利用高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱的燃燒器裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種利用高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱的燃燒器裝置。它主要由空氣室、燃?xì)膺M(jìn)氣管、長(zhǎng)明火管、燃燒室、電打火裝置、煙氣分布器、氧化填料、煙氣排放器組成；燃燒室嵌套在空氣室內(nèi)部，長(zhǎng)明火管相套在燃?xì)膺M(jìn)氣管內(nèi)、從燃燒室底部伸入至燃燒室內(nèi)部，長(zhǎng)明火管高于燃?xì)膺M(jìn)氣管；空氣室頂端上依次設(shè)置有煙氣分布器、氧化填料和煙氣排放器；電打火裝置焊接固定在燃燒室上、靠近長(zhǎng)明火管出口處。優(yōu)點(diǎn)是：燃?xì)獬浞值玫饺紵?，提高了燃料利用率。充分回收利用了高溫?zé)煔猓?jié)約了能量操作簡(jiǎn)易方便，便于維修和更換實(shí)現(xiàn)了燃料的充分燃燒和煙氣的回收利用，可大幅減少燃料的使用，從而減少了能量損失，節(jié)約了資金，即降低了成本又符合國(guó)家節(jié)能減排政策的要求。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種新型燃燒裝置。它使燃?xì)馀c空氣混合燃燒反應(yīng)后，將燃燒后 的高溫?zé)煔饧右岳?，有效地提高了燃?xì)獾睦眯?，?jié)約了能源。 利用高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱的燃燒器裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的燃燒器大多數(shù)利用燃?xì)馀c空氣燃燒時(shí)的火焰直接加熱，這樣來自燃燒器的 火焰所產(chǎn)生的熱量并非全部被加熱物所吸收，其多半向外界空氣中散失，并其燃燒不充分， 導(dǎo)致熱效率低；而且燃燒后的煙氣溫度極高，直接排放不僅造成空氣污染，而且導(dǎo)致大量能 量的浪費(fèi)。通過利用燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱方法可以做到排放煙氣溫度大大降低，從 而實(shí)現(xiàn)能量的回收利用，基于這種思想設(shè)計(jì)出本燃燒器裝置。
[0003] 03814062. 4提出了一種連續(xù)的燃燒器，所述燃燒器由細(xì)長(zhǎng)的燃燒器管構(gòu)造成，所 述燃燒器管具有近段、遠(yuǎn)段和與近段的連接區(qū)域流體連接的終端端部。由于在終端端部和 連接區(qū)域之間流體連接，因此燃燒器具有曲線構(gòu)造并且在整個(gè)燃燒器中限定了燃料流動(dòng)用 多方向通道。00201606.0設(shè)計(jì)了一種可以使火焰的噴出角度向上，抑制向周圍擴(kuò)散，從而確 保高熱效率的燃燒器。該燃燒器借助二次空氣流促進(jìn)燃燒而實(shí)現(xiàn)短火焰化，確保了火焰的 集中。01238050. 4公開了一種帶有內(nèi)測(cè)火孔的燃燒器，該內(nèi)焰燃燒器的各火孔的火苗集中 向中心噴燃，并匯集成向上的火柱，遇鍋底時(shí)會(huì)緊貼鍋底由中心部位向四周發(fā)散。此類燃燒 器具有比較高的傳熱效率，在一定程度上改善火孔被鍋底污垢堵塞現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型提出一種新型燃燒器裝置。該燃燒混合器使燃?xì)夂涂諝庠谌紵覂?nèi)充 分混合燃燒，燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)過燃燒填料進(jìn)一步使未反應(yīng)燃?xì)夥磻?yīng)放熱，進(jìn)而通過煙 氣分布器分布后加熱外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了燃料的充分燃燒和煙氣的回收利用，從而減少了能 量損失。
[0005] 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種利用高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱的燃燒器裝置，它主要由空氣室、燃?xì)膺M(jìn)氣管、長(zhǎng)明火 管、燃燒室、電打火裝置、煙氣分布器、氧化填料、煙氣排放器組成；燃燒室嵌套在空氣室內(nèi) 部，長(zhǎng)明火管相套在燃?xì)膺M(jìn)氣管內(nèi)、從燃燒室底部伸入至燃燒室內(nèi)部，長(zhǎng)明火管高于燃?xì)膺M(jìn) 氣管；空氣室頂端上依次設(shè)置有煙氣分布器、氧化填料和煙氣排放器；電打火裝置焊接固 定在燃燒室上、靠近長(zhǎng)明火管出口處。
[0007] 所述的空氣室由管徑小的進(jìn)口管段和管徑較大的圓筒主體連接而成，燃燒室嵌套 在空氣室大管徑圓筒主體內(nèi)部，長(zhǎng)明火管、燃?xì)膺M(jìn)氣管和燃燒室三者的軸中心與空氣室軸 中心重合。
[0008] 所述的燃燒室頂部出口平面與空氣室主體頂端平齊，出口形狀與煙氣分布器進(jìn)口 形狀相同。
[0009] 所述的在燃燒室底端的管壁上設(shè)置有開孔。所述的燃?xì)膺M(jìn)氣管靠出口端的管壁上 設(shè)置有開孔。
[0010] 所述的煙氣排放器由與空氣室主體內(nèi)徑相等大管徑圓筒和小的出口管構(gòu)成。
[0011] 所述的煙氣分布器由進(jìn)口管、煙氣流道和煙氣分布孔構(gòu)成，煙氣分布器上部?jī)?nèi)徑 小于煙氣排放器大管徑圓筒，四周支撐固定在大管徑圓筒內(nèi)。
[0012] 所述的燃?xì)膺M(jìn)氣管上安裝控制燃?xì)饪刂崎y門。長(zhǎng)明火管上安裝開關(guān)閥門。
[0013] 所述的空氣室主體管壁處設(shè)置保溫材料層。防止因?yàn)闊醾鲗?dǎo)導(dǎo)致的熱量損失。
[0014] 所述的在燃燒室底優(yōu)選1/5處有開孔。所述的且在距離燃?xì)膺M(jìn)氣管2出口端優(yōu)選 5cm處有開孔。
[0015] 所述的煙氣分布器采用工業(yè)中常用的孔板式氣體分布器，其內(nèi)徑略小于煙氣排放 器大管徑圓筒，通過煙氣排放器內(nèi)部四周的螺釘支撐固定。
[0016] 所述的空氣室進(jìn)口管處應(yīng)連接小型的空氣鼓風(fēng)機(jī)。
[0017] 所述燃燒室材料應(yīng)為耐高溫材料。所述的填料裝置裝置易拆換檢修，填料中裝有 能使未完全燃燒的燃?xì)饨M分氧化的氧化劑，且氧化劑耐高溫。
[0018] 長(zhǎng)明火管出口端面與燃燒室出口端面的垂直距離約占整個(gè)燃燒室高度的優(yōu)選 1/3，，燃?xì)膺M(jìn)氣管的出口端面與燃燒室出口端面的垂直距離優(yōu)選整個(gè)燃燒室高度的1/2，
[0019] 填料采用板式波紋填料或者開窗導(dǎo)流式填料，其內(nèi)徑略小于煙氣排放器大管徑圓 筒，通過內(nèi)部支撐板支撐。填料內(nèi)部裝有催化氧化的催化劑，如貴重金屬Pt，Pb，過渡金屬 氧化物MnO等。
[0020] 燃?xì)夂涂諝庠谌紵覂?nèi)混合燃燒，放出的高溫?zé)煔饨?jīng)過進(jìn)一步氧化處理排出用以 加熱或者換熱。燃燒室嵌套在空氣室主體圓筒內(nèi)，燃燒室下部周圍均勻開孔，以使空氣順利 進(jìn)入燃燒室。燃?xì)膺M(jìn)氣管與長(zhǎng)明火進(jìn)氣管相套從燃燒室底部伸入到燃燒室內(nèi)部，燃?xì)膺M(jìn)氣 管出口管壁周圍均勻開孔，以使燃?xì)膺M(jìn)入燃燒室。長(zhǎng)明火進(jìn)氣管伸入燃燒室內(nèi)部靠近電打 火位置處。燃燒室上方支撐著煙氣分布器，均勻分布的煙氣進(jìn)入上方氧化填料中，最后通過 煙氣排放器排出燃燒器外進(jìn)行加熱或者換熱。
[0021] 本實(shí)用新型中采用了長(zhǎng)明火的原理，對(duì)于需要持續(xù)加熱的場(chǎng)合，比如餐飲行業(yè)或 者煎餅鐺等，既避免了反復(fù)操作電打火裝置造成的不便，也節(jié)約了燃?xì)赓Y源。此外，本發(fā)明 專利中燃燒室上方設(shè)置了煙氣分布器和裝有氧化劑的填料裝置，目的是使混入煙氣中未燃 燒的燃?xì)膺M(jìn)一步氧化放熱，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)獾某浞掷谩?br> [0022] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0023] 1.燃?xì)獬浞值玫饺紵岣吡巳剂侠寐省?br> [0024] 2.充分回收利用了高溫?zé)煔?，?jié)約了能量
[0025] 3.操作簡(jiǎn)易方便，便于維修和更換
[0026] 4.本新型燃燒器實(shí)現(xiàn)了燃料的充分燃燒和煙氣的回收利用，可大幅減少燃料的使 用，從而減少了能量損失，節(jié)約了資金，即降低了成本又符合國(guó)家節(jié)能減排政策的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1 :燃燒器裝置主體剖視圖。
[0028] 圖2:燃燒室裝置開孔圖。
[0029] 圖3 :燃?xì)膺M(jìn)氣管主視簡(jiǎn)圖。
[0030] 圖4 :燃燒器裝置立體外觀簡(jiǎn)圖。
[0031] 其中：1 一空氣室；2-燃?xì)膺M(jìn)氣管；3-長(zhǎng)明火管；4一燃燒室；5 -電打火裝置； 6-煙氣分布器；7-氧化填料；；8-煙氣排放器；9 一開孔。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)一步說明：
[0033] 如圖1?圖4所示，它主要由空氣室1，燃?xì)膺M(jìn)氣管2,長(zhǎng)明火管3,燃燒室4,電打 火裝置5,煙氣分布器6,氧化填料7,煙氣排放器8組成；燃燒室4嵌套在空氣室1內(nèi)部，燃 氣進(jìn)氣管2和長(zhǎng)明火管3相套從燃燒室4底部伸入至內(nèi)部?？諝馐?頂端通過法蘭連接煙 氣排放氣8,煙氣排放氣8進(jìn)口圓筒內(nèi)部支撐煙氣分布器6和氧化填料7。空氣室1由管徑 較小的進(jìn)口管段和管徑較大的圓筒主體焊接而成，燃燒室4嵌套在空氣室1大管徑圓筒主 體內(nèi)部，燃燒室4軸中心與空氣室1軸中心重合，頂部出口平面與空氣室1主體頂端平齊焊 接，在距離燃燒室4底部1/5處有開孔9。
[0034] 長(zhǎng)明火管3管徑比燃?xì)膺M(jìn)氣管2小得多，并且套在燃?xì)膺M(jìn)氣管2內(nèi)，共同從燃燒室 4底面深入到其內(nèi)部，長(zhǎng)明火管3、燃?xì)膺M(jìn)氣管2和燃燒室4三者的軸中心相互重合。長(zhǎng)明 火管3出口端面與燃燒室4出口端面的垂直距離約占整個(gè)燃燒室高度的1/3,，燃?xì)膺M(jìn)氣管 2的出口端面與燃燒室4出口端面的垂直距離約占整個(gè)燃燒室4高度的1/2,且在距離燃?xì)?進(jìn)氣管2出口端5cm處有開孔9。
[0035] 煙氣排放器8由大管徑圓筒和出口管構(gòu)成，大管徑圓筒與空氣室1主體內(nèi)徑相等， 通過法蘭相互連接。
[0036] 煙氣分布器6采用工業(yè)中常用的孔板式氣體分布器，其內(nèi)徑略小于煙氣排放器8 大管徑圓筒，通過煙氣排放器8內(nèi)部四周的螺釘支撐固定。
[0037] 填料7采用板式波紋填料或者開窗導(dǎo)流式填料，其內(nèi)徑略小于煙氣排放器8大管 徑圓筒，通過內(nèi)部支撐板支撐。填料7內(nèi)部裝有催化氧化的催化劑，如貴重金屬Pt，Pb，過 渡金屬氧化物MnO等。
[0038] 采用本裝置，該燃燒器運(yùn)行過程中，先開通空氣進(jìn)氣管1和長(zhǎng)明火管3進(jìn)氣口閥 門，通過電打火5引燃混合物燃燒。當(dāng)需要高溫加熱時(shí)，開通燃?xì)膺M(jìn)氣管2閥門，使得燃燒 加劇。燃燒后的高溫?zé)煔鈴娜紵页鰜砗筮M(jìn)入煙氣分布器6,均勻分布后進(jìn)入氧化填料7 中，使得未完全燃燒的燃?xì)膺M(jìn)一步氧化放熱，最后通過煙氣排放器8排出進(jìn)行加熱；當(dāng)需要 持續(xù)低溫加熱時(shí)，長(zhǎng)明火管3維持火焰不熄滅。
[0039] 小流量的燃?xì)馔ㄟ^長(zhǎng)明火管3進(jìn)入燃燒室4和空氣混合后燃燒，當(dāng)大量燃?xì)馔ㄟ^ 燃?xì)膺M(jìn)氣管2進(jìn)入燃燒室4后，燃燒加劇，排放的煙氣溫度升高，再通過進(jìn)一步氧化反應(yīng)排 出用以換熱。
[0040] 結(jié)合具體尺寸的實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0041] 實(shí)施例1 :
[0042] 新型燃燒器空氣室入口管內(nèi)徑為50mm，主體圓筒內(nèi)徑為100mm，燃?xì)膺M(jìn)氣管內(nèi)徑 為12mm，長(zhǎng)明火管內(nèi)徑為4mm，燃燒室內(nèi)徑為40mm，長(zhǎng)度為80mm，燃?xì)膺M(jìn)氣管頂端距離煙氣 分布器30_，煙氣分布器和填料直徑為95_。燃燒室為耐熱不銹鋼制作，空氣進(jìn)氣管內(nèi)部 設(shè)置保溫棉。
[0043] 將此裝置應(yīng)用于餐飲行業(yè)常見的炊具一煎餅鐺，燃?xì)鉃槿粘Ｓ玫墓扪b天然氣。經(jīng) 過市場(chǎng)調(diào)查顯示，一般燃燒爐工作時(shí)間為10小時(shí)/天，天然氣消耗量為15kg/天；使用上述 新型裝置后，天然氣消耗量大約為8kg/天，節(jié)能效率將近50%。
[0044] 實(shí)施例2 :
[0045] 新型燃燒器空氣室入口管內(nèi)徑為70mm，主體圓筒內(nèi)徑為120mm，燃?xì)膺M(jìn)氣管內(nèi)徑 為20mm，長(zhǎng)明火管內(nèi)徑為8mm，燃燒室內(nèi)徑為60mm，長(zhǎng)度為100mm，燃?xì)膺M(jìn)氣管頂端距離煙氣 分布器45_，煙氣分布器和填料直徑為115_。空氣進(jìn)氣管內(nèi)部設(shè)置保溫棉。燃燒器底部 采用小型鼓風(fēng)機(jī)吹入空氣。
[0046] 將此裝置應(yīng)用于餐飲行業(yè)一鐵板燒，燃?xì)鉃槿粘Ｓ玫墓扪b天然氣。經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)查 顯示，一般燃燒爐工作時(shí)間為8小時(shí)/天，天然氣消耗量為12kg/天；使用上述新型裝置后， 天然氣消耗量大約為8kg/天，節(jié)能效率將近33 %。
[0047] 實(shí)施例3 :
[0048] 新型燃燒器空氣室入口管內(nèi)徑為90mm，主體圓筒內(nèi)徑為180mm，燃?xì)膺M(jìn)氣管內(nèi)徑 為35mm，長(zhǎng)明火管內(nèi)徑為10mm，燃燒室內(nèi)徑為80mm，長(zhǎng)度為120mm，燃?xì)膺M(jìn)氣管頂端距離煙 氣分布器60_，煙氣分布器和填料直徑為175_。空氣進(jìn)氣管內(nèi)部設(shè)置保溫棉。燃燒器底 部采用小型鼓風(fēng)機(jī)吹入空氣。
[0049] 此裝置用于家用做飯爐，燃料為天然氣。市場(chǎng)調(diào)查顯示，家用做飯爐一般工作時(shí)間 為3個(gè)小時(shí)/天。常用做飯爐裝置的燃?xì)庀牧繛?0m3/月，使用上述新型裝置后，燃?xì)庀?耗量小于30m 3/月，節(jié)能效率高于25% ;若家用爐燃料為罐裝液化氣，其消耗量為42m3/月， 使用上述新型裝置后，燃?xì)庀牧啃∮?8m 3/月，節(jié)能效率高于35%。
[0050] 以上實(shí)施例的目的在于更好地說明本實(shí)用新型，根據(jù)不同應(yīng)用、尺寸、材質(zhì)等的不 同，本裝置的各項(xiàng)參數(shù)（材質(zhì)、尺寸、加工細(xì)節(jié)、安裝方法等）可以有相應(yīng)的變化，相關(guān)技術(shù) 人員在其基礎(chǔ)上做的替代或變換，在本實(shí)用新型保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱的燃燒器裝置，它主要由空氣室、燃?xì)膺M(jìn)氣管、長(zhǎng)明火 管、燃燒室、電打火裝置、煙氣分布器、氧化填料、煙氣排放器組成；其特征是，燃燒室嵌套在 空氣室內(nèi)部，長(zhǎng)明火管相套在燃?xì)膺M(jìn)氣管內(nèi)、從燃燒室底部伸入至燃燒室內(nèi)部，長(zhǎng)明火管高 于燃?xì)膺M(jìn)氣管；空氣室頂端上依次設(shè)置有煙氣分布器、氧化填料和煙氣排放器；電打火裝 置焊接固定在燃燒室上、靠近長(zhǎng)明火管出口處。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的空氣室由管徑小的進(jìn)口管段和管徑較大 的圓筒主體連接而成，燃燒室嵌套在空氣室大管徑圓筒主體內(nèi)部，長(zhǎng)明火管、燃?xì)膺M(jìn)氣管和 燃燒室三者的軸中心與空氣室軸中心重合。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是所述的燃燒室頂部出口平面與空氣室主體頂端 平齊，出口形狀與煙氣分布器進(jìn)口形狀相同。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的在燃燒室底端的管壁上設(shè)置有開孔。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的燃?xì)膺M(jìn)氣管靠出口端的管壁上設(shè)置有開 孔。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的煙氣排放器由與空氣室主體內(nèi)徑相等大 管徑圓筒和小的出口管構(gòu)成。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的煙氣分布器由進(jìn)口管、煙氣流道和煙氣 分布孔構(gòu)成，煙氣分布器上部?jī)?nèi)徑小于煙氣排放器大管徑圓筒，四周支撐固定在大管徑圓 筒內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的燃?xì)膺M(jìn)氣管上安裝控制燃?xì)饪刂崎y門。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的空氣室主體管壁處設(shè)置保溫材料層。
【文檔編號(hào)】F23D14/46GK203893182SQ201420192432
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】劉春江, 李金明, 張婷, 阮仁君 申請(qǐng)人:天津大學(xué)