專利名稱：氣體燃燒器的火焰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)，其可通過將火焰撞擊射入火孔來改善火焰的穩(wěn)定性且減少不充分燃燒產(chǎn)生的產(chǎn)物。
背景技術(shù)：
鍋?zhàn)鳛殄仩t或水加熱系統(tǒng)的氣體燃燒器，Bunsen燃燒器是過去常使用的燃燒器；但預(yù)混點(diǎn)火型燃燒器由于其可降低污染物的產(chǎn)生和減小燃燒室尺寸，成為目前主要使用的燃燒器。
預(yù)混點(diǎn)火型燃燒器具有火孔部件，所述火孔部件內(nèi)設(shè)置有用于注入產(chǎn)生火焰的燃料氣和空氣混合物的多個(gè)火孔。常規(guī)火孔部件具有火孔穿過單板元件的結(jié)構(gòu)，所述單板元件包括平板或圓柱板。常規(guī)火孔部件結(jié)構(gòu)所具有的問題在于
由于熱應(yīng)力引起的變形可能引起燃燒表面扭曲或火孔形狀變化，從而引起不充分燃燒或發(fā)生回火。
為了克服這些問題，現(xiàn)有技術(shù)中公開有釆用編織金屬纖維制成的金屬纖維墊，或燒結(jié)陶瓷制成的陶瓷板火孔部件結(jié)構(gòu)。但是，該結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致材料成本高，制造過程復(fù)雜，因此制造成本增加。并且，由于預(yù)混合器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力損失增加，火焰不穩(wěn)定，且會(huì)產(chǎn)生噪音。此外，火孔部件結(jié)構(gòu)也受到由于其材料特性的缺陷的影響。例如，在金屬纖維墊中，由于其具有一定程度軟的特性，所以由于組裝時(shí)施加的力產(chǎn)生的變形和安裝后的下垂的原因使燃燒表面和火孔易于變形。在燒結(jié)陶瓷板的情形中，由于設(shè)置在陶瓷板上方的熱交換器產(chǎn)生的冷凝水滴，則火孔部件會(huì)受到不利的影響。
圖1示出了氣體燃燒器的另一常規(guī)火孔部件結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用金屬板降低了成本，并且能夠解決由于熱應(yīng)力所引起的變形問題。在所示的常規(guī)火孔部件結(jié)構(gòu)中，多個(gè)火孔片120以平行排列安裝在安裝口
110內(nèi)，所述安裝口 110設(shè)置在燃燒器本體100的上端。每個(gè)火孔片120彎折形成延伸的溝槽，所述溝槽基本上具有旋轉(zhuǎn)180°的U形截面形狀，從而其開口向下。多個(gè)火孔121以規(guī)則間隔穿過每一火孔片120上表面設(shè)置。每個(gè)火孔片120的兩端均利用緊固蓋123和螺栓緊固在燃燒器本體100上。
由于火孔部件結(jié)構(gòu)是由金屬板分別制成的火孔片120構(gòu)成，所以制造成本可降低。此外，由于各自獨(dú)立的火孔片120被單獨(dú)緊固，所以整個(gè)火孔部件由于熱應(yīng)力而產(chǎn)生的變形可減小。同樣，為了易于安裝，通過改變火孔片120的數(shù)量，燃燒器的加熱能力可易于調(diào)節(jié)。
然而，預(yù)混點(diǎn)火燃燒器的火焰具有窄的燃燒極限，不同于Bunsen燃燒器的擴(kuò)散火焰。在理想的預(yù)混燃燒型火焰中，通過燃燒如以甲烷為主要成分的液化天然氣(LNG)，在過量空氣系數(shù)為1.6或更高時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火焰。在實(shí)際情況中，由于燃料和空氣在預(yù)混點(diǎn)火燃燒器中并非以理想狀態(tài)混合，甚至過量空氣系數(shù)為1.7時(shí)也能產(chǎn)生火焰，但在此情形中，燃燒器的火焰升起就變得不穩(wěn)定。
因此，在燃燒器的常規(guī)火孔部件結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)的火焰是穿過設(shè)置在火孔片120的上平表面上的火孔121產(chǎn)生的，由于沒有提供火焰穩(wěn)定性裝置，所以火焰易由于火焰上升而不穩(wěn)定。同樣，由于流量或流速等預(yù)混合點(diǎn)火燃燒器的負(fù)載增加，則火焰的長(zhǎng)度也增加，且火焰易于與設(shè)置在燃燒器上方的熱交換器直接接觸。這種情況下，當(dāng)火焰溫度下降時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生不充分燃燒，產(chǎn)生例如一氧化碳等的大量的污染物。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)，其具有低成本的加工構(gòu)造，可改善火焰的穩(wěn)定性，并且可防止由于火焰的長(zhǎng)度而引起的不充分燃燒。
由于本發(fā)明的特征，火孔設(shè)置在相對(duì)于垂直方向上傾斜的至少兩個(gè)方向上，可能產(chǎn)生鄰接的火孔片之間的火焰穿過火孔碰撞射入，所以可改善火焰所具有的特性，即使燃燒處于高負(fù)載的情況下也可保持出色的火焰穩(wěn)定性。同樣，由于火焰的垂直長(zhǎng)度減小，可避免由于熱交換器和火焰之間的接觸而引起的不充分燃燒現(xiàn)象，并可減小燃燒器的尺寸，也可增加燃燒負(fù)載。
此外，根據(jù)所希望的性能或條件，通過改變火孔片的形狀或排列，可提供一種實(shí)現(xiàn)或進(jìn)一步改善上述效果的燃燒器。
更進(jìn)一步，通過彎折或彎曲火孔片的上壁而增加火孔片的變形強(qiáng)度，甚至當(dāng)火孔片呈火孔片相互連接一體地組成單一的板的結(jié)構(gòu)時(shí)，也能降低由于熱應(yīng)力而產(chǎn)生的變形，并可提供一種具有延長(zhǎng)耐久性的火孔部件結(jié)構(gòu)。


圖1示出了氣體燃燒器的常規(guī)火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖3示出了圖2中所示的火孔部件結(jié)構(gòu)的主要部分的橫截面圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，提供一種安裝在鍋爐上并為鍋爐熱交換器供熱的預(yù)混點(diǎn)火燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)，所述火孔部件結(jié)構(gòu)包括相互平行地安裝在燃燒器本體的安裝口內(nèi)的多個(gè)火孔片，每個(gè)火孔片以規(guī)則間隔設(shè)置有多個(gè)火孔，其中所述多個(gè)火孔片中的至少一個(gè)火孔片的上壁是彎折或彎曲的，以朝著至少兩個(gè)方向延伸，并且所述火孔穿過朝著不同方向延伸的上壁的表面部分設(shè)置，以面向不同的方向。在隨后的詳細(xì)描述的閱讀后，本發(fā)明的上述目的、其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。此后，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將參照附圖加以描述。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)的透視
圖，圖3示出了圖2中所示的火孔部件結(jié)構(gòu)的主要部分的橫截面圖。
參見圖2和圖3,在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣體燃燒器的火孔部件結(jié)
構(gòu)中，多個(gè)火孔片20相互平行且相鄰安裝在多個(gè)安裝口 13內(nèi)，所述多個(gè)安裝
口 13設(shè)置在燃燒器本體11的上部。
燃燒器本體ll是常規(guī)的燃燒器本體。而在附圖中未示出的是，在其內(nèi)燃料
氣體和空氣相互混合的歧管接合在燃燒器本體ll的下部。用于供應(yīng)燃料的氣體的供應(yīng)管和用于供應(yīng)空氣的鼓風(fēng)機(jī)均接合至歧管。由于燃燒器本體11具有常規(guī)的構(gòu)造，在此省略其詳細(xì)的描述。
根據(jù)氣體燃燒器的產(chǎn)能，被分隔壁12分開的多個(gè)預(yù)混容納空間14設(shè)置在燃燒器本體ll內(nèi)。每個(gè)預(yù)混容納空間14向上開口，且其上端設(shè)置安裝口 13。
每個(gè)火孔片20具有上壁21，所述上壁21沿其縱向的中心部分彎折，形成開口向下的溝槽。上壁21彎折成具有向上突出的楔形截面。多個(gè)火孔23以穿過由彎折線24分開的表面部分的方式設(shè)置，從而，穿過火孔23的預(yù)混物的排放方向相對(duì)于垂直方向傾斜。優(yōu)選地，形成在彎折線24兩側(cè)的多個(gè)火孔23互相交錯(cuò)布置。
多個(gè)緊固孔16設(shè)置在燃燒器本體11內(nèi)，并鄰近于安裝口 13的兩個(gè)縱向端部。容納在緊固孔16之間的支撐邊27設(shè)置在火孔片20的兩個(gè)縱向端部上。由于緊固板15釆用利用螺栓17被鎖固在燃燒器本體11的方式，以壓住支撐邊27,從而火孔片20被緊固在燃燒器本體11上。火孔片20的兩個(gè)側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)凹槽25,以防止由于熱應(yīng)力而產(chǎn)生的火孔片20變形，并加快火孔片20冷卻。
如上述所描述的，在根據(jù)本發(fā)明的火孔部件結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)火孔片20的上壁21是彎折的，從而形成朝著不同方向延伸的兩個(gè)傾斜表面部分，并且火孔23穿過兩個(gè)傾斜表面部分設(shè)置。因此，如圖3所示，通過每個(gè)火孔23而產(chǎn)生的火焰的射入方向相對(duì)于垂直方向傾斜，且穿過鄰接的火孔片20的兩個(gè)相對(duì)的火孔23射入的兩個(gè)火焰彼此干涉，從而形成了火焰穩(wěn)定裝置。
相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的火孔片20與常規(guī)火孔片所形成的平板相比，火焰穩(wěn)定性改善。因此，即便當(dāng)火焰的空氣率或預(yù)混合器的負(fù)載增加時(shí)，火焰上升和導(dǎo)致火焰不穩(wěn)定性現(xiàn)象均不會(huì)出現(xiàn)。同樣，由于火焰的垂直長(zhǎng)度變短，所以可避免不充分燃燒而產(chǎn)生的產(chǎn)物，例如當(dāng)火焰直接與熱交換器相接觸可能產(chǎn)生的一氧化碳，等等。因而，通過釆用根據(jù)本發(fā)明的火孔部件結(jié)構(gòu)，燃燒器的燃燒腔的高度可降低，且每單位面積熱負(fù)載可增加，從而使用減小尺寸的燃燒器可
產(chǎn)生高負(fù)載燃燒的效果。此外，設(shè)想火孔片20的寬度和火孔23之間的間隔一樣，火孔23的長(zhǎng)度減小約一半，則火孔23的數(shù)量增加一倍，從而上述描述的
效果可進(jìn)一步提高。
此外，由于火孔片20沿彎折線24彎折的的表面部分交錯(cuò)設(shè)置，即使火孔23穿過火孔片20密集設(shè)置而具有窄的間隔，穿過鄰接的火孔23而產(chǎn)生的火焰沒有無用的千涉或彼此結(jié)合。因此，可能實(shí)現(xiàn)一種允許高負(fù)載燃燒和可調(diào)節(jié)其燃燒強(qiáng)度的燃燒器。同樣，由于相同原因，而未在附圖中示出，對(duì)于兩個(gè)鄰接的火孔片20的面對(duì)的火孔23可能彼此交錯(cuò)設(shè)置。
同時(shí)，在本實(shí)施例中，盡管火孔片20如所示被彎折以具有向上突出的楔形截面，很容易地理解的是本發(fā)明不限于該具體的實(shí)施例。因此，火孔片20的上壁21可彎折或彎曲成具有各種截面，從而，穿過火孔片20設(shè)置的火孔23至少在兩個(gè)不同的方向上面對(duì)。例如，如圖8所示，火孔片20的上壁21可釆用朝著燃燒器本體11里面向下彎折的方式，從而每個(gè)火孔片20的上表面具有楔形截面，相似于上述所描述的實(shí)施例，除了彎折線24是向下降低，與上述所描述的實(shí)施例不一樣外。
同樣，除了楔形截面，如圖4所示，每個(gè)火孔片20的上壁21可釆用朝上彎曲的方式，從而每個(gè)火孔片20的上表面具有弧形截面。多個(gè)火孔23設(shè)置在其上表面上的兩個(gè)或更多位置處，以面對(duì)相對(duì)于垂直方向傾斜的方向。即使在該截面形狀中，相似于剛才上述所描述的楔形截面，上壁21可朝著燃燒器本體ll里面向下彎曲，如圖9所示。正如情形可能是，火孔片20可不具有相同截面形狀。例如，如圖5所示，
每個(gè)火孔片20a具有上平表面，相似于常規(guī)火孔片120,以及如上所描述的， 每個(gè)三維火孔片20具有彎折或彎曲的上壁21，可相互交替地布置。也就是說, 不同形狀的火孔片20和20a可相互交替地布置。在火孔片20和20a設(shè)置成如 圖5所示的情形中，由于穿過平型火孔片20a而產(chǎn)生的火焰的兩惻部分與穿過 兩個(gè)鄰接的三維火孔片20而產(chǎn)生的火焰相干涉，所以如上所述的火焰具有的特 性和火焰穩(wěn)定性可被改善，火焰的碰撞角和間隔可在寬的范圍內(nèi)易于調(diào)節(jié)。
此外，如圖5所示，在位于燃燒器本體11的兩個(gè)側(cè)端上的火孔片20b情形 中，為了避免由于火焰與燃燒器本體11直接接觸而產(chǎn)生的火焰不穩(wěn)定性和不充 分燃燒，優(yōu)選地，面對(duì)相鄰的火孔片20或20a的火孔片20b的兩個(gè)表面部分的 僅一個(gè)表面設(shè)置有火孔23,且火孔片20b的兩個(gè)表面部分中的面對(duì)燃燒器本體 11壁的另一個(gè)表面沒有設(shè)置火孔23。
在火孔片20的另一個(gè)實(shí)施例中，其位于燃燒器本體11的兩個(gè)側(cè)端上，如 圖6所示，每個(gè)火孔片20可釆用以下方式構(gòu)成面對(duì)火孔部件中心的表面部分， 形成傾斜表面28,而面對(duì)遠(yuǎn)離火孔部件中心的表面部分，形成與燃燒器本體ll 的壁相接觸的垂直表面29,并且火孔23僅穿過傾斜表面28設(shè)置。
此外，雖然在上述實(shí)施例中示出了各自的火孔片20由單個(gè)分開的板件形 成，正如情形可能是，如圖7所示，單個(gè)板件可彎折，從而多個(gè)火孔片20可一 體地彼此相連接。即便在該情形中，由于各自的火孔片20的上表面21彎折或 彎曲，所以火孔部件結(jié)構(gòu)的變形強(qiáng)度可提高。同樣，由于為了分散熱應(yīng)力，在 一體的火孔片20的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)凹槽25，即使各自的火孔片20沒有彼此分 開，與形成平板的常規(guī)火孔部件結(jié)構(gòu)相比，熱應(yīng)力產(chǎn)生的變形減小。
本發(fā)明可提供一種氣體燃燒器的火孔部件，其具有低成本的加工構(gòu)造，可 改善火焰的穩(wěn)定性，并且可防止由于火焰的長(zhǎng)度而引起的不充分燃燒。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
8
權(quán)利要求
1.一種為鍋爐熱交換器提供熱量的預(yù)混點(diǎn)火燃燒器的火孔部件結(jié)構(gòu)，包括相互平行安裝在燃燒器本體(11)的安裝口(13)內(nèi)的多個(gè)火孔片(20)，每個(gè)所述火孔片以規(guī)則間隔設(shè)置數(shù)個(gè)(多個(gè)？)火孔(23)，其中所述火孔片(20)中的至少一個(gè)火孔片的上壁(21)是彎折或彎曲的，以朝著至少兩個(gè)方向延伸，并且所述火孔(23)穿過朝著不同方向延伸的所述上壁(21)的相應(yīng)表面部分設(shè)置，以面向不同的方向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的火孔部件結(jié)構(gòu)，其中所述火孔片(20)的上壁(21)具有凹或凸的楔形或弧形截面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火孔部件結(jié)構(gòu)，其中，在所述火孔片(20) 中，安裝在所述燃燒器本體(11)的安裝口 (13)的最外面的火孔片(20b), 僅在面對(duì)鄰接的火孔片(20)的相應(yīng)表面部分上設(shè)置有火孔(23)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火孔部件結(jié)構(gòu)，其中穿過每個(gè)火孔片(20) 朝不同的方向延伸的表面部分設(shè)置的所述火孔(23),均相對(duì)彼此交錯(cuò)布置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火孔部件結(jié)構(gòu)，其中所述火孔部件結(jié)構(gòu)利用 彎折單板制成，從而所述火孔片(20) —體地彼此連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體燃燒器的火孔部件，其具有低成本的加工構(gòu)造，可改善火焰的穩(wěn)定性，并且可防止由于火焰的長(zhǎng)度而引起的不充分燃燒。該結(jié)構(gòu)設(shè)置在為鍋爐供熱的熱交換器的預(yù)混點(diǎn)火燃燒器上，所述火孔部件結(jié)構(gòu)包括相互平行安裝在燃燒器本體(11)的安裝口(13)內(nèi)的火孔片(20)，并且每個(gè)所述火孔片以規(guī)則間隔設(shè)置有火孔(23)?；鹂灼?20)中的至少一個(gè)火孔片的上壁(21)是彎折或彎曲的，以朝著至少兩個(gè)方向延伸，并且火孔(23)穿過朝著不同方向延伸的上壁(21)的相應(yīng)表面部分設(shè)置，以面對(duì)不同的方向。
文檔編號(hào)F23D14/08GK101495806SQ200680055375
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者趙承范, 趙殷成 申請(qǐng)人:(株)慶東Navien