃烧头

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧头，具体为一种新型的全预混燃烧头，属于全预混燃烧设备技术领域。

背景技术

燃气全预混燃烧指燃气在燃烧前与足够的空气充分混合，且过量空气系数α＞1，在燃烧过程中不需要再供给空气的燃烧方式；燃气全预混燃烧火焰传播速度快，能在较小的过量空气(α＞1)下达到完全燃烧，几乎不存在化学不完全燃烧现象；全预混燃烧降低了一氧化碳排放，因为一氧化碳是含碳燃料在燃烧过程中的中间产物，燃料最初所含有的碳被氧化成一氧化碳，再进一步被氧化成二氧化碳；在火焰温度下，只要有充分的氧与停留时间，一氧化碳将被降低到极低的浓度；因为全预混燃烧在燃烧前燃气与空气已充分且均匀混合，保证每一个燃料分子周围有足够的氧气分子，因此全预混燃烧燃烧充分，一氧化碳排放低；全预混燃烧能有效降低氮氧化物的排放；当α＞1.1时，随着空气系数α的增大，火焰中O2的含量增加，有利于NO的产生，但是偏多的空气供给使得燃烧室内火焰温度降低，故NO的生成量减少；随着空气系数的增大，使得火孔的气流速度增大，从而缩短了燃烧产物在高温区的停留时间，降低了NO的生成。

基于全预混燃烧有以上优点，全预混燃烧技术已广泛的用于燃气燃烧器；由于较大孔径的全预混燃烧容易造成燃烧过程的脱火或回火，轻者燃烧不稳定，重者发生危险事故，所以当前实际使用的全预混燃烧器普遍采用全预混金属纤维燃烧头，金属纤维燃烧器的可透性介质由极细的金属纤维制成.它们既可以是烧结在一起，形成刚性且多微孔的板材，也可以通过纺织过程制成柔软的织物；两种结构都提供了均匀的燃烧介质，既可以在热辐射模式又可以在高强蓝焰模式下燃烧，而且能在两种模式间平滑转换；采用金属纤维燃烧头的燃烧器只要空燃比调整合适，就能达到低氮氧化物排放的稳定燃烧；

但是，在实际使用过程中我们发现现有的全预混燃烧头仍然存在明显的缺陷需要改进，现有的全预混燃烧头采用微型多通道出气孔的燃烧方式，虽然能够有效稳定的实现低氮燃烧，由于金属纤维燃烧头是微孔结构，空气中杂质容易造成微孔堵塞，影响燃烧效果甚至造成严重事故，并且使用寿命较短，如果为避免堵塞，仅增加出气孔直径，出气孔直径大又会导致脱火及回火，使燃烧变得危险而不可实用；为此，我们提出一种优化后的全预混燃烧头。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型的全预混燃烧头，能够通过设定形成平行缝隙的缝隙外侧钢板与内钝体板的厚度，间隙值，高度差，使一部分火焰回流到混合气射流根部，避免了脱火，使燃烧稳定进行；平行缝隙的尺寸远远大于空气中的杂质尺寸，避免了金属纤维全预混燃烧头的堵塞问题；平行缝隙又能产生器壁效应避免在燃烧过程中回火的发生。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种新型的全预混燃烧头，燃烧头外壳固定设置于全预混进气管的一端且与全预混进气管连通，燃烧头主要包括设置在燃烧头顶部的顶盖，缝隙外侧钢板和内钝体板，缝隙外侧钢板和内钝体板之间形成平行缝隙，使混合气通过缝隙被强制点火燃烧时形成主火焰和回流火焰，本实用新型通过设定平行缝隙的缝隙外侧钢板和内钝体板，使一部分火焰回流到平行缝隙出口根部，连续不断点燃混合气射流根部，使燃烧稳定进行，避免了脱火；平行缝隙产生器壁效应，避免了火焰回火问题；平行缝隙的尺寸远远大于空气中的杂质尺寸，避免了燃烧头的堵塞问题。

优选的，为了使得部分火焰能够回流，实现稳定燃烧，所述缝隙外侧钢板和所述内钝体板形成的平行缝隙出口在燃烧时形成两股火焰，两股火焰分别是主射流火焰和回流火焰，所述主射流火焰为燃气喷出时平行于平行缝隙的实现燃烧器燃烧工作的主火焰。

优选的，为了产生回流火焰，所述回流火焰为所述主射流火焰在经过内钝体环时，席卷周围介质产生反向压力差所产生。

在本实用新型中，回流火焰的生成结构中，所述燃烧头既可以是方形箱体，也可以是圆柱形筒体。

所述燃烧头也可以是圆柱形筒体，所述缝隙外侧钢板和所述内钝体板为圆环，叠加成圆柱形筒体；在所述缝隙外侧钢板和所述内钝体板的结构配合下，通过设定所述缝隙外侧钢板与所述内钝体板的厚度，间隙值，高度差等参数的调整，使一部分火焰回流到混合气射流根部，避免了脱火，使燃烧稳定进行。

所述缝隙外侧钢板和所述内钝体板与所述全预混进气管之间垂直，使得所述缝隙外侧钢板和所述内钝体板形成的平行缝隙与所述混合进气通道之间垂直，用于形成直喷式的火焰，满足一种使用需求。

所述缝隙外侧钢板和所述内钝体板与所述全预混进气管呈10-80度角，使得所述缝隙外侧钢板和所述内钢环形成的平行缝隙与所述全预混合进气管之间具有一定角度，满足更多的使用需求。

本实用新型的有益效果是：本实用新型全预混燃气通过平行缝隙喷射出来燃烧，通过设定形成平行缝隙的缝隙外侧钢板与内钢环的厚度，间隙值，高度差，使一部分火焰回流到混合气射流根部，避免了脱火，使燃烧稳定进行，平行缝隙的尺寸远远大于空气中的杂质尺寸，避免了金属纤维全预混燃烧头的堵塞问题，平行缝隙尺寸较小(0.5毫米到1.5毫米)，平行缝隙产生器壁效应，避免了回火问题。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图2为本实用新型实施例1的外部结构示意图。

图3为本实用新型实施例2的外部结构示意图

图中：1、全预混进气管，2、缝隙外侧钢板，3、内钝体板，4、顶盖，5、混合气进气通道，6、平行缝隙，7、主射流火焰，8、回流火焰，9、燃烧头外壳。

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做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。

实施例1

请参阅图1和图2所示，一种新型的全预混燃烧头，包括燃烧头外壳9，顶盖4，缝隙外侧钢板2和内钝体板3，固定设置于全预混进气管1的一端且与全预混进气管1连通，为基本的全预混燃烧头结构，预混气体通过全预混进气管1进入，通过燃烧头外壳9的平行缝隙6后排出至外部，经点火实现燃烧。

顶盖4设置在燃烧头外壳9的一侧起到密封并控制燃烧方向效果，燃烧头外壳9内焊接有缝隙外侧钢板2和内钝体板3，缝隙外侧钢板2和内钝体板3之间形成平行缝隙。

具体如图1所示，每组平行缝隙由较大尺寸的缝隙外侧钢板2与较小尺寸的钝体板3交替叠加组成，钝体板3为混合气体流道的钝体，在燃烧过程中，部分混合气经钝体板3与缝隙外侧钢板2，形成主射流火焰7，由于钝体板3的存在，主射流火焰7同时席卷周围介质，产生反向压力差，在混合气喷射根部形成回流火焰8，回流火焰8不断点燃从平行缝隙喷射出的混合气，从而保证混合气在高速喷射时火焰不脱火并保持稳定燃烧，形成平行缝隙6的缝隙外侧钢板2与内钝体板3尺寸与数量根据燃烧器的功率进行设计调整。

作为本实用新型的一种技术优化方案，如图2所示，燃烧头外壳9为方形箱体，缝隙外侧钢板2和内钝体板3形成平面燃烧，本实用新型的结构适用于方形结构，出火端为平面，满足主射流火焰7和回流火焰8的形成条件。

作为本实用新型的一种技术优化方案，如图2所示，缝隙外侧钢板2和内钝体板3与混合进气通道5之间垂直，喷出的火焰为直喷式；也可以使得缝隙外侧钢板2和内钝体板3形成的平行缝隙6与混合进气通道5具有一定角度，满足更多的使用需求。

实施例2

请参阅图1和图3所示，一种新型的全预混燃烧头，包括燃烧头外壳9，顶盖4，缝隙外侧钢板2和内钝体板3，固定设置于全预混进气管的一端且与全预混进气管连通，为基本的全预混燃烧头结构，预混气体通过全预混进气管1进入，通过燃烧头外壳9后排出至外部，经点火器点火实现燃烧。

顶盖4设置在燃烧头外壳9的一侧起到密封并控制燃烧方向效果，燃烧头外壳9内焊接有缝隙外侧钢板2和内钝体板3，缝隙外侧钢板2和内钝体板3之间形成平行缝隙6。

具体如图1所示，每组平行缝隙6由较大直径的缝隙外侧钢板2与较小直径的钝体板3交替叠加组成，内钝体板3为混合气体流道的钝体，在燃烧过程中，部分混合气经钝体板3与缝隙外侧钢板2，形成主射流火焰7，由于钝体板3的存在，主射流火焰7同时席卷周围介质，产生反向压力差，在混合气喷射根部形成回流火焰8，回流火焰8不断点燃从平行缝隙喷射出的混合气，从而保证混合气在高速喷射时火焰不脱火并保持稳定燃烧，形成平行缝隙的缝隙外侧钢板2与内钝体板3尺寸与数量根据燃烧器的功率进行设计调整。

作为本实用新型的一种技术优化方案，如图3所示，燃烧头外壳9为圆柱形筒体，缝隙外侧钢板2和内钝体板3为圆环。

作为本实用新型的一种技术优化方案，如图2所示，缝隙外侧钢板2和内钝体板3与混合进气通道5之间垂直，喷出的主火焰为直喷式；

实施例3

与实施例1不同的是，本实施例中缝隙外侧钢板2和内钝体板3与混合进气通道5呈10-80度角，使得缝隙外侧钢板2和内钝体板3形成的平行缝隙与混合进气通道5具有一定角度，满足更多的使用需求。

实施例4

与实施例2不同的是，本实施例中缝隙外侧钢板2和内钝体板3与混合进气通道5呈10-80度角，使得缝隙外侧钢板2和内钝体板3形成的平行缝隙与混合进气通道5具有一定角度，满足更多的使用需求。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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 (8)

1.一种新型的全预混燃烧头，包括燃烧头外壳(9)，顶盖(4)，缝隙外侧钢板(2)和内钝体板(3)，所述燃烧头外壳(9)与全预混进气管(1)连接，其特征在于：所述燃烧头外壳(9)内焊接有缝隙外侧钢板(2)和内钝体板(3)，所述缝隙外侧钢板(2)和内钝体板(3)之间形成平行缝隙，燃气与空气的混合气通过平行缝隙向外喷射。

2.根据权利要求1所述的一种新型的全预混燃烧头，其特征在于：所述缝隙外侧钢板(2)和所述内钝体板(3)形成的平行缝隙顶部在燃烧时形成两股火焰。

3.根据权利要求2所述的一种新型的全预混燃烧头，其特征在于：两股火焰分别是主射流火焰(7)和回流火焰(8)，所述主射流火焰(7)为燃气喷出时直接向前的与平行缝隙平行的火焰。

4.根据权利要求3所述的一种新型的全预混燃烧头，其特征在于：所述回流火焰(8)为所述主射流火焰(7)在经过内钝体环时，席卷周围介质产生反向压力差所产生。

5.根据权利要求1所述的一种新型的全预混燃烧头，其特征在于：所述燃烧头外壳(9)为方形盒体，所述缝隙外侧钢板(2)和所述内钝体板(3)上部为燃烧平面。

6.根据权利要求1所述的一种新型的全预混燃烧头，其特征在于：所述燃烧头外壳(9)为圆柱体，所述缝隙外侧钢板(2)和所述内钝体板(3)为圆环，组合成圆柱体。

7.根据权利要求1所述的一种新型的全预混燃烧头，其特征在于：所述缝隙外侧钢板(2)和所述内钝体板(3)与所述全预混进气管(1)内的混合气进气通道(5)之间垂直。

8.根据权利要求1所述的一种新型的全预混燃烧头，其特征在于：所述缝隙外侧钢板(2)和所述内钝体板(3)与所述全预混进气管(1)内的混合气进气通道(5)呈10-80度角。

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