CN216667675U - 一种燃烧器及应用该燃烧器的蒸汽发生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于蒸汽发生器技术领域，具体涉及一种燃烧器及应用该燃烧器的蒸汽发生系统。该燃烧器包括燃烧室、预混管以及进风管，燃烧室的炉腔、预混管管腔以及进风管的直管段管腔共同配合形成直通式的竖向通道；燃烧室外包覆有用于构成炉膛的炉膛室，所述炉膛室的室壁处开设连通管从而连通至外部环境；其具备结构紧凑、体积小巧、噪音低、节能以及燃烧效率高的优点。本实用新型的蒸汽发生系统包括燃烧器；以便在降低操作门槛的同时，有效提升蒸汽发生器的点火效率和使用寿命。

Description

一种燃烧器及应用该燃烧器的蒸汽发生系统

技术领域

本实用新型属于蒸汽发生器技术领域，具体涉及一种燃烧器及应用该燃烧器的蒸汽发生系统。

背景技术

小型蒸汽发生系统极为广泛应用于酒店、宾馆、餐馆、食品加工企业、洗涤行业等。市场现有的蒸汽发生器普遍存在能耗高、热效率低、工作噪音大等弊端，我国每年因此浪费了大量的燃气能源的同时，也增大了碳排放和废热排放，亟待解决。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种燃烧器，能在提供稳定的热能产出的同时，还具备结构紧凑、体积小巧、噪音低、节能以及燃烧效率高的优点。本实用新型的另一个目的在于提供一种应用该燃烧器的蒸汽发生系统，以便在降低操作门槛的同时，有效提升蒸汽发生器的点火效率和使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种燃烧器，其特征在于：包括沿铅垂向由上而下依序布置的燃烧室、预混管以及进风管，进风管为L型管，进气管由下而上的贯穿进风管的底端面从而伸入进风管的直管段管腔内；燃烧室的炉腔、预混管管腔以及进风管的直管段管腔共同配合形成直通式的竖向通道；燃烧室外包覆有用于构成炉膛的炉膛室，所述炉膛室的室壁处开设连通管从而连通至外部环境。

优选的，所述燃烧室包括彼此同轴布置的内网罩及外网罩，所述内网罩及外网罩外形均呈桶口朝下的桶形网罩状，且两网罩的罩口均固定在底板上，预混管的顶部管口贯穿所述底板并与内网罩的罩腔相连通。

优选的，所述内网罩与外网罩上均蒙有一层金属纤维烧结毡。

优选的，一种蒸汽发生系统，其特征在于：包括所述的燃烧器，且炉膛室位于换热水箱箱腔内从而被水液包覆，换热水箱的底部箱壁构成所述底板；换热水箱内布置起换热功能的换热烟管，换热烟管的进口连通所述炉膛室，换热烟管的出口连通外部大气环境，换热水箱箱腔上开设有一级蒸汽出口；所述换热水箱上方布置蒸汽箱，所述蒸汽箱与换热水箱共用一块顶板，所述顶板处贯穿开设有连通孔从而形成所述一级蒸汽出口；该系统还包括外形呈开口朝上的桶状的蒸汽过滤罩，蒸汽过滤罩的桶壁开设有蒸汽孔，蒸汽过滤罩由下而上的扣在连通孔处从而连通两者；蒸汽箱处布置二级蒸汽出口从而连接外部蒸汽设备；所述连通孔的顶部孔端设置水汽分离挡板；所述水汽分离挡板先向上延伸后，再横向的延伸至连通孔的正上方处；所述二级蒸汽出口开设在水汽分离挡板上方或后方处的蒸汽箱顶壁上。

优选的，所述连通管铅垂向的贯穿炉膛室的顶壁，该连通管构成用于避免炉膛室内压力超限的防爆管；防爆管的顶部管口处布置压力释放阀；所述压力释放阀包括布置在防爆管顶部管口一侧壁处的水平旋转轴，水平旋转轴上铰接端口封板，从而使得端口封板在水平旋转轴的铰接作用下，能由上而下的压住并封闭所述防爆管的顶部管口。

优选的，该系统还包括补水箱，换热烟管延伸至补水箱内并被补水箱内的水液包覆换热，随后再伸出补水箱并连通外部大气环境；所述换热水箱外壁形状呈上粗下细的二段式阶梯轴状，换热水箱的小轴径段的底壁构成所述底板，炉膛室外径小于小轴径段外径；小轴径段处径向贯穿布置进水口，进水口通过补水管路连通补水箱；炉膛室内设置换热绕组，该换热绕组的进水端和出水端均贯穿炉膛室外壁从而连通所述换热水箱。

优选的，该系统还包括用于对进气管及进风管执行供气及供风操作的风气总成；所述风气总成包括进风口与风机相连通而出风口与进风管相连通的主风管，主风管的侧壁处布置分支管路从而形成分流泄压管，所述分流泄压管的出风端布置用于密封该出风端的封板，所述封板上贯穿布置连通分流泄压管及主风管管腔的泄风孔；该装置还包括面贴合于封板上的分流挡板，从而通过分流挡板相对封板处泄风孔产生的横移或转动动作来实现泄风孔处风通量的调节操作。

优选的，所述封板、分流挡板以及分流泄压管均同轴布置，与分流挡板同轴并驱动分流挡板产生转动动作的风调节轴通过偏心铰接连杆或链传动或齿轮传动来连接气路处的气调节轴，从而实现气路与风路的联动动作；所述分流泄压管包括彼此轴线平行的主分流泄压管和副分流泄压管，两组分流泄压管处分流挡板的外壁处均布置偏心轴，沿主风管轴向延伸的连接杆的两端均水平铰接在偏心轴上，从而实现两组分流泄压管处分流挡板的联动动作；主分流泄压管处风调节轴的延伸端径向贯穿主风管，该延伸端处布置小连杆从而铰接所述偏心铰接连杆；所述偏心铰接连杆杆长方向平行主风管径向且垂直风调节轴的延伸端的延伸方向；副分流泄压管处风调节轴的延伸端同样径向贯穿主风管；两组风调节轴的延伸端处均套设有压簧，压簧一端抵紧在主风管外壁处，压簧的另一端沿延伸端的延伸方向顺延并与紧固在风调节轴上的限位螺母或限位板间形成抵紧配合，从而使得分流挡板的内端面能通过压簧的弹性回复力而贴紧在封板外端面处。

优选的，该系统还包括用于对进气管及进风管执行供气及供风操作的风气总成；所述风气总成包括气路模组与风路模组；气路模组包括连通气源的进气路，进气路处设置用于控制自身进气量的电磁比例阀；风路模组包括风机，风机的出风端连通进风路，进风路上设置调节风门，调节风门通过风调节轴驱动从而调节进风路的进气量，在风调节轴旁侧设置用于监控风调节轴转动角度的角度传感器；角度传感器的信号输出端电连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端电连接所述电磁比例阀。

优选的，进气路为并联气路，电磁比例阀包括主火电磁比例阀和常明火电磁比例阀，其中一组并联气路经由主火电磁比例阀连通至进气管的进气口处，另一组并联气路经由常明火电磁比例阀连通至位于燃烧室旁侧的常明火燃烧器的底部进气口处；进风路包括第一并联风路和第二并联风路，第一并联风路连通至燃烧器的进风口处，第二并联风路连通至常明火燃烧器的进风口处；所述调节风门布置在第一并联风路上，从而用于启闭和调整第一并联风路的进风量；所述第一并联风路处还设置有用于初步调节第一并联风路进风量的前风门，所述前风门布置于调节风门与第二并联风路之间的一段进风管路处；

所述气路模组还包括主火电磁开关阀及常明火电磁开关阀；常明火电磁比例阀与主火电磁比例阀彼此并联构成所述主燃气控制模组，常明火电磁开关阀和主火电磁开关阀彼此并联构成备用燃气控制模组；主气路的出气口分出四组并联分支气路；其中，第一并联分支气路经由主火电磁开关阀连通燃烧器处主气路，第二并联分支气路经由常明火电磁开关阀连通常明火燃烧器处的常明火气路；第三并联分支气路经由常明火电磁比例阀连通常明火燃烧器处常明火气路，第四并联分支气路经由主火电磁比例阀连通燃烧器处主气路；气路模组还包括用于实现进气路出气路径在主燃气控制模组与备用燃气控制模组之间择一导通的控制开关，控制开关通过控制器而电连接四组并联分支气路的控制端。

本实用新型的有益效果在于：

1)、通过上述方案，本实用新型不仅使用了密封式的炉膛室，从而实现了对热能的有效约束效果；同时还采用了独特的竖向排布的燃烧室、预混管以及进风管的布局方式，从而形成了直通式的竖向通道。一方面，竖向通道的直通式结构，使得风及气在经由该竖向通道进入炉膛室时距离最短且无额外阻碍，进而使得整体工作噪音能得到极大降低，并同步确保了体积上的小巧性。另一方面，在必要时，通过直接向连通管内灌入清洗液，清洗液可直接沿上述竖向通道被排出密封的炉膛室外，从而实现了对密封的平时无法清洁到的炉膛室的便捷清洁功能，一举多得。

2)、进一步的，本实用新型采用了双层网罩结构，在通过网孔来确保前述风、气及清洁液的直通性能的同时，还利用网孔甚至两层网罩之间的空间实现了对预混管内风气混合物的二次的深度混合效果，这能有效提升实际燃烧效率。相应的，金属纤维烧结毡的耐热性和致密的孔路，也能有效提升上述混合效果，使用时可独立使用，也可组合使用。

3)、在上述结构的基础上，本实用新型还提供了一种蒸汽发生系统；一方面，在内部结构上，蒸汽发生系统通过换热水箱、换热烟管及蒸汽箱的设计，实现了蒸汽的有效排出和高热烟气的高效利用；另一方面，在外部的风气供给上，本实用新型也提供了一种风气总成，从而实现不同火力下的精确空燃比调节需求。具体而言：

对于机械式的风气总成而言：与因存在非线性调节缺陷而导致炉灶空燃比控制不准确的传统管内控制方式不同，本实用新型创造性的提出了独特的“管外分流”的概念，通过在原本主风管的旁侧布置分支管路，并在分支管路的出风端布置由带有封板的泄风孔和可启闭泄风孔的分流挡板。此时，在风机的转速和出风量保持不变的情况下，理论出风量Q₀＝燃烧器所需风量Q₁+旁路分流风量Q₂；换言之，当分流挡板启动并露出足够大的泄风孔时，分支管路的旁路分流风量增大，那么连通主风管出风口的燃烧器所需风量就会随之降低，从而在风机保持当前转速的前提下，巧妙实现了在线的炉灶空燃比的便捷调节功能。需注意的是，由于分流挡板和封板独立于主管体之外，一方面不占用主风管的安装空间，甚至可直接在原始炉灶上进行附加式安装，炉灶的更新换代成本更低；同时，风机也无需频繁调节转速，使用寿命也能显著提升。另一方面，分流挡板相对封板是贴合式动作的，泄风孔的启闭增减也是线性化调整的，更利于对不同火力下的炉灶空燃比进行精确调节。

对于传感器方式控制的风气总成而言：本实用新型抛弃了传统采用的风气独立控制或以气控风方式所带来的诸多缺陷；通过突破思维枷锁，转而采用了以风控气的独特设计思路，从而有效降低了本实用新型的实际操作门槛，并具备了点火可靠性高的优点。在实际设计时，本实用新型利用了可控的火阀结构，通过对风路进行主控，并通过角度传感器感受调节风门的启闭幅度，随后将信号传输至控制器如PLC 处，再由控制器对主火电磁比例阀及常明火电磁比例阀进行随动的联动控制，最终实现了风气联动功能。此外的，一方面，通过控制开关的气路切换功能，使得整个装置首先满足了熄火保护阀的固有功能，也即：主燃气控制模组发生故障，气路无法畅通，使得控制主燃气控制模组的各电子模块自动关闭，此时主燃气控制模组关闭，实现熄火保护。而另一方面，当主燃气控制模组熄火保护时，厨房仍处于使用高峰或至少处于使用状态中，此时也不可能马上就会有维护人员进入热火朝天的厨房内进行现场维修。因此，只需拨动控制开关，使得进气路导通备用燃气控制模组即可，从而在上述熄火保护状态下仍能通过备用燃气控制模组而实现炉灶开火目的，以错开维修时间点。当厨房处于闲置状态时，可再行维护，以在保证使用安全性的前提下，保障用户的实际经济效益。值得注意的是，在上述使用过程中，风气联动所控制的仅仅是对主燃气控制模组的精确联动控制，而备用燃气燃气控制模组则只需实现其可控启闭即可。换言之，本实用新型利用电磁比例阀精确的受控联动功能，从而极为精准的实现对主气路处燃气的细微比例的调控输出目的，以完美实现“气随风走”的最终效果。而常明火电磁开关阀和主火电磁开关阀只负责启闭而不负责精确调节，以保证整体构造的简洁化、工作可靠化和结构低成本化。正常使用状态下，主燃气控制模组应当包括常明火电磁比例阀及主火电磁比例阀；这样，通过控制器或者说单片机，可精确控制常明火电磁比例阀及主火电磁比例阀的启闭状态，从而实现对主气路及常明火气路处进气量的适时调节功能。甚至在必要时，可通过“风控气”的方式，利用电磁比例阀不同于其他阀体的精密动作特点，从而实现由进风量来非线性的控制进气量的功能，以保障炉灶使用时火焰始终处于最佳燃烧状态下。至于备用燃气控制模组，其毕竟起到偶尔的备用控制功能，因此无需设计精密组件，只需能够通过控制开关而实现备用气路的通断功能即可，以保证整体设计的性价比，同时简洁机械结构也带来极高的使用可靠性，从而满足在任何时候均能可靠启闭的功能。

附图说明

图1为燃烧器的结构示意图；

图2为燃烧器与换热水箱的配合状态图；

图3为燃烧器、换热水箱、蒸汽箱及补水箱的配合状态图；

图4为补水箱的结构示意图；

图5为其中一种风气总成的结构示意图；

图6为图5所示风气总成处两组分流泄压管的联动示意图；

图7为图5所示风气总成的装配状态图；

图8和图9为另一种风气总成的使用状态图；

图10为图8所示风气总成的电气线路图；

图11和图12为主燃气控制模组及备用燃气控制模组的总装配图；

图13为图11所示结构的侧视图；

图14和图15为前风门与调节风门的布置位置立体图；

图16为调节风门的剖视图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

A-气路 B-风路

a-燃烧器 a1-预混管 a2-进风管 a3-进气管 a4-炉膛室

a5-内网罩 a6-外网罩 a7-换热水箱 a8-换热烟管 a9-蒸汽箱

a10-蒸汽过滤罩 a11-水汽分离挡板

a12-防爆管 a13-压力释放阀

a14-补水箱 a15-补水管路 b-常明火燃烧器 c-控制器

10-气路模组 11-进气路 12-常明火气路 13-主气路

14a-常明火电磁比例阀 14b-主火电磁比例阀

15a-常明火电磁开关阀 15b-主火电磁开关阀

16a-第一并联分支气路 16b-第二并联分支气路

16c-第三并联分支气路 16d-第四并联分支气路

17-控制开关 18-单向球阀

19a-主火调节阀 19b-常明火调节阀

19c-燃气稳压阀 19d-节流阀

20-风路模组 21-风机 22a-第一并联风路 22b-第二并联风路

23-调节风门 24-角度传感器 25-前风门

25a-观察板 25b-腰形调整孔 25c-锚柱

30-主风管 30a-主分流泄压管 30b-副分流泄压管

31-封板 31a-泄风孔 32-分流挡板 33-固定风门

34-风调节轴 34a-偏心轴 34b-径向杆 35-偏心铰接连杆

36-连接杆 37-拨盘

41-气调节轴 42-调节手柄

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-16，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本实用新型的具体结构如图1-16所示，其主要结构包括带有燃烧器a的蒸汽发生器以及用于向蒸汽发生器供气及供风的风气总成，其中：

本实用新型的蒸汽发生器的结构形式为筒式结构，燃料为液化石油气、天然气、沼气或高炉煤气。实际设计时，需布置燃气稳压阀19c 用来保证设备的燃气输入压力不超过燃气压力上限值；相应的燃气压力开关安装在燃气稳压阀的出口，用来保证燃气的压力在一定的压力范围内，超出该范围，燃气压力开关即关闭燃气通道。燃料经由燃气稳压阀、燃气压力开关依序输入至进气管a3及预混管a1，并在预混管a1内与进风管a1输送的空气充分预混后输入至燃烧室处。如图1 所示的，燃烧室为柱状，其结构为内网罩a5和外网罩a6配合形成的双圆筒嵌套结构，内网罩a5和外网罩a6均为表面开孔的蜂窝状结构，且蒙有专用的耐高温金属纤维烧结毡。预混管a1内预混后的燃气输送至燃烧室内进一步混合。同时，金属纤维烧结毡也可促进燃气和空气的深度混合。燃烧室外部为圆柱状炉膛，也即炉膛室。如图2-3所示的，燃烧室旁侧还设有常明火燃烧器b，该常明火燃烧器b由高压点火针、回路针、火焰检测针和常明火喷嘴等组成。

如图3所示的，整个炉膛室a4分为直接连通的上下两部分，燃烧室的火焰直接加热炉膛室下部。整个炉膛室a4浸泡在水中，其外壁亦可加装金属换热翅片，以提升换热效率，热烟气和余焰上行进入炉膛室上部，加热上部炉膛壁和其内部的薄壁金属管绕制的内部通水的换热绕组。换热绕组的中心轴为竖直方向，其上下端口与炉膛室a4外的水相通。进一步降温的热烟气从上部炉膛进入炉膛室a4外的换热烟管 a8，所述换热烟管a8由下部凸台烟气腔、金属盘管和汇烟盒构成。下部凸台烟气腔为从上部炉膛低位向外伸出并与其相通的凸出空腔；所述金属盘管为由薄壁空心金属管绕制的螺旋状金属管绕组；所述汇烟盒位于上部炉膛上方，为扁平的空腔结构。多个金属盘管的低位进烟口和高位出烟口，分别由内向外依次顺着绕组金属管的走向，安装在下部凸台烟气腔和汇烟盒的侧壁；热烟气从炉膛室a4进入换热烟管 a8后进一步与其外部的水换热。烟气从汇烟盒出口流出后，通过金属盘管穿过换热水箱a7上部侧壁进入安装在换热水箱a7外部的补水箱 a14。所述换热水箱a7为内置炉膛室a4和换热烟管a8的容器，内部充水。补水箱a14包括控制水位和进水的金属浮球与阀组件，用来控制设备的最终水位。换热烟管a8的末端进入补水箱a14后，与补水箱 a14内的低温自来水进一步换热，最终排出至外部大气环境中。

补水箱a14的进水口接市政自来水，出水口通过补水管路a15接至换热水箱a7下部，换热水箱a7水位略高于汇烟盒上表面。设备运行时，汽水混合物从炉膛室a4上部区域也即上部炉膛处，以及换热水箱a7和换热烟道的圆环状间隙处，向上喷涌进入蒸汽过滤罩a10。所述蒸汽过滤罩a10为安装在换热水箱a7顶板下方中间区域的圆环或者是圆桶状围板，所述蒸汽过滤罩a10位于上部炉膛正上方，直径小于上部炉膛，其四周开设多个透蒸汽的蒸汽孔。带有一定动能的汽水混合物沿着所述圆环状间隙向上喷涌至换热水箱a7顶板后，热水会反弹溅落并在被蒸汽过滤罩a10阻挡后跌落，被分离出的蒸汽透过蒸汽孔进入一级蒸汽出口。实际设计时，可布置连通换热水箱a7低位与略高于蒸汽箱a9补水截止高位的一级回水管，用以使从蒸汽过滤罩a10 分离的大量热水从换热水箱a7高位通过一级回水管，从换热水箱a7 外部回流至换热水箱a7下部，以免大量热水通过一级蒸汽出口进入蒸汽箱a9。所述蒸汽箱a9位于换热水箱a7上方，中间的隔板即为换热水箱a7顶板；一级蒸汽出口位于蒸汽过滤罩a10中部，贯穿换热水箱 a7顶板。

在一级蒸汽出口上方还设有水汽分离挡板a11，所述水汽分离挡板a11位于蒸汽箱a9内，为呈倒置的“L”型，其上部横向段的挡板位于一级蒸汽出口的正上方，且投影尺寸大于一级蒸汽出口。汽水混合物撞击到挡板后，水的动能被消减并反弹跌落下来并汇流至安装在蒸汽箱a9远离二级蒸汽出口的二级回水管。二级回水管从换热水箱 a7外部连通换热水箱a7和蒸汽箱a9的底部。蒸汽箱a9的顶部安装有二级蒸汽出口和安全与仪表专用管，压力释放阀a13、温度计表和压力表等接至安全与仪表专用管。所述蒸汽箱a9侧壁设有一向内导通的小角度向下倾斜的单向阀体，该单向阀体在蒸汽发生器向外排水时起到平衡大气压的作用。补水箱a14上部通过金属管与换热水箱a7 和蒸汽箱a9连通，起到压力平衡的作用。本实用新型还可设有排污口，通过除垢剂清除积垢后，污水从排污口排出。设备设有由耐高温玻璃与耐温不锈钢管构成的观火孔，该观火孔的管件依次穿过换热水箱a7 外壳和下部炉膛壁，并靠近点火针，用来观察常明火和主火的燃烧情况。

为了设备和操作者人身安全考虑，本设备设有多种安全保护设计：蒸汽超过一定压力(如80kPa)时，设备通过如图2所示的位于防爆管a12处的压力释放阀a13泄压。当换热水箱a7水位低于炉膛室的顶面时，通过水位连通管安装在换热水箱a7中下部侧壁的防干烧装置将切断燃气比例阀电源以关闭燃气供给，并通过点火控制器声音报警。为防触电，电源经由隔离变压器向电路板供电，并在该变压器前端装设漏电保护开关。

显然的，本实用新型通过巧妙的科学设计，使整体设备具有结构紧凑、体积小巧、噪音低、燃烧效率高、制造方便和多用途应用的特点。如：①作为蒸汽发生器，由于整个箱体中的水的容量控制在30L 以内，使得本实用新型装置不作为压力容器，无需纳入锅炉类的压力容器管理范畴。从国标上可遵从GB 35848-2018标准中的蒸汽发生器标准；②可方便地与蒸饭车和蒸柜的蒸腔等组合，即为高效率、低噪音的燃气型蒸饭车和燃气型蒸柜等。实际使用时，本实用新型具有超高的燃烧热效率和超低的废热排放。燃烧热效率达到95％(高位热值条件下)，一般情况下，排烟口的烟气排放温度仅为60℃左右。与传统设备相比，本实用新型产品不仅具有非常高的节能优势，还具有一定的成本价格优势，效果极为显著。

而进一步的，作为本实用新型的其中一种实施例的机械式的风气总成，其具体构造参照图5-6所示，在装配时，本实用新型通过采用对风机的风量进行旁路分流泄压的方式实现空燃比的准确控制；其原理是在风机的转速和出风量保持不变的情况下，理论出风量Q₀＝燃烧器所需风量Q₁+旁路分流风量Q₂。工作时：风机位于本实用新型的前端以便连通进风口，而燃烧器位于本实用新型后端并连通出风口。燃烧器的燃气阀处气调节轴41和主风管30a处的风调节轴34通过同轴或链轮联接或偏心铰接连杆35铰接的方式实现同步驱动。偏心铰接连杆35搭配小连杆的铰接方式与径向杆34b及偏心轴34aa的工作方式相同。

图7中，气路为A，风路为B，以示区分。

实际操作时，本实用新型的主风管30a和副分流泄压管30b的固定端固定在风路B处的主风管30上并连通主风管30管腔，两组分流泄压管的悬臂端的管口均通过封板31封死后，再在封板31上同轴的回转配合分流挡板32，分流挡板32再依托如图5所示的风调节轴34来实现回转调节功能，从而实现基于封板31处泄风孔31a的全部遮蔽或部分遮蔽目的。主风管30a和副分流泄压管30b处两组分流挡板32 通过连接杆36或啮合齿轮联接，具体参照图6所示。对于分流挡板 32而言，其为一垂直安装在风调节轴34上的带有扇形平面的挡片结构，通常建议其面积不小于整个封板31面积的一半；在风调节轴34 旋转的过程中，风调节轴34会带动该分流挡板32绕着轴心在封板31 外端面转动，当其遮挡泄风孔31a的面积较少时，旁路风量Q₂增大，燃烧器所需风量Q₁减小；反之，Q₂减小，Q₁增大。而在通过气路A 处调节手柄42控制的气调节轴41在转动过程中，燃气流量和气调节轴41的转角的比值是变化的，因此，实际应用中，为达到相应火力位置的最佳空燃比，供风量和气调节轴41乃至风调节轴34的转角的比值也是呈相关变化的。

当然，实际操作时，即便空燃比合适，当燃烧器的燃气供给量和供风量都较小时，也是非常容易回火的。在此定义容易回火的燃气输入功率范围的最大值为“回火上限功率”，其所对应的调节手柄42对应的燃气阀开合度为“回火角”，不同结构设计的燃烧器的回火特性均有差异。为此，本实用新型也可通过调节手柄42及与其同步转动的拨盘37、位置开关及其辅助设计，实现当调节手柄42的旋转角度大于回火角时，拨盘37触发位置开关，位置开关接通与主燃气管路连通的主燃气电磁阀电源，从而打开主火。

作为另一种的传感式的风气总成，其具体实施结构可参照图8-16 所示，其主体结构包括气路模组10与风路模组20两大组成部分。其中：气路模组10包括连通气源的进气路11、主燃气控制模组、备用燃气控制模组、控制开关17、单向球阀18、主火调节阀19a、常明火调节阀19b、燃气稳压阀19c及节流阀19d。风路模组20主要包括由前至后依序上设置的风压采样管、常明火取风口也即第二并联风路 22b进风口、前风门25、调节风门23。

对于风路模组20而言，前风门25所起功能为预调节和粗调节，调节风门23则是直接在线实现精确的风气联动调节，两者沿第一并联风路22a的布置方向各司其责。前风门25构造参照图8-9所示，并通过观察板25a处腰形调整孔25b与锚柱25c的配合，以实现对前风门 25启闭幅度的目视调控目的。前风门25的进风侧布置常明火取风口，也即第二并联风路22b进风口，从而使得上述风门的动作始终不会干涉常明火燃烧器的正常工作。常明火取风口之前再布置风压采样管，以适时的监控风机21的出风效果。

对于调节风门23而言，其为本实用新型的设计核心点之一。调节风门23如图7-9及图14-16所示的，包括风门板，风门板以风调节轴驱使而产生转动动作。风调节轴的一端贯穿并延伸出第一并联风路 22a一侧壁之外，以形成驱动端；风调节轴的另一端反向延伸出第一并联风路22a另一侧壁之外后，再通过联轴器连接角度传感器24的信号输入轴。这样，每当风调节轴转动，风调节轴即可带动风门板产生对第一并联风路22a的进风量的可控调节功能。而一旦风调节轴转动，角度传感器24即捕捉风调节轴的转动角度，随之将信号传输至如图 10所示的控制器c，控制器c即可控制主火电磁比例阀14b及常明火电磁比例阀14a产生对应动作，最终实现精确控制效果。

在实际使用时，风机21由于通常安装在较低位置处，此时操作与风机21处于同高度处的驱动端来实现风气联动，显然对腰部受损或老年厨师等不友好。因此，可考虑如图8-9所示的设计链传动结构，从而将驱动端处齿轮以链传动方式联动至炉灶较高位置处的主动轮处，进而在不弯腰的前提下，便捷的实现对所述调节风门23乃至整个风气联动系统的快速操作目的。此外的，角度传感器24外应当罩设保护壳，以尽可能减小甚至避免厨房复杂工作环境对相对脆弱敏感的角度传感器24的影响性。

进一步的，由图13可明显看出，主燃气控制模组、备用燃气控制模组为并联电气线路。也即第一并联分支气路16a经由主火电磁开关阀15b连通燃烧器a处主气路13，第二并联分支气路16b经由常明火电磁开关阀15a连通常明火燃烧器b处常明火气路12；第三并联分支气路16c经由常明火电磁比例阀14a而连通常明火燃烧器b处常明火气路12，第四并联分支气路16d经由主火电磁比例阀14b而连通燃烧器a处主气路13。

实际使用时，由于主燃气控制模组及备用燃气控制模组均采用了可电控的电磁阀结构，因此可共同受点火控制器也即控制器c控制，工作状态相互构成逻辑或的关系，并通过如图10所示的三工位电源开关也即控制开关17进行工作状态切换。控制开关17具备停止模式、工作模式、备用模式三种动作状态。在工作模式下，主燃气控制模组连通电气线路，处于工作状态，备用燃气控制模组的电气线路未连通从而处于停止状态。在备用模式下，主燃气控制模组未连通电气线路，处于停止状态，备用燃气控制模组则连通电气线路并处于工作状态。在停止模式下，备用燃气控制模组、主燃气控制模组均处于停止状态，机器不工作。备用燃气控制模组只能提供燃气的通断功能且通断时间通常为毫秒级，主燃气控制模组的主火电磁比例阀可精确控制主气的开合通径及所需时间。备用燃气控制模组在本系统中起到备用控制作用，在备用模式下，常明火及主火仍可正常操作，从而大大地提升了产品的实用性，以满足对炉灶使用燃气控制部分故障排除时间较短的苛刻的工作场合所使用。

对于单向球阀18而言，其如图10-13所示的竖直安装在主燃气控制模组的出口侧，竖直安装的目的在于使单向球阀18内的滚珠能依靠自重下压在单向球阀18的进气门处。单向球阀18沿燃气流动路径的方向为打开状态，反之为截止状态。在主火电磁比例阀14b或主火电磁开关阀15b瞬间开启，使得燃气直通燃烧器a时，或在主气路13 有长柄燃气球阀存在时主火电磁比例阀14b或主火电磁开关阀15b提前开启，使得燃气直通燃烧器a时，主气路13处长柄燃气球阀再瞬间开启并连通燃烧器a的情况下，单向球阀18由于是竖直安装，燃气在通过单向球阀18时，里面的阀芯在自重作用下，会延缓开启速度和角度，从而起到避免常明火与主火共用的主气路13内的压力骤降作用，以确保进气压力。当然，单向球阀18也可以更换为单向阻尼阀，因为依靠单向阻尼阀内的压簧等弹性件，已经可以保证对瞬间冲击来的燃气的延缓功能此时就无需摆正其铅垂状态，因此也就无需限定必须处于竖直安装状态。

在实际使用时，作为进一步的优选方案，可以在燃烧器a及常明火燃烧器b的各手动进气调节部分均设置各类传感器，并配以控制器 c及控制程序。对于主火而言，上述传感器可敏锐感知厨师对主火的操作动作，并结合设定的程序，可通过控制器c程序延缓主气的开合速度，从而从电气控制的角度，来规避常明火因主火瞬间开合所导致的易熄灭的功能缺陷，并与单向球阀18的机械阻尼作用共同保护常明火免受主气开合的影响。对于常明火而言，传感器可根据常明火离子探针信号的强弱敏锐判断出常明火供气量是否合适，并作出相应信号提醒，并根据最佳可测电信号强弱判断离子探针的使用寿命及不良趋势，提醒用户及时维修和更换离子探针、排除潜在故障，从而保证机器长期稳定工作。甚至还可在燃烧器a上配以火焰离子探针并配以控制器c及离子探针采样判断、控制程序，可根据主火离子探针信号的强弱敏锐判断出主火供气量是否合适，并作出相应信号提醒，提醒用户适当调整主气阀开合度并结合实际主火火焰燃烧工况，以使主火处于最佳燃烧状态。同时，火焰离子探针也可以布置在常明火燃烧器b 上，目的同样是配合控制器c及离子探针采样判断、控制程序，来根据主火离子探针信号的强弱敏锐判断出主火供气量是否合适，并根据控制器c程序指令在特定的主火功率下，对相应的主燃气控制模组开合进行调整，从而实现主火的自动闭合精确负反馈控制。

实际工作时，由于图8-9所示的控制风调节轴转动的风门手柄对应着不同的风量供给位置，因此，风门手柄在对应火力范围内位于任何相应的位置，均可通过控制器c处电压输出，来调节相应电磁比例阀的励磁电压，最终达到最佳的空燃比匹配值。由此，需获得风门手柄该位置点的角度数值与相应电磁比例阀的励磁电压数值的映射关系，此处可通过实验描点法获得“角度-电压”的映射曲线；单片机记录下该曲线，并在应用中按此曲线执行，即可实现精准的空燃比调节开环控制。由于炉灶设备设计定型后，其管路总体上的燃气阻力、导通能力和风路空气阻力、导通能力都是固定的；因此，只要燃气稳压阀保持燃气输入至设备的压力恒定，任何一种热值的燃气对应的空燃比曲线都是可以通过“角度-电压”的映射曲线确定出来的；具体工作逻辑是：①设备上电，风机启动并对炉膛预吹扫；②点火控制器点火正常-角度传感器24处高电平上传至控制器c-系统处于备用状态；③当风门手柄被扳动至某一位置时，角度传感器24将角度数值上传至作为控制器c的单片机。单片机根据事先预存的“角度-电压”的对应曲线/数值映射表，向相应电磁比例阀输出对应的励磁电压，使其根据该励磁电压保持对应的燃气阀门开合度；以此，从而可实现全火力应用范围下对炉灶空燃比的精准调节控制的目的。

当然，对于本领域技术人员而言，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。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种燃烧器，其特征在于：包括沿铅垂向由上而下依序布置的燃烧室、预混管(a1)以及进风管(a2)，进风管(a2)为L型管，进气管(a3)由下而上的贯穿进风管(a2)的底端面从而伸入进风管(a2)的直管段管腔内；燃烧室的炉腔、预混管(a1)管腔以及进风管(a2)的直管段管腔共同配合形成直通式的竖向通道；燃烧室外包覆有用于构成炉膛的炉膛室(a4)，所述炉膛室(a4)的室壁处开设连通管从而连通至外部环境。

2.根据权利要求1所述的一种燃烧器，其特征在于：所述燃烧室包括彼此同轴布置的内网罩(a5)及外网罩(a6)，所述内网罩(a5)及外网罩(a6)外形均呈桶口朝下的桶形网罩状，且两网罩的罩口均固定在底板上，预混管(a1)的顶部管口贯穿所述底板并与内网罩(a5)的罩腔相连通。

3.根据权利要求2所述的一种燃烧器，其特征在于：所述内网罩(a5)与外网罩(a6)上均蒙有一层金属纤维烧结毡。

4.一种蒸汽发生系统，其特征在于：包括如权利要求1或2或3所述的燃烧器，且炉膛室(a4)位于换热水箱(a7)箱腔内从而被水液包覆，换热水箱(a7)的底部箱壁构成底板；换热水箱(a7)内布置起换热功能的换热烟管(a8)，换热烟管(a8)的进口连通所述炉膛室(a4)，换热烟管(a8)的出口连通外部大气环境，换热水箱(a7)箱腔上开设有一级蒸汽出口；所述换热水箱(a7)上方布置蒸汽箱(a9)，所述蒸汽箱(a9)与换热水箱(a7)共用一块顶板，所述顶板处贯穿开设有连通孔从而形成所述一级蒸汽出口；该系统还包括外形呈开口朝上的桶状的蒸汽过滤罩(a10)，蒸汽过滤罩(a10)的桶壁开设有蒸汽孔，蒸汽过滤罩(a10)由下而上的扣在连通孔处从而连通两者；蒸汽箱(a9)处布置二级蒸汽出口从而连接外部蒸汽设备；所述连通孔的顶部孔端设置水汽分离挡板(a11)；所述水汽分离挡板(a11)先向上延伸后，再横向的延伸至连通孔的正上方处；所述二级蒸汽出口开设在水汽分离挡板(a11)上方或后方处的蒸汽箱(a9)顶壁上。

5.根据权利要求4所述的蒸汽发生系统，其特征在于：所述连通管铅垂向的贯穿炉膛室(a4)的顶壁，该连通管构成用于避免炉膛室(a4)内压力超限的防爆管(a12)；防爆管(a12)的顶部管口处布置压力释放阀(a13)；所述压力释放阀(a13)包括布置在防爆管(a12)顶部管口一侧壁处的水平旋转轴，水平旋转轴上铰接端口封板，从而使得端口封板在水平旋转轴的铰接作用下，能由上而下的压住并封闭所述防爆管(a12)的顶部管口。

6.根据权利要求4所述的蒸汽发生系统，其特征在于：该系统还包括补水箱(a14)，换热烟管(a8)延伸至补水箱(a14)内并被补水箱(a14)内的水液包覆换热，随后再伸出补水箱(a14)并连通外部大气环境；所述换热水箱(a7)外壁形状呈上粗下细的二段式阶梯轴状，换热水箱(a7)的小轴径段的底壁构成所述底板，炉膛室(a4)外径小于小轴径段外径；小轴径段处径向贯穿布置进水口，进水口通过补水管路(a15)连通补水箱；炉膛室(a4)内设置换热绕组，该换热绕组的进水端和出水端均贯穿炉膛室外壁从而连通所述换热水箱(a7)。

7.根据权利要求4所述的蒸汽发生系统，其特征在于：该系统还包括用于对进气管(a3)及进风管(a2)执行供气及供风操作的风气总成；所述风气总成包括进风口与风机(21)相连通而出风口与进风管(a2)相连通的主风管(30)，主风管(30)的侧壁处布置分支管路从而形成分流泄压管，所述分流泄压管的出风端布置用于密封该出风端的封板(31)，所述封板(31)上贯穿布置连通分流泄压管及主风管(30)管腔的泄风孔(31a)；该装置还包括面贴合于封板(31)上的分流挡板(32)，从而通过分流挡板(32)相对封板(31)处泄风孔(31a)产生的横移或转动动作来实现泄风孔(31a)处风通量的调节操作。

8.根据权利要求7所述的蒸汽发生系统，其特征在于：所述封板(31)、分流挡板(32)以及分流泄压管均同轴布置，与分流挡板(32)同轴并驱动分流挡板(32)产生转动动作的风调节轴(34)通过偏心铰接连杆(35)或链传动或齿轮传动来连接气路处的气调节轴(41)，从而实现气路与风路的联动动作；所述分流泄压管包括彼此轴线平行的主分流泄压管(30a)和副分流泄压管(30b)，两组分流泄压管处分流挡板(32)的外壁处均布置偏心轴(34a)，沿主风管(30)轴向延伸的连接杆(36)的两端均水平铰接在偏心轴(34a)上，从而实现两组分流泄压管处分流挡板(32)的联动动作。

9.根据权利要求4所述的蒸汽发生系统，其特征在于：该系统还包括用于对进气管(a3)及进风管(a2)执行供气及供风操作的风气总成；所述风气总成包括气路模组(10)与风路模组(20)；气路模组(10)包括连通气源的进气路(11)，进气路(11)处设置用于控制自身进气量的电磁比例阀；风路模组(20)包括风机(21)，风机(21)的出风端连通进风路，进风路上设置调节风门(23)，调节风门(23)通过风调节轴(34)驱动从而调节进风路的进气量，在风调节轴(34)旁侧设置用于监控风调节轴(34)转动角度的角度传感器(24)；角度传感器(24)的信号输出端电连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端电连接电磁比例阀。

10.根据权利要求9所述的蒸汽发生系统，其特征在于：进气路(11)为并联气路，电磁比例阀包括主火电磁比例阀(14b)和常明火电磁比例阀(14a)，其中一组并联气路经由主火电磁比例阀(14b)连通至进气管的进气口处，另一组并联气路经由常明火电磁比例阀(14a)连通至位于燃烧室旁侧的常明火燃烧器的底部进气口处；进风路包括第一并联风路(22a)和第二并联风路(22b)，第一并联风路(22a)连通至燃烧器的进风口处，第二并联风路(22b)连通至常明火燃烧器的进风口处；所述调节风门(23)布置在第一并联风路(22a)上，从而用于启闭和调整第一并联风路(22a)的进风量；所述第一并联风路(22a)处还设置有用于初步调节第一并联风路(22a)进风量的前风门(25)，所述前风门(25)布置于调节风门(23)与第二并联风路(22b)之间的一段进风管(a2)路处；

所述气路模组(10)还包括主火电磁开关阀(15b)及常明火电磁开关阀(15a)；常明火电磁比例阀(14a)与主火电磁比例阀(14b)彼此并联构成主燃气控制模组，常明火电磁开关阀(15a)和主火电磁开关阀(15b)彼此并联构成备用燃气控制模组；主气路(13)的出气口分出四组并联分支气路；其中，第一并联分支气路(16a)经由主火电磁开关阀(15b)连通燃烧器处主气路(13)，第二并联分支气路(16b)经由常明火电磁开关阀(15a)连通常明火燃烧器处的常明火气路(12)；第三并联分支气路(16c)经由常明火电磁比例阀(14a)连通常明火燃烧器处常明火气路(12)，第四并联分支气路(16d)经由主火电磁比例阀(14b)连通燃烧器处主气路(13)；气路模组(10)还包括用于实现进气路(11)出气路径在主燃气控制模组与备用燃气控制模组之间择一导通的控制开关(17)，控制开关(17)通过控制器而电连接四组并联分支气路的控制端。

Images