ES2883333T3 - Quemador y calentador de agua a dotado del mismo - Google Patents

Quemador y calentador de agua a dotado del mismo Download PDF

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ES2883333T3 ES17874506T ES17874506T ES2883333T3 ES 2883333 T3 ES2883333 T3 ES 2883333T3 ES 17874506 T ES17874506 T ES 17874506T ES 17874506 T ES17874506 T ES 17874506T ES 2883333 T3 ES2883333 T3 ES 2883333T3
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Abstract

Un quemador que comprende al menos una unidad de combustión (1), la unidad de combustión (1) comprende: una carcasa del quemador (11) que define una primera cavidad de combustión rica (1111), una segunda cavidad de combustión rica (1121) y una cavidad de combustión pobre (1141) en su interior, en el que la carcasa del quemador (11) comprende una pluralidad de listones de conexión (17) y está provista de una entrada de inyección de combustión rica (13) en comunicación con la primera cavidad de combustión rica (1111) y la segunda cavidad de combustión rica (1121), una entrada de inyección de combustión pobre (121) en comunicación con la cavidad de combustión pobre (1141), un primer puerto de llama de combustión rica (118) en comunicación con la primera cavidad de combustión rica (1111) un segundo puerto de llama de combustión rica (119) en comunicación con la segunda cavidad de combustión rica (1121) y una abertura de combustión pobre (115) en comunicación con la cavidad de combustión pobre (1141) en la misma, y en el que la carcasa del quemador comprende además una primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y una segunda porción de carcasa de combustión pobre (114), en el que la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) están conectadas entre sí y definen la cavidad de combustión pobre (1141) y la abertura de combustión pobre (115); una primera porción de carcasa de combustión rica (111) y una segunda porción de carcasa de combustión rica (112), en el que la primera porción de carcasa de combustión rica (111) está conectada a la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y situada fuera de la primera porción de carcasa de combustión pobre (113), la primera porción de carcasa de combustión rica (111) y la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) definen conjuntamente la primera cavidad de combustión rica (1111) y el primer puerto de llama de combustión rica (118), la segunda porción de carcasa de combustión rica (112) está conectada a la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) y se encuentra fuera de la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114), la segunda porción de carcasa de combustión rica (112) y la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) definen conjuntamente la segunda cavidad de combustión rica (1121) y el segundo puerto de llama de combustión rica (119); en el que la unidad de quemador (1) comprende además un dispositivo de ajuste de flujo (14), dispuesto entre la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) y situado en la abertura de combustión pobre (115) y provisto de una pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141) en comunicación con la cavidad de combustión pobre (1141), en el que el primer puerto de llama de combustión rica (118) y el segundo puerto de llama de combustión rica (119) están situados en dos lados de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141) respectivamente, un primer pasaje ciego (116) y un segundo pasaje ciego (117) están definidos entre el dispositivo de ajuste de flujo (14) y dos paredes laterales de la abertura de combustión pobre (141) respectivamente, el primer pasaje ciego (116) está situado entre el primer puerto de llama de combustión rica (118) y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141), y el segundo pasaje ciego (117) está situado entre el segundo puerto de llama de combustión rica (119) y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141); en el que una superficie superior de una pared lateral exterior del primer pasaje ciego (116) está enrasada con una superficie superior de una pared lateral exterior del segundo pasaje ciego (117) y es más alta que una superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14), una superficie superior de una pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica (118) está enrasada con la del segundo puerto de llama de combustión rica (119) y es más alta que la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego (116) y la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego (117) una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego (116) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego (117) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) se denotan por H1, y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica (118) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo puerto de llama de combustión rica (119) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) se denotan por H2, en el que H2>=H1, caracterizado porque los extremos de cada listón de conexión (17) están conectados a la primera porción de carcasa de combustión rica (111) y a la segunda porción de carcasa de combustión rica (112) respectivamente, y la pluralidad de listones de conexión (17) dividen cada uno del primer puerto de llama de combustión rica (118), el segundo puerto de llama de combustión rica (119) y los puertos de la llama de combustión pobre (141) en una pluralidad de segmentos.

Description

DESCRIPCIÓN
Quemador y calentador de agua a dotado del mismo
Campo
La presente divulgación se refiere a un campo de electrodomésticos y, más particularmente, a un quemador y un calentador de agua a dotado del mismo.
Antecedentes
A medida que el entorno ecológico se deteriora cada vez más, el ser humano sufre daños cada vez más graves. La gente presta cada vez más atención a la contaminación del aire. Todas las industrias están respondiendo al llamamiento nacional para llevar a cabo la conservación de la energía y la reducción de las emisiones. Con el rápido desarrollo del gas combustible urbano, el calentador de agua a gas es cada vez más popular entre la población, ya que es conveniente y eficiente. Sin embargo, en los calentadores de agua a gas existentes, la combustión del gas combustible produce inevitablemente gases nocivos y, sobre todo, el contenido de óxidos de nitrógeno en los humos es elevado, lo que provoca una grave contaminación ambiental.
El documento JP 2013205000 A se refiere a un quemador de combustión con combustible pesado y ligero.
El documento JP 2014 126217 Ase refiere a un aparato de combustión provisto de un quemador de concentración que incluye una varilla de llama cuyo objetivo es detener la combustión cuando falta oxígeno.
Sumario
Los aspectos de la presente invención se definen en las reivindicaciones adjuntas. Según un primer aspecto, se proporciona un quemador de acuerdo con la reivindicación 1. Según un segundo aspecto, se proporciona un calentador de agua a gas de acuerdo con la reivindicación 12.
La presente invención pretende resolver al menos uno de los problemas existentes en la técnica relacionada, al menos en cierta medida. Con este fin, se proporciona un quemador por la presente invención, el quemador puede reducir la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo y reducir la contaminación del medio ambiente.
La presente invención proporciona además un calentador de agua a gas dotado del quemador.
En el quemador según la presente invención, el primer puerto de llama de combustión rica y el segundo puerto de llama de combustión rica de la unidad de combustión están situados en dos lados de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre respectivamente, para formar la estructura de llama estable que tiene la llama de combustión pobre en el centro y las llamas de combustión rica en ambos lados, reduciendo así la temperatura de la llama y controlando la emisión de los óxidos de nitrógeno en el humo después de la combustión. La diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer conducto ciego y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo y la diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo conducto ciego y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo se denotan como H1, y la diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo y la diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo puerto de llama de combustión rica y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo se denotan por H2, en el que H2>H1, controlando así la estabilidad del flujo en los puertos de llama rica y el puerto de llama pobre, mejorando aún más la estabilidad de la llama de combustión y reduciendo aún más la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
Además, el quemador según las realizaciones de la presente invención incluye además las siguientes características técnicas adicionales.
Según algunas realizaciones de la presente invención, una anchura máxima del primer pasaje ciego y una anchura máxima del segundo pasaje ciego son iguales y se denotan por W2, y una anchura máxima del primer puerto de llama de combustión rica y una anchura máxima del segundo puerto de llama de combustión rica son iguales y se denotan por W1, y W2>W1.
Según algunas realizaciones de la presente invención, una distancia entre dos paredes laterales exteriores del dispositivo de ajuste de flujo se denota por W3 y una altura del dispositivo de ajuste de flujo se denota por H, en la que, W3/H=0,03~0,30.
Según algunas realizaciones de la presente invención, una relación entre la cantidad de aire y la de gas combustible en teoría para la combustión completa del gas combustible se denota por Os, y una relación de mezcla entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión rica se denota por Or, en la que Or/Os=0,5~0,8.
Según algunas realizaciones de la presente invención, una relación entre la cantidad de aire y la de gas combustible en teoría para la combustión completa del gas combustible se denota por Os, y una relación de mezcla entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión pobre se denota por Ol, en la que Ol/Os=1,5~2,0.
Opcionalmente, la carcasa del quemador incluye además un inyector de combustión pobre, conectado a la primera porción de carcasa de combustión pobre y a la segunda porción de carcasa de combustión pobre, en la que la entrada de inyección de combustión pobre está dispuesta en el inyector de combustión pobre; y un inyector de combustión rica, conectado a la primera porción de carcasa de combustión rica y a la segunda porción de carcasa de combustión rica y en comunicación con la primera cavidad de combustión rica y la segunda cavidad de combustión rica, en la que el inyector de combustión rica está situado por encima del inyector de combustión pobre y la entrada de inyección de combustión rica está dispuesta en el inyector de combustión rica.
Según algunas realizaciones de la presente invención, la unidad de combustión incluye además una boquilla de combustión rica configurada para proporcionar la entrada de inyección de combustión rica con el gas combustible y correspondiente al puerto del inyector de combustión rica; y una boquilla de combustión pobre configurada para proporcionar la entrada de inyección de combustión pobre con el gas combustible y correspondiente al puerto del inyector de combustión pobre.
Opcionalmente, un área seccional S3 de un puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión rica y un área seccional S4 de un puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión pobre satisfacen: S3/S4=0,25~0,65.
Opcionalmente, el quemador incluye además una placa de ajuste de aire primario dispuesta delante del puerto del inyector de combustión rica y del puerto del inyector de combustión pobre para ajustar una cantidad de aire de inyección.
Opcionalmente, el quemador incluye además una placa de ajuste de aire secundario dispuesta debajo de la unidad de combustión, en la que la placa de ajuste de aire primario se extiende hacia abajo y define una cámara de equilibrio de presión entre la placa de ajuste de aire primario y la placa de ajuste de aire secundario.
Según algunas realizaciones de la presente invención, se proporciona una pluralidad de unidades de combustión y se disponen a lo largo de una dirección en anchura de la unidad de combustión.
Según un segundo aspecto de las realizaciones de la presente invención, se proporciona el calentador de agua a gas que tiene el quemador de las realizaciones anteriores.
Como el quemador según las realizaciones anteriores de la presente invención tiene los efectos técnicos anteriores, por lo tanto, el calentador de agua a gas según las realizaciones de la presente invención también tiene los efectos técnicos anteriores. Es decir, el calentador de agua a gas según las realizaciones de la presente invención está provisto del quemador según las realizaciones anteriores, con lo que la estabilidad de la estructura de la llama puede mejorarse, la temperatura de la llama puede reducirse y la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo del calentador de agua a gas puede reducirse.
Aspectos y ventajas adicionales de las realizaciones de la presente invención se darán en parte en las siguientes descripciones, se harán evidentes en parte de las siguientes descripciones, o se aprenderán de la práctica de las realizaciones de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista esquemática de una unidad de combustión de un quemador según una realización de la presente invención desde un ángulo.
La Fig. 2 es una vista esquemática de una unidad de combustión de un quemador según una realización de la presente invención desde otro ángulo.
La Fig. 3 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A-A de la Fig. 2.
La Fig. 4 es una vista superior de una unidad de combustión de un quemador según una realización de la presente invención.
La Fig. 5 es una vista en despiece de una unidad de combustión de un quemador según una realización de la presente invención.
La Fig. 6 es una vista esquemática de una unidad de combustión de un quemador según otra realización de la presente invención.
La Fig. 7 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea B-B de la Fig. 6.
La Fig. 8 es una vista ampliada de la porción C de la Fig. 7.
Números de referencia:
1: unidad de combustión;
11: carcasa del quemador, 111: primera porción de carcasa de combustión rica, 1111: primera cavidad de combustión rica, 112: segunda porción de carcasa de combustión rica, 1121: segunda cavidad de combustión rica, 113: primera porción de carcasa de combustión pobre, 114: segunda porción de carcasa de combustión pobre, 1141: cavidad de combustión pobre, 115: abertura de combustión pobre, 116: primer pasaje ciego, 117: segundo pasaje ciego, 118: primer puerto de llama de combustión rica, 119: segundo puerto de llama de combustión rica;
12: inyector de combustión pobre, 121: entrada de inyección de combustión pobre;
13: inyector de combustión rica, 131: entrada de inyección de combustión rica;
14: dispositivo de ajuste de flujo, 141: puerto de llama de combustión pobre;
15: boquilla de combustión rica;
16: boquilla de combustión pobre;
17: listón de conexión.
Descripción detallada
Se hará referencia en detalle a las realizaciones de la presente invención. Las realizaciones descritas en el presente documento con referencia a los dibujos son explicativas, ilustrativas y se utilizan para comprender en general la presente invención. Las realizaciones no deben interpretarse como una limitación de la presente invención.
En la memoria, debe entenderse que términos como "lateral", "longitud", "anchura", "grosor", "superior", "inferior", "frontal", "posterior", "izquierda", "derecha", "vertical", "horizontal", "superior", "inferior", "interior" y "exterior", deben interpretarse para referirse a la orientación tal y como se describe o se muestra en los dibujos en cuestión. Estos términos relativos son para la conveniencia de la descripción y no requieren que la presente invención se construya o funcione en una orientación particular.
Además, términos como "primero" y "segundo" se utilizan en la presente memoria con fines descriptivos y no pretenden indicar o implicar una importancia o significación relativa o el número de características técnicas indicadas. Así, la característica definida con "primero" y "segundo" puede comprender una o más de estas características. En la descripción de la presente invención, el término "una pluralidad de" significa dos o más de dos, a menos que se especifique en contra.
En la presente invención, a menos que se especifique o se limite de otro modo, los términos "montado", "conectado", "acoplado", "fijo" y similares se utilizan de forma amplia, y pueden ser, por ejemplo, conexiones fijas, conexiones desmontables o conexiones integrales; también pueden ser conexiones mecánicas o eléctricas; también pueden ser conexiones directas o indirectas a través de estructuras intermedias; también pueden ser comunicaciones internas de dos elementos, lo que puede ser entendido por los expertos en la materia según situaciones específicas.
Un quemador según las realizaciones de la presente invención se describirá con referencia a los dibujos en lo siguiente.
Con referencia a las Figs. 1-8, el quemador según la invención incluye al menos una unidad de combustión 1, cada unidad de combustión 1 incluye una carcasa del quemador 11 y un dispositivo de ajuste de flujo 14.
La carcasa del quemador 11 define una primera cavidad de combustión rica 1111, una segunda cavidad de combustión rica 1121 y una cavidad de combustión pobre 1141 en su interior. La carcasa del quemador 11 está provista de una entrada de inyección de combustión rica 131 en comunicación con la primera cavidad de combustión rica 1111 y la segunda cavidad de combustión rica 1121, una entrada de inyección de combustión pobre 121 en comunicación con la cavidad de combustión pobre 1141, un primer puerto de llama de combustión rica 118 en comunicación con la primera cavidad de combustión rica 1111, un segundo puerto de llama de combustión rica 119 en comunicación con la segunda cavidad de combustión rica 1121 y una abertura de combustión pobre 115 en comunicación con la cavidad de combustión pobre 1141.
El dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto en la abertura de combustión pobre 115 y el dispositivo de ajuste de flujo 14 está provisto de una pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 en comunicación con la cavidad de combustión pobre 1141, el primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 están ubicados en dos lados de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 respectivamente. Un primer pasaje ciego 116 y un segundo pasaje ciego 117 pueden estar definidos entre el dispositivo de ajuste de flujo 14 y dos paredes laterales de la abertura de combustión pobre 115 respectivamente, el primer pasaje ciego 116 está situado entre el primer puerto de llama de combustión rica y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141, y el segundo pasaje ciego 117 está situado entre el segundo puerto de llama de combustión rica 119 y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141.
En otras palabras, el quemador puede incluir una o más unidades de combustión 1, por ejemplo, el quemador puede incluir una pluralidad de unidades de combustión 1, la pluralidad de unidades de combustión 1 están dispuestas una al lado de la otra y están dispuestas a lo largo de una dirección en anchura de la unidad de combustión 1. La dirección en anchura se refiere a la dirección izquierda-derecha mostrada en la Fig. 5 y la Fig. 7. Cada unidad de combustión 1 incluye la carcasa del quemador 11 y el dispositivo de ajuste de flujo 14, el dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto en la carcasa del quemador 11.
La carcasa del quemador 11 define la primera cavidad de combustión rica 1111 en el interior de la misma, la segunda cavidad de combustión rica 1121 y la cavidad de combustión pobre 1141 en el interior de la misma. La carcasa del quemador 11 está provista de la entrada de inyección de combustión rica 131, la entrada de inyección de combustión pobre 121, la primera abertura de llama de combustión rica 118, la segunda abertura de llama de combustión rica 119 y la abertura de combustión pobre 115. La entrada de inyección de combustión rica 131 está configurada para introducir aire para la combustión rica y la entrada de inyección de combustión pobre 121 está configurada para introducir aire para la combustión pobre. Con referencia a la Fig. 1-Fig. 3 y a la Fig. 6, la entrada de inyección de combustión rica 131 está situada por encima de la entrada de inyección de combustión pobre 121.
La entrada de inyección de combustión rica 131 está en comunicación con la primera cavidad de combustión rica 1111 y la segunda cavidad de combustión rica 1121, la primera cavidad de combustión rica 1111 está en comunicación con el primer puerto de llama de combustión rica 118, la segunda cavidad de combustión rica 1121 está en comunicación con el segundo puerto de llama de combustión rica 119, la entrada de inyección de combustión pobre 121 está en comunicación con la cavidad de combustión pobre 1141, así como la cavidad de combustión pobre 1141 está en comunicación con la abertura de combustión pobre 115.
De este modo, el aire se introduce desde la entrada de inyección de combustión rica 131 y se mezcla con el gas combustible para formar el gas de combustión rica, el gas de combustión rica después de ser mezclado puede entrar en la primera cavidad de combustión rica 1111 y en la segunda cavidad de combustión rica 1121, y luego ser conducido al primer puerto de llama de combustión rica 118 y al segundo puerto de llama de combustión rica 119 respectivamente. El aire introducido por la entrada de inyección de combustión pobre 121 se mezcla con el gas combustible para formar gas de combustión pobre que fluye a la cavidad de combustión pobre 1141 entonces. Con referencia a las Figs. 5-8, el dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto en la abertura de combustión pobre 115, el dispositivo de ajuste de flujo 14 está provisto de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141, la cavidad de combustión pobre 1141 está en comunicación con la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141, y el gas de combustión pobre puede ser conducido a la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141.
Con referencia a la Fig. 4, Fig. 5, Fig. 7 y Fig. 8, el primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión pobre 141 están dispuestos a dos lados de la abertura de combustión pobre 115 respectivamente, la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 están situados entre el primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119. De este modo, en la parte superior de cada unidad de combustión 1 se puede formar una estructura que tiene un centro configurado para ser los puertos de llama de combustión pobre 141 y dos lados configurados para ser los puertos de combustión rica. Es decir, la unidad de combustión 1 puede permitir una estructura de llama que tenga una llama pobre en el centro y llamas ricas en los dos lados durante la combustión, de modo que se pueda mejorar la estabilidad de la llama, y se pueda reducir la temperatura de la llama de combustión, controlando la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
Como se muestra en la Fig. 7 y la Fig. 8, el dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto en la abertura de combustión pobre 115 y está conectado a las dos paredes laterales de la abertura de combustión pobre 115. El dispositivo de ajuste de flujo 14 define el primer pasaje ciego 116 y el segundo pasaje ciego 117 con las dos paredes laterales de la abertura de combustión pobre 115 respectivamente, ni el primer pasaje ciego 116 ni el segundo pasaje ciego 117 están en comunicación con la cavidad de combustión pobre 1141. El primer puerto de llama de combustión rica 118 puede estar separado de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 por medio del primer pasaje ciego 116, y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 puede estar separado de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 por medio del segundo pasaje ciego 117, con lo que la estructura de la llama es más estable, controlándose eficazmente la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
Una superficie superior de una pared lateral exterior del primer pasaje ciego 116 está enrasada con una superficie superior de una pared lateral exterior del segundo pasaje ciego 117 y es más alta que una superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14. Una superficie superior de una pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica 118 está enrasada con la del segundo puerto de llama de combustión rica 119 y es más alta que la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego 116 y la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego 117. Una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego 116 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego 117 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 se denotan por H1, y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica 118 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo puerto de llama de combustión rica 119 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 se denotan por H2, en el que H2>H1, controlando así la estabilidad del flujo en los puertos de llama rica y el puerto de llama pobre 141, mejorando aún más la estabilidad de la llama en combustión y reduciendo aún más la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
Por lo tanto, en el quemador de acuerdo con las realizaciones de la presente invención, el primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 de la unidad de combustión 1 están situados en dos lados de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 respectivamente, para formar la estructura de llama estable que tiene la llama de combustión pobre en el centro y las llamas de combustión rica en dos lados, reduciendo así la temperatura de la llama y controlando la emisión de los óxidos de nitrógeno en el humo después de la combustión.
Una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego 116 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego 117 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 se denotan por H1, y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica 118 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo puerto de llama de combustión rica 119 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 se denotan por H2, en el que H2>H1, controlando así la estabilidad del flujo en los puertos de llama rica y el puerto de llama pobre 141, mejorando aún más la estabilidad de la llama en combustión y reduciendo aún más la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
En algunas realizaciones de la presente invención, la anchura máxima del primer pasaje ciego 116 y la anchura máxima del segundo pasaje ciego 117 pueden ser iguales y se denotan por W2, la anchura máxima del primer puerto de llama de combustión rica 118 y la anchura máxima del segundo puerto de llama de combustión rica 119 son iguales y se denotan por W1, en el que W2>W1, asegurando así aún más la estabilidad estructural de las llamas en combustións. Específicamente, con referencia a la Fig. 7 y la Fig. 8, la anchura máxima del primer puerto de llama de combustión rica 118 se refiere a la anchura máxima de un lado estrecho del primer puerto de llama de combustión rica 118 a lo largo de una dirección izquierda-derecha, la anchura máxima del segundo puerto de llama de combustión rica 119 se refiere a la anchura máxima de un lado estrecho del segundo puerto de llama de combustión rica 119 a lo largo de la dirección izquierda-derecha. La anchura máxima del primer pasaje ciego 116 y la anchura máxima del segundo pasaje ciego 117 se refieren a las anchuras máximas de los lados estrechos del primer pasaje ciego 116 y del segundo pasaje ciego 117 a lo largo de la dirección izquierda-derecha respectivamente. Las anchuras máximas de los lados estrechos del primer pasaje ciego 116 y del segundo pasaje ciego 117 son iguales y están configuradas para ser W2, las anchuras máximas de los lados estrechos del primer puerto de llama de combustión rica 118 y del segundo puerto de llama de combustión rica 119 son iguales y están configuradas para ser W1, las anchuras máximas W2 de los lados estrechos del primer pasaje ciego 116 y del segundo pasaje ciego 117 son mayores o iguales que las anchuras máximas W1 de los lados estrechos del primer puerto de llama de combustión rica 118 y del segundo puerto de llama de combustión rica 119.
En algunas realizaciones de la presente invención, la anchura máxima del puerto de llama de combustión pobre 141 puede denotarse por W3, una altura del dispositivo rectificador 14 puede denotarse por H, en la que W3/H=0,03~0,30. Específicamente, como se muestra en la Fig. 4 y la Fig. 5, el dispositivo rectificador 14 puede incluir una pluralidad de placas rectificadoras. La pluralidad de placas rectificadoras define una pluralidad de pasajes de tipo finamente estirado entre las mismas. La pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 se forman en la parte superior de cada pasaje de tipo finamente estirado. En el cual, la anchura máxima W3 del puerto de llama de combustión pobre 141 se refiere a la anchura máxima de un lado estrecho de una abertura superior de cada pasaje de tipo finamente estirado a lo largo de la dirección izquierda-derecha, una altura H del dispositivo rectificador 14 se refiere a la altura de cada pasaje de tipo finamente estirado, preferiblemente, W3/H=0,05-0,20. De este modo, la estabilidad de la estructura de las llamas de combustión rica y de las llamas de combustión pobre puede estar más garantizada.
En algunas realizaciones de la presente invención, una relación entre la cantidad de aire y la del gas combustible en teoría para la combustión completa del gas combustible puede denotarse por Os, una relación de mezcla entre la cantidad de aire y la del gas combustible en la entrada de inyección de combustión rica 131 puede denotarse por Or, en la que, (Dr/(Ds=0,5~0,8.
Or/Os se refiere a una relación de aire primario de la combustión rica. Mediante el control de la proporción de aire primario de la combustión rica, el gas combustible y el aire se mezclan completamente y tienen una buena relación de combustión, el gas combustible puede quemarse suficientemente durante la combustión rica, a fin de formar la estructura de la llama estable y reducir la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
En algunas realizaciones de la presente invención, la relación entre la cantidad de aire y la del gas combustible, en teoría, para la combustión completa del gas combustible puede denotarse por Os , una relación de mezcla entre la cantidad de aire y la del gas combustible en la entrada de inyección de combustión pobre 121 puede denotarse por Ol, en la que, Ol/Os=1,5~2,0.
OR/OS se refiere a una relación de aire primario de la combustión pobre. Mediante el control de la proporción de aire primario de la combustión rica y la combustión pobre, para que el gas combustible y el aire se mezclen completamente y tengan una buena relación de combustión, el gas combustible puede quemarse suficientemente durante la combustión pobre, para formar la estructura de la llama estable y reducir la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
De acuerdo con la invención, como se muestra en la Fig. 5, Fig. 7 y Fig. 8, la carcasa del quemador 11 incluye una primera porción de carcasa de combustión pobre 113, una segunda porción de carcasa de combustión pobre 114, una primera porción de carcasa de combustión rica 111 y una segunda porción de carcasa de combustión rica 112. La primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 están conectadas entre sí y definen la cavidad de combustión pobre 1141 y la abertura de combustión pobre 115. El dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto entre la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 y se encuentra en la abertura de combustión pobre 115.
La primera porción de carcasa de combustión rica 111 está conectada a la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y está ubicada fuera de la primera porción de carcasa de combustión pobre 113. La primera porción de carcasa de combustión rica 111 y la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 definen conjuntamente la primera cavidad de combustión rica 1111 y el primer puerto de llama de combustión rica 118. La segunda porción de carcasa de combustión rica 112 está conectada a la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 y se encuentra fuera de la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114. La segunda porción de carcasa de combustión rica 112 y la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 definen conjuntamente la segunda cavidad de combustión rica 1121 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119.
Como se muestra en la Fig. 7 y en la Fig. 8, el primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 están ubicados a dos lados de la abertura de combustión pobre 115 respectivamente. El dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto en la abertura de combustión pobre 115 y está provisto de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141. La pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 están dispuestos en la parte superior del dispositivo de ajuste de flujo 14. El primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 están situados en dos lados de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 respectivamente, facilitando así la formación de la estructura de llama estable que tiene la llama de combustión pobre en el centro y las llamas de combustión rica en dos lados, de modo que se mejora la estabilidad de las llamas, se reduce la temperatura de las llamas y se reduce la emisión de óxidos de nitrógeno.
La carcasa del quemador 11 incluye además una pluralidad de listones de conexión 17. Dos extremos de cada listón de conexión 17 están conectados a la primera porción de carcasa de combustión rica 111 y a la segunda porción de carcasa de combustión rica 112 respectivamente. La pluralidad de listones de conexión 17 divide cada uno del primer puerto de lama de combustión rica 118, el segundo puerto de llama de combustión rica 119 y el puerto de llama de combustión pobre 141 en una pluralidad de segmentos. Así, la llama de combustión pobre y la llama de combustión rica pueden dividirse en una pluralidad de segmentos, aumentando así un área de disipación de calor de la llama y reduciendo la temperatura de la misma.
Opcionalmente, la carcasa del quemador 11 puede incluir además un inyector de combustión pobre 12 y un inyector de combustión rica 13. El inyector de combustión pobre 12 está conectado a la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y a la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114. La entrada de inyección de combustión pobre 121 está dispuesta en el quemador de combustión pobre. El inyector de combustión rica 13 está conectado a la primera porción de carcasa de combustión rica 111 y a la segunda porción de carcasa de combustión rica 112 y está en comunicación con la primera cavidad de combustión rica 1111 y la segunda cavidad de combustión rica 1121. El inyector de combustión rica 13 está situado por encima del inyector de combustión pobre 12, y la entrada de inyección de combustión rica 131 está dispuesta en el inyector de combustión rica 13. Así, el gas combustible y el aire introducido pueden ser conducidos a la primera cavidad de combustión rica 1111 y a la segunda cavidad de combustión rica 1121 a través del inyector de combustión rica 13, el gas combustible y el aire se mezclan en la primera cavidad de combustión rica 1111 y en la segunda cavidad de combustión rica 1121, y el gas mezclado es conducido al primer puerto de llama de combustión rica 118 y al segundo puerto de llama de combustión rica 119. Al mismo tiempo, el gas combustible y el aire introducido pueden ser conducidos a la cavidad de combustión pobre 1141 a través del inyector de combustión pobre 12, el gas combustible y el aire pueden ser mezclados en la cavidad de combustión pobre 1141 y el gas y el aire mezclados pueden ser conducidos al puerto de llama de combustión pobre 141.
En algunas realizaciones de la presente invención, la unidad de combustión 1 puede incluir además una boquilla de combustión rica 15 y una boquilla de combustión pobre 16. La boquilla de combustión rica 15 puede estar configurada para proporcionar la entrada de inyección de combustión rica 131 con el gas combustible y la boquilla de combustión pobre 16 puede estar configurada para proporcionar la entrada de inyección de combustión pobre 121 con el gas combustible. La boquilla de combustión rica 15 está en comunicación con el puerto del inyector de combustión rica 13 y la boquilla de combustión pobre 16 está en comunicación con la entrada de inyección de combustión pobre 121. Así, el gas combustible puede ser inyectado en la entrada de inyección de combustión rica 131 a través de la boquilla de combustión rica 15. El gas combustible se mezcla con el aire introducido por el inyector de combustión rica 13 y es conducido a la primera cavidad de combustión rica 1111 y a la segunda cavidad de combustión rica 1121. El gas combustible puede ser inyectado en la entrada de inyección de combustión pobre 121 a través de la boquilla de combustión pobre 16. El gas combustible se mezcla con el aire introducido por el inyector de combustión pobre 12 y es conducido a la cavidad de combustión pobre 1141.
Opcionalmente, un área seccional S3 de un puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión rica 15 y un área seccional S4 de un puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión pobre 16 podrían satisfacer: S3/S4=0,25~0,65. Es decir, el área seccional del puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión rica 15 es de 0,25-0,65 por ciento del área seccional del puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión pobre 16. Por lo tanto, mediante el diseño de la relación del área de la sección del puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión rica 15 a la de la boquilla de combustión pobre 16, la relación de la cantidad de gas combustible a la del aire para la combustión rica y la combustión pobre puede ser controlada, de modo que la cantidad de aire introducido por la entrada de inyección de combustión pobre 121 y la cantidad de gas combustible inyectado por la boquilla de combustión pobre 16 , así como la cantidad de aire introducido por la entrada de inyección de combustión rica 131 y la cantidad de gas combustible inyectado por la boquilla de combustión rica 15 puedan tener una buena relación, siendo así la combustión rica y la combustión pobre más suficientes, y reduciéndose la emisión de óxidos de nitrógeno.
Opcionalmente, el quemador puede incluir además una placa de ajuste de aire primario, la placa de ajuste de aire primario está dispuesta delante de la entrada de inyección de combustión rica 131 y la entrada de inyección de combustión pobre 121 para ajustar una cantidad de aire de inyección. De este modo, la cantidad de aire introducida en la entrada de inyección de combustión rica 131 y en la entrada de inyección de combustión pobre 121 puede ajustarse a través de la placa de ajuste de aire primario, con lo que se controla aún más la proporción de la cantidad de aire con respecto al gas combustible en la entrada de inyección de combustión rica 131 y la proporción de la cantidad de aire con respecto al gas combustible en la entrada de inyección de combustión pobre 121.
Además, el quemador puede incluir una placa de ajuste de aire secundario, la placa de ajuste de aire secundario está dispuesta debajo de la unidad de combustión 1, y la placa de ajuste de aire primario se extiende hacia abajo y define una cámara de equilibrio de presión entre la placa de ajuste de aire primario y la placa de ajuste de aire secundario. Específicamente, la placa de ajuste de aire primario está dispuesta delante de la entrada de inyección de combustión rica 131 y la entrada de inyección de combustión pobre 121 para ajustar la cantidad de aire de inyección, la placa de ajuste de aire secundario está dispuesta debajo de la unidad de combustión 1 para ajustar la cantidad de aire en una cámara de combustión, un extremo inferior de la placa de ajuste de aire primario se extiende hacia abajo y define la cámara de equilibrio de presión entre la placa de ajuste de aire primario y la placa de ajuste de aire secundario. De este modo, el flujo de aire producido por un soplador de aire del quemador fluye hacia la entrada de inyección de combustión rica 131 y la entrada de inyección de combustión pobre 121 a través de la cámara de equilibrio de presión 21, de modo que el aire primario que entra en la entrada de inyección de combustión rica 131 y en la entrada de inyección de combustión pobre 121 es más uniforme, a fin de mejorar el efecto de combustión.
Una realización específica del quemador según las realizaciones de la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos en lo que sigue. Cabe señalar que, la siguiente descripción es sólo explicativa y no puede interpretarse como una limitación de la presente divulgación.
Como se muestra en las Figs. 1-8, el quemador según las realizaciones de la presente invención puede incluir la pluralidad de unidades de combustión 1, la placa de ajuste de aire primario y la placa de ajuste de aire secundario, en la que la pluralidad de unidades de combustión 1 están dispuestas una al lado de la otra a lo largo de la anchura de la unidad de combustión 1.
En concreto, cada unidad de combustión 1 incluye la carcasa del quemador 11, el dispositivo de ajuste de flujo 14, el inyector de combustión rica 13, el inyector de combustión pobre 12, la boquilla de combustión rica 15 y la boquilla de combustión pobre 16. Como se muestra en las Fig. 5, Fig. 7 y Fig. 8, la carcasa del quemador 11 incluye la primera porción de carcasa de combustión pobre 113, la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114, la primera porción de carcasa de combustión rica 111 y la segunda porción de carcasa de combustión rica 112. La primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 están conectadas entre sí y definen la cavidad de combustión pobre 1141 y la abertura de combustión pobre 115. El dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto entre la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 y se encuentra en la abertura de combustión pobre 115. La primera porción de carcasa de combustión rica 111 está conectada a la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y está situada fuera de la primera porción de carcasa de combustión pobre 113. La primera porción de carcasa de combustión rica 111 y la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 definen conjuntamente la primera cavidad de combustión rica 1111 y el primer puerto de llama de combustión rica 118. La segunda porción de carcasa de combustión rica 112 está conectada a la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 y se encuentra fuera de la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114. La segunda porción de carcasa de combustión rica 112 y la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114 definen conjuntamente la segunda cavidad de combustión rica 1121 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119.
El primer opuerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 están situados a ambos lados de la abertura de combustión pobre 115 respectivamente. El dispositivo de ajuste de flujo 14 está dispuesto en la abertura de combustión pobre 115 y está provisto de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141. La pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 están dispuestos en la parte superior del dispositivo de ajuste de flujo 14. El primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 están situados en dos lados de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141 respectivamente, facilitando así la formación de la estructura de llama estable que tiene la llama de combustión pobre en el centro y las llamas de combustión rica en dos lados, de modo que se mejora la estabilidad de las llamas, se reduce la temperatura de las llamas y se reduce la emisión de óxidos de nitrógeno.
El inyector de combustión pobre 12 está conectado a la primera porción de carcasa de combustión pobre 113 y a la segunda porción de carcasa de combustión pobre 114. La entrada de inyección de combustión pobre 121 está dispuesta en el quemador de combustión pobre. El inyector de combustión rica 13 está conectado a la primera porción de carcasa de combustión rica 111 y a la segunda porción de carcasa de combustión rica 112 y está en comunicación con la primera cavidad de combustión rica 1111 y la segunda cavidad de combustión rica 1121. El inyector de combustión rica 13 está situado por encima del inyector de combustión pobre 12, y la entrada de inyección de combustión rica 131 está dispuesta en el inyector de combustión rica 13. Así, el gas combustible y el aire introducido pueden ser conducidos a la primera cavidad de combustión rica 1111 y a la segunda cavidad de combustión rica 1121 a través del inyector de combustión rica 13, el gas combustible y el aire se mezclan y son conducidos al primer puerto de llama de combustión rica 118 y al segundo puerto de llama de combustión rica 119. Al mismo tiempo, el gas combustible y el aire introducido pueden ser conducidos a la cavidad de combustión pobre 1141 a través del inyector de combustión pobre 12, el gas combustible y el aire pueden ser mezclados conducidos al puerto de llama de combustión pobre 141.
La boquilla de combustión rica 15 puede estar configurada para proporcionar la entrada de inyección de combustión rica 131 con el gas combustible y la boquilla de combustión pobre 16 puede estar configurada para proporcionar la entrada de inyección de combustión pobre 121 con el gas combustible. La boquilla de combustión rica 15 está en comunicación con el puerto del inyector de combustión rica 13. La boquilla de combustión pobre 16 está en comunicación con la entrada de inyección de combustión pobre 121. Así, el gas combustible puede ser inyectado en la entrada de inyección de combustión rica 131 a través de la boquilla de combustión rica 15. El gas combustible se mezcla con el aire introducido por el inyector de combustión rica 13 y es conducido a la primera cavidad de combustión rica 1111 y a la segunda cavidad de combustión rica 1121. El gas combustible puede ser inyectado en la entrada de inyección de combustión pobre 121 a través de la boquilla de combustión pobre 16. El gas combustible se mezcla con el aire introducido por el inyector de combustión pobre 12 y es conducido a la cavidad de combustión pobre 1141.
El área seccional S1 de la entrada de inyección de combustión rica 131 y el área seccional S2 de la entrada de inyección de combustión pobre 121 satisfacen: S1/S2=0,20~0,40. El área seccional S3 del puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión rica 15 y el área seccional S4 del puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión pobre 16 podrían satisfacer: S3/S4=0,25~0,65. Por lo tanto, la relación entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión rica 131 y la relación entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión pobre 121 pueden ser controladas, y entonces la relación de aire primaria de la combustión rica y la relación de aire primaria de la combustión pobre pueden ser controladas adicionalmente.
La relación entre la cantidad de aire y la de gas combustible en teoría para una combustión completa del gas combustible puede denotarse por Os, la relación de mezcla entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión rica 131 puede denotarse por Or, y la relación de mezcla entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión pobre 121 puede denotarse por Ol. La relación de aire primario de la quema rica está configurada para ser Or/Os y satisface: Or/Os=0,5~0,8, la relación de aire primario de la combustión pobre está configurada para ser Ol/Os y satisface: Ol/Os=1,5~2,0. Por lo tanto, mediante el diseño de la relación del área del puerto de la entrada de inyección de combustión rica 131 a la de la entrada de inyección de combustión pobre 121, y el diseño de la relación del área seccional del puerto del chorro de gas de la boquilla de combustión rica 15 a la de la boquilla de combustión pobre 16, la relación de aire primario de la combustión rica y la combustión pobre puede ser controlada, de modo que el gas combustible y el aire se mezclen completamente y tenganuna buena proporción de combustión, a fin de formar la estructura de la llama estable y reducir la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo.
Como se muestra en la Fig. 7 y la Fig. 8, el primer pasaje ciego 116 y el segundo pasaje ciego 117 pueden estar definidos entre el dispositivo de ajuste de flujo 14 y dos paredes laterales de la abertura de combustión pobre 115 respectivamente, el primer pasaje ciego 116 está ubicado entre el primer puerto de llama de combustión rica 118 y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141, y el segundo pasaje ciego 117 está ubicado entre el segundo puerto de llama de combustión rica 119 y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre 141.
La superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego 116 está enrasada con la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego 117 y es más alta que la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14. La superficie superior de la pared lateral externa del primer puerto de llama de combustión rica 118 está enrasada con la superficie superior de la pared lateral externa del segundo puerto de llama de combustión rica 119 y es más alta que la superficie superior de la pared lateral externa del primer pasaje ciego 116 y la superficie superior de la pared lateral externa del segundo pasaje ciego 117. La diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego 116 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 y la diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego 117 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 se denotan por H1, y la diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica 118 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 y la diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo puerto de llama de combustión rica 119 y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo 14 se denotan por H2, la anchura máxima del primer pasaje ciego 116 y la anchura máxima del segundo pasaje ciego 117 son iguales y pueden denotarse por W2, la anchura máxima del primer puerto de llama de combustión rica 118 y la anchura máxima del segundo puerto de llama de combustión rica 119 son iguales y pueden denotarse por W1, en el que H2>H1, W2>W1, facilitando así el control de la estabilidad del flujo en los puertos de llama de combustión rica y el puerto de llama de combustión pobre 141, mejorando aún más la estabilidad de la llama de combustión.
La anchura máxima del puerto de llama de combustión pobre 141 puede denotarse por W3, y la altura del dispositivo de ajuste de flujo 14 puede denotarse por H, en el que, W3/H=0,03~0,30, y preferentemente, W3/H=0,05~0,20, con lo que la estabilidad estructural de la llama de combustión rica y de la llama de combustión pobre podrán garantizarse adicionalmente.
La placa de ajuste del aire primario puede estar dispuesta delante de la entrada de inyección de combustión rica 131 y de la entrada de inyección de combustión pobre 121 de cada unidad de combustión 1, a fin de ajustar la cantidad de aire de inyección. Por lo tanto, la cantidad de aire introducida desde la entrada de inyección de combustión rica 131 y la entrada de inyección de combustión pobre 121 de cada unidad de combustión 1 puede ajustarse a través de la placa de ajuste de aire primario, con lo que la proporción de la cantidad de aire con respecto al gas combustible en la entrada de inyección de combustión rica 131 y la proporción de la cantidad de aire con respecto al gas combustible en la entrada de inyección de combustión pobre 121 se controla aún más.
La placa de ajuste de aire secundario está dispuesta debajo de la unidad de combustión 1 para ajustar la cantidad de aire en la cámara de combustión, la placa de ajuste de aire primario se extiende hacia abajo y define una cámara de equilibrio de presión entre la placa de ajuste de aire primario y la placa de ajuste de aire secundario. El flujo de aire producido por el soplador de aire del calentador de agua a gas fluye hacia la entrada de inyección de combustión rica 131 y la entrada de inyección de combustión pobre 121 a través de la cámara de equilibrio de presión, de modo que el aire primario que entra en la entrada de inyección de combustión rica 131 y en la entrada de inyección de combustión pobre 121 es más uniforme, a fin de mejorar el efecto de combustión.
Por lo tanto, en el quemador de acuerdo con las realizaciones de la presente invención, el primer puerto de llama de combustión rica 118 y el segundo puerto de llama de combustión rica 119 de la unidad de combustión 1 están situados en dos lados de la pluralidad de llamas de combustión pobre 141, con el fin de formar la estructura de llama estable que tiene la llama de combustión pobre en el centro y la llama de combustión rica en los dos lados, reduciendo la temperatura de la llama y controlando la emisión de los óxidos de nitrógeno en el humo después de la combustión. Además, el área seccional S1 de la entrada de inyección de combustión rica 131 y el área seccional S2 de la entrada de inyección de combustión pobre 121 del quemador satisfacen: S1/S2=0,20~0,40, y el área seccional S3 del puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión rica 15 y el área seccional S4 del puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión pobre 16 se satisfacen: S3/S4=0,25~0,65. La estructura de la carcasa del quemador 11 y la proporción de aire primario de la combustión rica y de la combustión pobre se definen, logrando así una buena proporción del aire introducido por la entrada de inyección de combustión rica 131 y la entrada de inyección de combustión pobre 121 con respecto al gas combustible, y controlando además la estabilidad estructural de la llama de combustión y reduciendo la emisión de óxidos de nitrógeno.
Además, la presente invención proporciona un calentador de agua a gas que tiene el quemador según las realizaciones anteriores.
Como el quemador según las realizaciones anteriores de la presente invención tiene los efectos técnicos anteriores, por lo tanto el calentador de agua a gas según las realizaciones de la presente invención también tiene los efectos técnicos anteriores. Es decir, el calentador de agua a gas según las realizaciones de la presente invención está provisto del quemador según las realizaciones anteriores, la temperatura de la llama puede reducirse y la emisión de óxidos de nitrógeno en el humo del calentador de agua a gas puede reducirse.
En la presente invención, a menos que se especifique o se limite de otra manera, una estructura en la que una primera característica está "sobre" o "debajo" de una segunda característica puede incluir una realización en la que la primera característica está en contacto directo con la segunda característica, y también puede incluir una realización en la que la primera característica y la segunda característica no estén en contacto directo entre sí, pero estén en contacto a través de una característica adicional formada entre las mismas. Además, un primer elemento "sobre", "por encima" o "en la parte superior" de un segundo elemento puede incluir una realización en la que el primer elemento está a la derecha u oblicuamente "sobre", "por encima" o "en la parte superior" del segundo elemento, o simplemente significa que el primer elemento está a una altura superior a la del segundo elemento; mientras que un primer elemento "debajo", "por debajo" o "en la parte inferior" de un segundo elemento puede incluir una realización en la que el primer elemento esté a la derecha u oblicuamente "debajo", "por debajo" o "en la parte inferior" del segundo elemento, o simplemente significa que el primer elemento está a una altura inferior a la del segundo elemento.
La referencia en toda la presente memoria a "una realización", "algunas realizaciones", "un ejemplo", "un ejemplo específico" o "algunos ejemplos", significa que un rasgo, estructura, material o característica particular descrito en relación con la realización o el ejemplo está incluido en al menos una realización o ejemplo de la presente invención. Así, las similitudes de las frases no se refieren necesariamente a la misma realización o ejemplo de la presente invención. Además, los rasgos, estructuras, materiales o características particulares pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones o ejemplos.
Aunque se han mostrado y descrito realizaciones explicativas, los expertos en la materia apreciarán que las realizaciones anteriores no pueden interpretarse como una limitación de la presente invención, y que pueden realizarse cambios, alternativas y modificaciones en las realizaciones sin apartarse del alcance de la presente invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un quemador que comprende al menos una unidad de combustión (1), la unidad de combustión (1) comprende:
una carcasa del quemador (11) que define una primera cavidad de combustión rica (1111), una segunda cavidad de combustión rica (1121) y una cavidad de combustión pobre (1141) en su interior, en el que la carcasa del quemador (11) comprende una pluralidad de listones de conexión (17) y está provista de una entrada de inyección de combustión rica (13) en comunicación con la primera cavidad de combustión rica (1111) y la segunda cavidad de combustión rica (1121), una entrada de inyección de combustión pobre (121) en comunicación con la cavidad de combustión pobre (1141), un primer puerto de llama de combustión rica (118) en comunicación con la primera cavidad de combustión rica (1111) un segundo puerto de llama de combustión rica (119) en comunicación con la segunda cavidad de combustión rica (1121) y una abertura de combustión pobre (115) en comunicación con la cavidad de combustión pobre (1141) en la misma, y en el que la carcasa del quemador comprende además una primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y una segunda porción de carcasa de combustión pobre (114), en el que la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) están conectadas entre sí y definen la cavidad de combustión pobre (1141) y la abertura de combustión pobre (115);
una primera porción de carcasa de combustión rica (111) y una segunda porción de carcasa de combustión rica (112), en el que la primera porción de carcasa de combustión rica (111) está conectada a la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y situada fuera de la primera porción de carcasa de combustión pobre (113), la primera porción de carcasa de combustión rica (111) y la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) definen conjuntamente la primera cavidad de combustión rica (1111) y el primer puerto de llama de combustión rica (118), la segunda porción de carcasa de combustión rica (112) está conectada a la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) y se encuentra fuera de la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114), la segunda porción de carcasa de combustión rica (112) y la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) definen conjuntamente la segunda cavidad de combustión rica (1121) y el segundo puerto de llama de combustión rica (119);
en el que la unidad de quemador (1) comprende además un dispositivo de ajuste de flujo (14), dispuesto entre la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114) y situado en la abertura de combustión pobre (115) y provisto de una pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141) en comunicación con la cavidad de combustión pobre (1141), en el que el primer puerto de llama de combustión rica (118) y el segundo puerto de llama de combustión rica (119) están situados en dos lados de la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141) respectivamente, un primer pasaje ciego (116) y un segundo pasaje ciego (117) están definidos entre el dispositivo de ajuste de flujo (14) y dos paredes laterales de la abertura de combustión pobre (141) respectivamente, el primer pasaje ciego (116) está situado entre el primer puerto de llama de combustión rica (118) y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141), y el segundo pasaje ciego (117) está situado entre el segundo puerto de llama de combustión rica (119) y la pluralidad de puertos de llama de combustión pobre (141);
en el que una superficie superior de una pared lateral exterior del primer pasaje ciego (116) está enrasada con una superficie superior de una pared lateral exterior del segundo pasaje ciego (117) y es más alta que una superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14), una superficie superior de una pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica (118) está enrasada con la del segundo puerto de llama de combustión rica (119) y es más alta que la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego (116) y la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego (117) una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer pasaje ciego (116) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo pasaje ciego (117) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) se denotan por H1, y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del primer puerto de llama de combustión rica (118) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) y una diferencia de altura entre la superficie superior de la pared lateral exterior del segundo puerto de llama de combustión rica (119) y la superficie superior del dispositivo de ajuste de flujo (14) se denotan por H2, en el que H2>H1,
caracterizado porque los extremos de cada listón de conexión (17) están conectados a la primera porción de carcasa de combustión rica (111) y a la segunda porción de carcasa de combustión rica (112) respectivamente, y la pluralidad de listones de conexión (17) dividen cada uno del primer puerto de llama de combustión rica (118), el segundo puerto de llama de combustión rica (119) y los puertos de la llama de combustión pobre (141) en una pluralidad de segmentos.
2. El quemador según la reivindicación 1, en el que una anchura máxima del primer pasaje ciego y una anchura máxima del segundo pasaje ciego son iguales y se denotan por W2, y una anchura máxima del primer puerto de llama de combustión rica y una anchura máxima del segundo puerto de llama de combustión rica son iguales y se denotan por W1, en el que W2>W1.
3. El quemador según la reivindicación 1, en el que una distancia entre dos paredes laterales exteriores del dispositivo de ajuste de flujo se denota por W3 y una altura del dispositivo de ajuste de flujo se denota por H, en el que W3/H=0,03~0,30.
4. El quemador según la reivindicación 1, en el que una relación entre la cantidad de aire y la de gas combustible, en teoría, para la combustión completa del gas combustible se denota por Os , y una relación de mezcla entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión rica se denota por Or, en el que Or/Os=0,5~0,8.
5. El quemador según la reivindicación 1, en el que una relación entre la cantidad de aire y la de gas combustible, en teoría, para la combustión completa del gas combustible se denota por Os , y una relación de mezcla entre la cantidad de aire y la de gas combustible en la entrada de inyección de combustión pobre se denota por Ol, en la que Ol/Os =1,5~2,0.
6. El quemador según cualquier reivindicación anterior, en el que la carcasa del quemador (11) comprende además:
un inyector de combustión pobre (12), conectado a la primera porción de carcasa de combustión pobre (113) y a la segunda porción de carcasa de combustión pobre (114), en el que la entrada de inyección de combustión pobre (121) está dispuesta en el inyector de combustión pobre (12); y
un inyector de combustión rica (13), conectado a la primera porción de carcasa de combustión rica (111) y a la segunda porción de carcasa de combustión rica (113) y en comunicación con la primera cavidad de combustión rica (1111) y la segunda cavidad de combustión rica (1121), en el que el inyector de combustión rica (13) está situado por encima del inyector de combustión pobre (12) y la entrada de inyección de combustión rica (131) está dispuesta en el inyector de combustión rica (13).
7. El quemador según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la unidad de combustión comprende además:
una boquilla de combustión rica (15) configurada para suministrar a la entrada de inyección de combustión rica (131) el gas combustible y que corresponde al puerto del inyector de combustión rica; y
una boquilla de combustión pobre (16) configurada para proporcionar a la entrada de inyección de combustión pobre (121) el gas combustible y que corresponde al puerto del inyector de combustión pobre.
8. El quemador según la reivindicación 7, en el que un área seccional S3 de un puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión rica y un área seccional S4 de un puerto de chorro de gas de la boquilla de combustión pobre satisfacen: S3/S4=0,25~0,65.
9. El quemador según la reivindicación 7, que comprende además una placa de ajuste del aire primario dispuesta delante del puerto del inyector de combustión rica y del puerto del inyector de combustión pobre para ajustar una cantidad de aire de inyección.
10. El quemador según la reivindicación 9, que comprende además una placa de ajuste de aire secundario dispuesta debajo de la unidad de combustión, en el que la placa de ajuste de aire primario se extiende hacia abajo y define una cámara de equilibrio de presión entre la placa de ajuste de aire primario y la placa de ajuste de aire secundario.
11. El quemador según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que se proporciona una pluralidad de unidades de combustión y se dispone a lo largo de una dirección en anchura de la unidad de combustión.
12. Un calentador de agua a gas que comprende el quemador según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11.
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