專利名稱：：引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及燃?xì)庠罹叩墓?jié)能改進(jìn)，具體地指一種引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器。目前市面上使用的燃?xì)庠钔ǔＳ袉苇h(huán)型、雙環(huán)型和三環(huán)型這三種不同的燃燒器，它們主要由引射部分和燃燒器頭部兩大部分組成。燃燒器頭部一般又由與引射部分連為一體的環(huán)形碗體和火蓋組成。火蓋上開有火孔，而火孔的開設(shè)通常是沿園外側(cè)呈輻射狀，少數(shù)產(chǎn)品有極少數(shù)火孔垂直向上。國內(nèi)外有關(guān)書籍在理論上、技術(shù)上通常強(qiáng)調(diào)火孔應(yīng)合理安排，相對火孔的火焰不應(yīng)沖撞，因此絕大多數(shù)燃燒器是按火焰不應(yīng)沖撞的規(guī)則而設(shè)計(jì)的。按照以上技術(shù)原則，火孔出來的火焰都是穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，內(nèi)焰、中焰、外焰分明，火焰面光滑且呈圓錐狀。當(dāng)在燃燒器頭部壓上被加熱器具時(shí)，例如平底的水壺或拋物線狀的鍋面，燃?xì)馊紵纬傻臒煔饬黧w沿著加熱表面形成層流流動(dòng)狀態(tài)，且有一個(gè)層流邊界層。這個(gè)邊界層在垂直加熱表面方向上有一個(gè)速度梯度，其壁面流體流速為零，邊界層厚度與流體流程，煙氣的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)成正比，與流體流速成反比。層流邊界層的厚薄直接影響著對流換熱?，F(xiàn)有引射式預(yù)混燃燒器不可避免的問題就是層流邊界層加厚，熱阻增大，影響燃燒效率。另外燃燒器頭部的火蓋與環(huán)形碗體之間的間隙也減小了燃?xì)鈮毫?，從而流速下降，邊界層增厚，熱阻增加。本?shí)用新型的任務(wù)就是要設(shè)計(jì)一種引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器，它能破壞上述層流邊界層，變煙氣流體層流流動(dòng)狀態(tài)為紊流狀態(tài)，以降低熱阻，提高對流換熱效率。為完成上述任務(wù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種雙環(huán)型燃燒器，其內(nèi)環(huán)火孔較少，火孔軸線垂直于水平面，與被加熱壁面正交，且形成流體的滯止?fàn)顟B(tài)，在入射點(diǎn)處流體速度的垂直分量為零，并形成一個(gè)高壓區(qū)，壓力向四周輻射。外環(huán)火孔較多，火孔直徑較小，且打破了相對火孔的火焰不應(yīng)沖撞的禁忌，將沿園外側(cè)呈輻射狀態(tài)的火孔轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)，即火孔軸線與水平面的內(nèi)夾角φ小于90°，使外環(huán)火孔火焰形成一個(gè)正立的圓錐面。外環(huán)煙氣流體斜射入加熱壁面，流體流速與加熱壁面平行的速度分量指向內(nèi)環(huán)火孔煙氣流，再加上來自內(nèi)環(huán)火孔與外環(huán)火孔之間的間隙中的大氣流相互沖撞，干擾甚至發(fā)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)而形成一個(gè)復(fù)雜的紊流狀態(tài)，這樣就強(qiáng)化了對流換熱。本實(shí)用新型還可在火蓋與環(huán)形碗體之間加設(shè)密封墊圈，以提高燃?xì)饬鞒龅膲毫?，進(jìn)一步強(qiáng)化紊流效果。由于本實(shí)用新型破壞了被加熱容器底部的層流邊界層，形成紊流狀態(tài)，而紊流時(shí)壁面處的溫度梯度大于層流時(shí)的溫度梯度，熱阻減小，因而本實(shí)用新型的對流換熱大大加強(qiáng)，熱效率也就提高了。以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步說明。附圖為一種引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。該燃燒器包括具有環(huán)形碗體的外環(huán)引射道6和外環(huán)火蓋8，內(nèi)環(huán)引射管2和內(nèi)環(huán)火蓋9。外環(huán)引射道6上，設(shè)有外環(huán)空氣口5和外環(huán)噴嘴4，內(nèi)環(huán)引射管2上設(shè)有內(nèi)環(huán)空氣口3和內(nèi)環(huán)噴嘴1，外環(huán)火蓋8上沿園周方向開有外環(huán)火孔12，所有外環(huán)火孔12的軸線與水平方向的內(nèi)夾角φ約為60°～75°，在內(nèi)環(huán)火蓋9上也沿園周方向開有內(nèi)環(huán)火孔11，所有內(nèi)環(huán)火孔11的軸線與水平方向垂直。當(dāng)取φ＝70°時(shí)，此時(shí)內(nèi)環(huán)火孔11的燃?xì)饬髟诒患訜岜诿娴姆至颗c外環(huán)火孔12的燃?xì)饬髟诒患訜岜诿娴姆至肯喈?dāng)且相互沖擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈的共振擾動(dòng)，因而此角度左右的紊流效果最佳。在外環(huán)引射道6和外環(huán)火蓋8之間還設(shè)計(jì)了密封墊圈10，用螺釘7將火蓋8與密封墊圈10及外環(huán)引射道6緊密連為一體，以保證不漏燃?xì)?，提高燃?xì)鈮毫ΑＴ撊紵魍ㄟ^實(shí)驗(yàn)表明，其焰面明顯地由光滑變?yōu)榘櫱踔粮鞣N火孔的火焰分不清內(nèi)焰、中焰、外焰的界線，各火孔火焰發(fā)生強(qiáng)烈的干擾、沖撞，火焰厚度明顯增加，總面積加大，紊動(dòng)尺度很大，完全體現(xiàn)出紊流對流傳熱的優(yōu)點(diǎn)，氣體各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開焰面，分散成許多燃燒微團(tuán)，隨著可燃混合物燃燒產(chǎn)物的流動(dòng)而不斷飛散，燃料得到充分燃燒。并且紊流流動(dòng)邊界層變薄，熱阻減少，強(qiáng)化了對流傳熱。將此新型燃燒器與老式燃燒器作對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對象為管道人工煤氣，加熱水量為4Kg，使用同一新鋁壺，各做五次實(shí)驗(yàn)，取各測量物理量平均值記錄于下表<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">燃燒器種類環(huán)境溫度水溫加熱時(shí)間煤氣用量新型燃燒器18.0℃18.1℃12′31″0.243m3老式燃燒器21.4℃20.0℃16′28″0.3053</table></tables>從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出新型燃燒器在環(huán)境溫度和水溫都低的情況下，其加熱時(shí)間縮短，煤氣用量減少，節(jié)約煤氣用量為(0.305－0.243)/0.305×100％＝20.3％權(quán)利要求1.一種引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器，包括外環(huán)引射道(6)和外環(huán)火蓋(8)、內(nèi)環(huán)引射射管(2)和內(nèi)環(huán)火蓋(9)，外環(huán)引射道(6)上設(shè)有外環(huán)空氣口(5)和外環(huán)噴嘴(4)，內(nèi)環(huán)引射管(2)上設(shè)有內(nèi)環(huán)空氣口(3)和內(nèi)環(huán)噴嘴(1)，外環(huán)火蓋(8)和內(nèi)環(huán)火蓋(9)上分別開有環(huán)形分布的火孔(12、11)，其特征在于所有外環(huán)火孔(12)的軸線都偏向內(nèi)環(huán)火蓋(9)，即每個(gè)外環(huán)火孔(12)的軸線與水平方向的內(nèi)夾角Φ＜90°；所有內(nèi)環(huán)火孔(11)的軸線都垂直于水平面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器，其特征在于所說的每個(gè)外環(huán)火孔(12)的軸線與水平方向的內(nèi)夾角φ＝60°～75°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器，其特征在于所說的每個(gè)外環(huán)火孔(12)的軸線與水平方向的內(nèi)夾角φ＝70°。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器，其特征在于所說的外環(huán)火蓋(8)和外環(huán)引射道(6)之間還設(shè)計(jì)有密封墊圈(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器，其特征在于外環(huán)火蓋(8)和外環(huán)引射道(6)是通過螺釘(7)壓緊其間的密封墊圈(10)而固定密封連接的。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種引射預(yù)混火焰干擾式燃燒器。其主要解決現(xiàn)有燃燒器火孔火焰互不干擾，在被加熱器具底面形成較厚層流邊界層而使熱阻較大的不足。設(shè)計(jì)了使燃燒器外環(huán)火焰與內(nèi)環(huán)火焰相互產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾的火蓋，同時(shí)采取密封措施增大燃?xì)鈬姵鰤毫Γ孕纬梢粋€(gè)復(fù)雜的紊流火焰區(qū)，增強(qiáng)了對流換熱，節(jié)約了燃?xì)?，適于普通家庭燃?xì)庠罹卟捎谩Ｎ臋n編號F24C3/08GK2213930SQ9424451公開日1995年11月29日申請日期1994年11月10日優(yōu)先權(quán)日1994年11月10日發(fā)明者施厚斌申請人:施厚斌