專利名稱：帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醇基燃料燃燒器，特別是指一種帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃
料燃燒器。
背景技術(shù)：
目前，市場上有三種醇基燃料燃燒器參見附圖l，第一類是液面直燃式。它是將 一定數(shù)量的醇基燃料直接注入爐灶的小型容器中，燃燒和汽化在液面同時(shí)進(jìn)行。缺點(diǎn)是燃 燒溫度低，醇基燃料燃燒不完全，熱效率低，并產(chǎn)生大量的有害氣體，污染環(huán)境，浪費(fèi)能源。 參見附圖2，第二類是液體燃料加壓式。它采用向下開口罩杯，流入的液體吸收罩杯熱量汽 化加壓，從罩杯上小孔噴出。存在的問題有(l)由于低壓供液，火力逐漸增強(qiáng)，若汽化不 足，燃燒不穩(wěn)定，有喘氣現(xiàn)象；(2)液體流量控制困難；(3)熱效率低，對燃料質(zhì)量要求較高， 否則液體汽化不好。參見附圖3，第三類是自增壓式。這種燃燒器沒有專門的汽化器，利用 燃燒器與燃料箱形成的腔體，在燃燒時(shí)通過被加熱的腔體加熱燃料，燃料在燃料箱中汽化 產(chǎn)生壓力，供燃燒器燃燒。這種燃燒器燃料箱溫度高，壓力大，并始終處于波動(dòng)之中，在某種 情況下有可能導(dǎo)致燃料箱內(nèi)壓力急劇升高，有引起燃料箱爆炸的可能，存在較大安全隱患。 上述三種燃燒器都存在不同的缺陷，且其熱效率僅為26 32%， C0 > 200卯m，有些燃燒器 CO排放甚至高于1200卯m， NOx > 40卯m，不能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保高效的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種燃燒效率高，能源耗量 低，污染物排放少，安全環(huán)保的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器。 本實(shí)用新型帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，包括風(fēng)腔、燃燒混燃室、霧化噴 射管，所述風(fēng)腔一端開口 ，另一端設(shè)有一進(jìn)風(fēng)口 ；所述燃燒混燃室為一端設(shè)有底板，另一端 開口的圓筒，在其圓筒壁上設(shè)有風(fēng)孔，所述燃燒混燃室套裝在所述風(fēng)腔中，兩者的開口端同 向并通過所述開口端固定連接定位；所述霧化噴射管中心為通孔，一端安裝有一輻射板，另 一端安裝在所述燃燒混燃室的底板上并與穿過所述風(fēng)腔的燃料輸送管的一端連通，在所述 霧化噴射管壁上的同一橫截面上均布有至少2個(gè)與所述霧化噴射管中心通孔連通的燃料 噴射孔。 本實(shí)用新型中，所述霧化噴射管一端的輻射板形狀為圓形、橢圓形、正多邊形中的一種。 本實(shí)用新型中，所述輻射板由不銹鋼制造并安裝在所述霧化噴射管一端。 本實(shí)用新型中，所述霧化噴射管由銅制造。 本實(shí)用新型中，所述燃燒混燃室圓筒壁上設(shè)置三圈風(fēng)孔，相鄰兩圈之間的風(fēng)孔位 置相互交錯(cuò)分布；所述最下一圈風(fēng)孔軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所 在處橫截面的燃燒混燃室切線方向呈45。 80°夾角；所述中間一圈風(fēng)孔的的軸線與所 述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處燃燒混燃室橫截面的切線方向呈90°夾
3角；所述最上一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈10° 80°夾角，且與所述燃燒 混燃室的軸線相交。本實(shí)用新型中，所述風(fēng)孔半徑為R0. 75mm R4mm。 本實(shí)用新型的工作原理簡述于下 醇基燃料經(jīng)燃料輸送管流入霧化噴射管，在霧化噴射管中銅系催化劑催化作用 下，部分直接高溫裂解生成氫氣和一氧化碳 CH30H—2H2+C0 或與燃料中的水反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳 CH30H+H20—3H2+C02 裂解后的甲醇與未反應(yīng)的甲醇一起從霧化噴射管上的小孔噴出?？諝鈴娘L(fēng)腔外壁 底部風(fēng)口進(jìn)入燃燒器風(fēng)腔，再從風(fēng)腔內(nèi)壁上的多排風(fēng)孔噴出，在燃燒混燃室內(nèi)形成高速旋 轉(zhuǎn)風(fēng)場，加大了醇基燃料液珠表面的切應(yīng)力，使得燃料更易分裂成半徑更小的液珠，加強(qiáng)了 燃料的霧化效果；同時(shí)高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)場也延長了燃料與空氣的混合時(shí)間，使混合更加充分， 燃燒效率明顯提高。 本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)，將不銹鋼輻射板安裝在霧化噴射管的頂部，使燃 料在輻射板與燃燒混燃室壁底部以及環(huán)繞霧化噴射管周圍的燃燒混燃室壁形成的一個(gè)霧 化氣化燃燒區(qū)域內(nèi)停留時(shí)間比一般的無輻射板設(shè)計(jì)長，大大提升了燃料的燃燒率；輻射板 在燃燒混燃室中被加熱后，自身成為一個(gè)熱源，對于輻射板以下區(qū)域，輻射板本身的輻射換 熱能夠使從霧化噴射管噴出的燃料汽化進(jìn)而對燃燒混燃室中充分混合的氣體進(jìn)行持續(xù)點(diǎn) 火，有效避免了回火現(xiàn)象的出現(xiàn)；對于輻射板以上區(qū)域，既能夠強(qiáng)化輻射傳熱效果，也能夠 有效避免脫火現(xiàn)象的發(fā)生，可有效提升燃燒器的燃燒性能和安全性能；霧化噴射管上設(shè)置 的沿圓周均勻分布的2個(gè)或者2個(gè)以上噴射孔與單噴孔相比可以使燃料在燃燒混燃室內(nèi)分 布更加均勻，實(shí)現(xiàn)燃料與空氣的充分混合，燃燒更加充分；另外，本實(shí)用新型采用風(fēng)孔在水 平方向以及垂直方向具有不同的傾斜角度，使得由風(fēng)孔進(jìn)入的高速風(fēng)在燃燒混燃室內(nèi)形成 強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)風(fēng)場，既保證燃料進(jìn)入燃燒混燃室內(nèi)能夠跟旋轉(zhuǎn)風(fēng)充分混合，同時(shí)在點(diǎn)火燃燒 后也能有效組織火焰結(jié)構(gòu)，為燃燒器的高效燃燒提供了充分保證。在旋轉(zhuǎn)、水平、斜向上三 種組合風(fēng)孔的配合下，通過調(diào)節(jié)進(jìn)入風(fēng)口的風(fēng)量能夠方便調(diào)節(jié)火焰高度和火焰形狀，實(shí)現(xiàn) 了火焰調(diào)節(jié)的可持續(xù)性和靈活性。 綜上所述，本實(shí)用新型利用不銹鋼輻射板的熱輻射和持續(xù)點(diǎn)火，配合銅質(zhì)霧化噴 射管的催化、裂解、汽化、霧化作用，使燃料充分霧化；與從風(fēng)孔送來的不同方向的旋轉(zhuǎn)風(fēng)結(jié) 合，實(shí)現(xiàn)燃料與空氣的充分混合，有效提高燃料的燃燒效率，大大降低了 C0、 N0x的排放量， 與現(xiàn)有技術(shù)相比，C0、N0x的排放量相對減少50% 70%，熱效率高達(dá)40%以上。且燃燒效 率高，能源耗量低，污染物排放少，安全環(huán)保，燃燒穩(wěn)定、燃燒強(qiáng)度高、易燃安全、火力調(diào)節(jié)性 好、高溫抗蝕、抗熱沖擊、抗機(jī)械沖擊、熱惰性低、壽命長；適于各類餐飲業(yè)專業(yè)灶具的使用。

附圖1為現(xiàn)有液面直燃式燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2為現(xiàn)有液體加壓式燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖3為現(xiàn)有自增壓式燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。[0021] 附圖4為本實(shí)用新型帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器一種實(shí)施例的主全剖 視圖。 附圖5為本實(shí)用新型中風(fēng)孔交叉排列示意圖。 附圖6為本實(shí)用新型中燃燒混燃室放大圖。 附圖7為附圖6的A-A剖視圖。 附圖8為附圖6的C-C剖視圖。 圖中l(wèi)-一風(fēng)腔、2-—燃燒混燃室、3-—風(fēng)孔、4-一霧化噴射管、5-—燃料輸送 管、6-—輻射板、7-—燃料噴射孔、8-—進(jìn)風(fēng)口 。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 參見附圖4、5、6、7、8，本實(shí)用新型實(shí)施例，帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器， 包括風(fēng)腔1、燃燒混燃室2、霧化噴射管4，所述風(fēng)腔1 一端開口，另一端設(shè)有一風(fēng)口 8 ;所述 燃燒混燃室2為一端設(shè)有底板，另一端開口的圓筒，在其圓筒壁上設(shè)有風(fēng)孔3，所述燃燒混 燃室2套裝在所述風(fēng)腔l中，兩者的開口端同向并通過所述開口端固定連接定位；所述燃燒 混燃室2圓筒壁均布有三圈風(fēng)孔3，所述相鄰兩圈風(fēng)孔3之間的風(fēng)孔位置相互交錯(cuò)分布，所 述最下一圈風(fēng)孔3-1的軸線與所述燃燒混燃室2橫截面平行，且與所述風(fēng)孔3所在處橫截 面的切線方向呈45。 80°夾角；所述中間一圈風(fēng)孔3-2的軸線與所述燃燒混燃室2橫截 面平行，且與所述風(fēng)孔3所在處橫截面的切線方向呈90°夾角；所述最上一圈風(fēng)孔3-3的 軸線與所述燃燒混燃室2橫截面呈10。 80°夾角，且與所述燃燒混燃室2的軸線相交， 所述風(fēng)孔3半徑為R0. 75mm R4mm ;所述霧化噴射管4由銅制造，中心為通孔， 一端安裝有 一不銹鋼輻射板6，另一端安裝在所述燃燒混燃室2的底板上并與穿過所述風(fēng)腔1的燃料輸 送管5的一端連通，在所述霧化噴射管壁上的同一橫截面上均布有至少2個(gè)與所述霧化噴 射管中心通孔連通的燃料噴射孔7。 本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述霧化噴射管4一端的不銹鋼輻射板6形狀為圓形、橢圓 形、正多邊形中的一種。 基于本實(shí)用新型實(shí)施例中風(fēng)孔半徑及風(fēng)孔角度的變化所獲得的燃燒器，其性能參 數(shù)如下 —、風(fēng)孔半徑為0. 75mm ; 最下一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處橫截面 的切線方向呈45。夾角； 中間一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處橫截面 的切線方向呈90。夾角； 最上一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈10°夾角，且與所述燃燒混燃室 的軸線相交； 其C0排放量為0 38卯m ;N0x的排放量《20卯m，熱效率為> 40 % 。 二、風(fēng)孔半徑為2. 3mm ; 最下一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處橫截面 的切線方向呈60。夾角；[0038] 中間一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處橫截面 的切線方向呈90。夾角； 最上一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈45°夾角，且與所述燃燒混燃室 的軸線相交；其CO排放量為0 60ppm ;NOx的排放量《30ppm，熱效率^ 42% 。 三、風(fēng)孔半徑為4mm ; 最下一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處橫截面 的切線方向呈80。夾角； 中間一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處橫截面 的切線方向呈90。夾角； 最上一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈80°夾角，且與所述燃燒混燃室 的軸線相交； 其CO排放量為0 50ppm ;NOx的排放量《25ppm，熱效率^ 41 % 。
權(quán)利要求帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，包括風(fēng)腔、燃燒混燃室、霧化噴射管，其特征在于所述風(fēng)腔一端開口，另一端設(shè)有一進(jìn)風(fēng)口；所述燃燒混燃室為一端設(shè)有底板，另一端開口的圓筒，在其圓筒壁上設(shè)有風(fēng)孔，所述燃燒混燃室套裝在所述風(fēng)腔中，兩者的開口端同向并通過所述開口端固定連接定位；所述霧化噴射管中心為通孔，一端安裝有一輻射板，另一端安裝在所述燃燒混燃室的底板上并與穿過所述風(fēng)腔的燃料輸送管的一端連通，在所述霧化噴射管壁上的同一橫截面上均布有至少2個(gè)與所述霧化噴射管中心通孔連通的燃料噴射孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，其特征在于所述霧化噴射管一端的輻射板形狀為圓形、橢圓形、正多邊形中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，其特征在于所述輻射板由不銹鋼制造并安裝在所述霧化噴射管一端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，其特征在于所述霧化噴射管由銅制造。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，其特征在于所述燃燒混燃室圓筒壁上設(shè)置三圈風(fēng)孔，相鄰兩圈之間的風(fēng)孔位置相互交錯(cuò)分布；所述最下一圈風(fēng)孔軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處橫截面的燃燒混燃室切線方向呈45° 80°夾角；所述中間一圈風(fēng)孔的的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風(fēng)孔所在處燃燒混燃室橫截面的切線方向呈90。夾角；所述最上一圈風(fēng)孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈10° 80°夾角，且與所述燃燒混燃室的軸線相交。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，其特征在于所述風(fēng)孔半徑為RO. 75mm R4mm。
專利摘要帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，包括風(fēng)腔、燃燒混燃室、霧化噴射管，所述風(fēng)腔一端開口，另一端設(shè)有一進(jìn)風(fēng)口；所述燃燒混燃室套裝在所述風(fēng)腔中，沿所述燃燒混燃室壁設(shè)有風(fēng)孔；所述霧化噴射管中心為通孔，一端安裝有一輻射板，另一端安裝在所述燃燒混燃室的底板上并與燃料輸送管的一端連通，在所述霧化噴射管壁上的同一橫截面上均布有至少2個(gè)燃料噴射孔。本實(shí)用新型燃燒效率高，能源耗量低，污染物排放少，比現(xiàn)有技術(shù)CO、NOx的排放量相對減少50％～70％，熱效率高達(dá)40％以上；安全環(huán)保，燃燒穩(wěn)定、燃燒強(qiáng)度高、易燃安全、火力調(diào)節(jié)性好、高溫抗蝕、抗熱沖擊、抗機(jī)械沖擊、熱惰性低、壽命長；適于各類餐飲業(yè)專業(yè)灶具的使用。
文檔編號F23D11/36GK201462829SQ20092006531
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者周明, 張全, 楊正輝, 楊琦 申請人:湖南中能力華新能源技術(shù)有限公司;中南大學(xué)