專利名稱：燃燒器及采用該燃燒器的燃?xì)鉄崴O(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃燒設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種燃燒器以及采用該燃燒器的燃?xì)鉄崴O(shè)備。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉄崴O(shè)備，如燃?xì)鉄崴骰蛉細(xì)忮仩t中通常設(shè)置有的燃燒器、熱交換器、以及容納燃燒器和熱交換器的燃燒室。燃燒器往往包括有并排設(shè)置的若干火排片，每一個火排片具有燃?xì)?空氣的混合通道，可在其內(nèi)將燃?xì)夂涂諝饣旌喜鬟f給位于火排片頂部的火孔以在燃燒室內(nèi)燃燒并生成熱量，生成后的熱量可加熱熱交換器內(nèi)的水，從而被加熱的水可用于飲用、洗浴、或供暖等。燃燒器在燃燒過程中會產(chǎn)生廢氣，并會被排放到大氣中。廢氣通常包含有對人體和大氣有影響的成分，如一氧化碳(CO)或氮氧化物(NOx)等。隨著生活水平以及對環(huán)境保護(hù)意識的提高，人們越來越重視家用燃?xì)饩咧杏泻怏w的排放。其中一氧化碳的排放早已為人們所關(guān)注，并且大量燃?xì)饩叩纳a(chǎn)廠家也采取相應(yīng)的措施來降低一氧化碳的排放，然而，然而對于氮氧化物的排放卻尚未引起足夠的重視。經(jīng)研究分析表明，氮氧化物的毒性要大于一氧化碳，并且長期的排放會對大氣引發(fā)兩方面的污染酸雨和光化學(xué)煙霧(Photochemical Smog)。在我國已經(jīng)制定的民用燃?xì)饩叩牡趸锱欧艠?biāo)注中，最高級即國標(biāo)五級要求氮氧化物濃度上限為70毫克/千瓦小時(mg/kff -h)。目前被廣泛采用的用來降低民用燃?xì)饩叩牡趸锱欧诺闹饕菨獾紵夹g(shù)。濃淡燃燒的基本原理是使一部分燃?xì)庠诳諝獠蛔愕臈l件下燃燒，即燃料過“濃”燃燒，而另一部分燃?xì)庠诳諝膺^多的條件下燃燒，即燃料過“淡”燃燒。兩種情況下的燃?xì)夂涂諝獾幕瘜W(xué)計(jì)量比(Stoichiometric Ratio)都偏離燃燒反應(yīng)的理論計(jì)量比，濃火焰中氧濃度較低，一次燃燒溫度較在化學(xué)計(jì)量比時低，能降低氮氧化物的生成；而淡火焰中氧濃度高，但燃?xì)獠蛔阋矔挂淮稳紵郎囟冉档停瑥亩档偷趸锏呐欧?，最終使得燃燒的總氮氧化物減少。同時，濃淡燃燒過程中存在二次燃燒，濃淡火焰的二次燃燒是在一次燃燒分別完成后，一次燃燒產(chǎn)物間進(jìn)行的。由于一次燃燒產(chǎn)物中含有大量的二氧化碳和水等氣體，致使二次反應(yīng)區(qū)的溫度和氧的濃度都較低，從而氮氧化物的生成受到抑制。因此，濃淡燃燒的一次燃燒和二次燃燒都可以有效抑制氮氧化物的生成?，F(xiàn)有技術(shù)中采用濃淡燃燒的燃燒器結(jié)構(gòu)如美國專利US 5，368，476和中國專利公開CN 101592338A所示。然而，這些新結(jié)構(gòu)的燃燒器均需要對現(xiàn)有的燃燒器中的火排片進(jìn)行較大的改造，而為確保良好的燃燒效果，原有火排片的構(gòu)造、尺寸、或排布都是經(jīng)過精密計(jì)算、一系列的實(shí)驗(yàn)、以及長久的制造使用經(jīng)驗(yàn)獲得的，所以，經(jīng)過改造的火排片雖然可以一定程度上降低氮氧化物的排放，但卻可能無法確保原有的燃燒效果
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種燃燒器，其可在有效降低氮氧化物的排放同時又確保良好的燃燒效果，并且盡可能地減少對現(xiàn)有燃燒器火排片的改造。本發(fā)明的目的在于提供一種采用上述燃燒器的燃?xì)鉄崴O(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明提供一種燃燒器，其包括至少兩個燃燒器單元，每一燃燒器單元包括縱長排列的若干火孔和第一燃料-空氣混合腔，所述第一燃料-空氣混合腔用于生成并向所述火孔傳遞第一燃料-空氣混合物，所述至少兩個燃燒器單元沿橫向并排設(shè)置并在其上部之間形成間隙；第二燃料-空氣混合腔，用于生成第二燃料-空氣混合物；以及至少一個燃料-空氣混合物分配口，其相對于所述至少兩個燃燒器單元獨(dú)立設(shè)置，且與所述第二燃料-空氣混合腔氣體連通以將第二燃料-空氣混合物分配至所述至少兩個燃燒器單元的所述間隙中。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該燃燒器進(jìn)一步包括獨(dú)立管，其具有縱長延伸的側(cè)壁； 所述至少一個燃料-空氣混合物分配口設(shè)置在所述側(cè)壁的面向所述間隙的部分上。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述獨(dú)立管進(jìn)一步包括分別位于其側(cè)壁的縱向兩端的開口和封閉端；所述第二燃料-空氣混合腔形成在所述側(cè)壁所圍的區(qū)域內(nèi)、并位于所述開口和封閉端之間。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一燃料-空氣混合腔具有第一文丘里管(venturi)部分；所述獨(dú)立管在豎直方向上低于所述第一文丘里管部分設(shè)置。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二燃料-空氣混合腔具有在橫向上位于所述至少兩個燃燒器單元之間的第二文丘里管部分。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一燃料-空氣混合腔具有進(jìn)氣口 ；該燃燒器進(jìn)一步包括燃料供應(yīng)裝置，其包括面向所述進(jìn)氣口的第一噴嘴和面向所述開口的第二噴嘴；其中所述第一噴嘴的出口尺寸大于所述第二噴嘴的出口尺寸，以提供更多量的燃料。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)氣口比所述獨(dú)立管的開口的尺寸大以用來引入
更多空氣量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該燃燒器進(jìn)一步包括蓋板，所述蓋板蓋在所述至少兩個燃燒器單元的上部并使所述若干火孔暴露出來，且所述蓋板在所述至少兩個燃燒器單元之間的間隙處設(shè)置有至少一個火槽，所述至少一個火槽的寬度小于所述間隙的寬度。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該燃燒器還包括用來容納所述至少兩個燃燒器單元和所述獨(dú)立管的框架；所述至少兩個燃燒器單元包括鎖扣機(jī)構(gòu)以用來將所述至少兩個燃燒器單元和所述獨(dú)立管都固定到框架上。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述框架包括前面板；所述鎖扣機(jī)構(gòu)包括延伸穿過所述前面板、并與之配合以將所述至少兩個燃燒器單元固定到所述框架上的第一扣勾，以及延伸穿過所述前面板、并與所述獨(dú)立管配合以將所述獨(dú)立管固定到所述框架上的第二扣勾。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一燃料-空氣混合物為濃燃料-空氣混合物，所述第二燃料-空氣混合物為淡燃料-空氣混合物；所述第一和/或第二燃料-空氣混合物包括燃?xì)?空氣混合氣體。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明還可以提供一種燃燒器，其包括第一燃燒部分，其包括沿橫向并排設(shè)置的若干板狀燃燒器單元；每一燃燒器單元在其頂部沿縱長方向設(shè)有一排火孔，以用于提供濃燃燒火焰和淡燃燒火焰中的一種；第二燃燒部分，其包括若干獨(dú)立管和若干火槽，其中每一獨(dú)立管設(shè)置在所述若干燃燒器單元的任意相鄰的兩個之間，所述若干火槽設(shè)置在火孔排之間、并與獨(dú)立管關(guān)聯(lián)設(shè)置以用于提供濃燃燒火焰和淡燃燒火焰中的另一種。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該燃燒器進(jìn)一步包括覆蓋在所述若干燃燒器單元上并露出所述火孔的蓋板；所述若干開槽設(shè)置在蓋板上，所述獨(dú)立管上開孔并與相應(yīng)的火槽氣體連通。為實(shí)現(xiàn)上述另一發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種燃?xì)鉄崴O(shè)備，其包括如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃燒器；熱交換器；以及燃燒室，收容所述燃燒器和熱交換器，并容許所述燃燒器燃燒產(chǎn)生的熱傳遞給所述熱交換器。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該設(shè)備還包括抽風(fēng)機(jī)，其與所述燃燒室氣體連通以從 燃燒室中抽出煙氣并同時向燃燒室內(nèi)輸入新鮮空氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由于第二燃料-空氣混合物的分配口獨(dú)立于燃燒器單元設(shè)置，使得現(xiàn)有的燃燒器單元的第一燃料-空氣混合腔的尺寸和構(gòu)造不需要變動。另外，獨(dú)立管在橫向上位于相鄰兩個燃燒器單元之間，但在豎向上低于燃燒器單元的第一文丘里管部分設(shè)置，從而若干燃燒器單元之間的間隔也不需要調(diào)整，也就是說，現(xiàn)有的燃燒器單元的主要構(gòu)造、尺寸和排布均不需要調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)在減低氮氧化物排放的同時確保良好的燃燒效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明的燃?xì)鉄崴O(shè)備一具體實(shí)施方式
的平面示意圖，其中前面板被移除以顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖2是圖I所示的燃?xì)忮仩t中燃燒器的立體示意圖；圖3是圖2所示的燃燒器俯視圖；圖4是圖2所示的燃燒器立體分解圖；圖5是圖2所示的燃燒器前視圖；圖6是沿圖3中A-A線方向的剖視示意圖；圖7是沿圖3中B-B線方向的剖視示意圖；圖8是根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的一次空氣系數(shù)和氮氧化物排放的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。圖I所示為本發(fā)明的燃?xì)鉄崴O(shè)備的一具體實(shí)施方式
，在本實(shí)施方式中該燃?xì)鉄崴O(shè)備為燃?xì)忮?爐。燃?xì)鉄崴O(shè)備是以可燃?xì)怏w為燃料，如天燃?xì)?、城市煤氣、液化氣、沼氣等，通過燃燒可燃?xì)怏w來加熱熱水以滿足用戶生活用水和/或采暖的需求。當(dāng)然，以下將要詳細(xì)介紹的本發(fā)明的燃燒器并不僅限于應(yīng)用在燃?xì)忮仩t中，其同樣可以應(yīng)用在僅為用戶提供生活用水的燃?xì)鉄崴髦?；甚至，其還可以應(yīng)用于其他形式的燃料，如固體燃料、液體燃料的燃燒設(shè)備中。如圖I所示，該燃?xì)忮仩t100包括由若干面板組裝而成的外殼4、收容在外殼4中的燃燒器I、熱交換器2、燃燒室3、抽風(fēng)機(jī)5、以及氣路和水路系統(tǒng)，其中燃燒器I和熱交換器2設(shè)置在燃燒室3中。本實(shí)施方式中，熱交換器2可采用翅片管式熱交換器，即翅片被設(shè)置在熱交換器的水管上。燃燒器I從氣路系統(tǒng)接收燃?xì)獠⒃谌紵?內(nèi)燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量通過對流方式被翅片吸收，而后進(jìn)一步傳導(dǎo)給水管以加熱水管中的水；加熱后的水可通過水路系統(tǒng)進(jìn)入外部的散熱器循環(huán)以提供暖氣，另一方面，加熱后的水也可通過另一熱交換器(未圖示)，如板式換熱器將熱量傳遞給生活用水的水管，從而為用戶提供飲用、洗浴等生活用水。抽風(fēng)機(jī)5可采用傳統(tǒng)的離心式風(fēng)機(jī)，通常設(shè)置在上部，位于燃燒器I、熱交換器2、燃燒室3等構(gòu)件的上方。抽風(fēng)機(jī)5與燃燒室3通過管路氣體連通，可將燃燒室3內(nèi)產(chǎn)生的煙氣抽至外部，與此同時，燃燒室3內(nèi)會形成負(fù)壓而將外界的空氣吸入以提供燃燒器I燃燒所需的氧氣。關(guān)于燃燒器的構(gòu)造將會在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述；此外，由于氣路和水路系統(tǒng)均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，所以申請人在此不再予以贅述。參照圖2至圖5所示，本實(shí)施方式中，燃燒器I包括盒體、收容在盒體內(nèi)的若干燃燒器單元12和若干獨(dú)立管13、以及燃料供應(yīng)裝置15。其中盒體包括前面板141，與前面板141相對的后面板142，位于前、后面板兩側(cè)的一對側(cè)板143，與前、后面板和側(cè)板底部相連的底板144,以及覆蓋在前、后面板和側(cè)板頂部的蓋板11。其中，前、后面板141、142和側(cè)板143以及底板144可通過傳統(tǒng)的連接方式組裝形成，如果螺釘與螺母配合的方式等。配合參照圖6和圖7所示，燃燒器單元12和獨(dú)立管13可分別用來提供不同的燃料-空氣化學(xué)計(jì)量比的燃料-空氣混合物。其中，燃燒器單元12大致呈板狀，即可采用現(xiàn)有的火排片。燃燒器單元12包括設(shè)在其頂部的沿縱長延伸的若干火孔121、以及形成在本體上的混合氣體管道122。在該管道內(nèi)形成有與火孔121氣體連通的第一燃料-空氣混合腔，用于將燃料供應(yīng)裝置15供應(yīng)的燃?xì)夂鸵淮慰諝獍丛O(shè)定的比例混合生成第一燃料-空氣混合物并傳遞給火孔121。第一燃料-空氣混合腔具有進(jìn)氣口 1231 (如圖5所示)以及位于混合腔上游的緊鄰進(jìn)氣口設(shè)置的第一文丘里管(venturi)部分123 (配合圖6所示)。文丘里管是通過文丘里效應(yīng)吸附進(jìn)氣口 1231處的氣體，其通常可以由軸向截面的入口收縮段、圓筒形喉部和圓錐形擴(kuò)散段組成。由于文丘里管的原理和構(gòu)成均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，所以申請人在此不再予以贅述。獨(dú)立管13具有縱長延伸的桶形側(cè)壁，且在側(cè)壁的縱向兩端分別設(shè)有開口 1321(如圖5所示)和封閉端(未標(biāo)識)。本實(shí)施方式中，側(cè)壁所包圍的區(qū)域內(nèi)、并位于開口和封閉端之間形成有一第二燃料-空氣混合腔，用于將燃料供應(yīng)裝置15供應(yīng)的燃?xì)夂鸵淮慰諝獍丛O(shè)定的比例混合生成第二燃料-空氣混合物，其中第二燃料-空氣混合物與上述的第一燃料-空氣混合物相比具有不同的燃料-空氣化學(xué)計(jì)量比。
在獨(dú)立管13的側(cè)壁上開孔以設(shè)置至少一個燃料-空氣混合物分配口 131，其與上述第二燃料-空氣混合腔氣體連通以將第二燃料-空氣混合物分配出去。在本實(shí)施方式中，分配口 131具有若干個，沿縱長方向排列成一排設(shè)置在獨(dú)立管13的側(cè)壁上。與第一燃料-空氣混合腔類似，第二燃料-空氣混合腔在靠近開口 1321處設(shè)有第二文丘里管部分132 (配合圖7所示)，其工作原理和構(gòu)造與第一文丘里管部分123類似，申請人在此不再予以贅述。本實(shí)施方式中，若干燃燒器單元12沿橫向并排設(shè)置，并在其上部間形成間隙；若干獨(dú)立管13沿橫向分別對應(yīng)設(shè)置在相鄰的兩個燃燒器單元12之間，從而，獨(dú)立管13的分配口 131可將第二燃料-空氣混合物分配至相應(yīng)的間隙中。如圖6和圖7所示，在豎直方向上，獨(dú)立管13的第二文丘里管部分132均低于燃燒器單元的第一文丘里管部分123設(shè)置， 這兒所稱的“低于”是指第二文丘里管部分132的中軸線低于第一文丘里管部分123的中軸線。優(yōu)選地，獨(dú)立管13整體均低于第一文丘里管部分123設(shè)置。前已述及，燃燒器單元12的第一燃料-空氣混合腔和獨(dú)立管13的第二燃料-空氣混合腔分別用來提供不同燃料-空氣化學(xué)計(jì)量比的燃料-空氣混合物，如濃燃料-空氣混合物和淡燃?xì)?空氣混合物。這兒所稱的濃燃料-空氣混合物是指，相比燃料與空氣完全燃燒反應(yīng)的理論化學(xué)計(jì)量比，過“濃”的燃料與一次空氣的混合物，這種情況下，一次空氣系數(shù)較小，燃燒為濃燃燒，產(chǎn)生的火焰為濃燃燒火焰；反之，淡燃料-空氣混合物是指，相比燃料與空氣完全燃燒反應(yīng)的理論化學(xué)計(jì)量比，過“淡”的燃料與一次空氣的混合物，這種情況下，一次空氣系數(shù)較大，燃燒為淡燃燒，產(chǎn)生的火焰為淡燃燒火焰。本實(shí)施方式中，燃料為燃?xì)猓诘谝蝗剂?空氣混合腔中形成的是濃燃?xì)?空氣混合氣體，而在第二燃料-空氣混合腔中形成的是淡燃?xì)?空氣混合氣體。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，也可以在在第一燃料-空氣混合腔中形成的是淡燃料-空氣混合氣體，相應(yīng)地，生成的火焰為淡燃燒火焰；而在第二燃料-空氣混合腔中形成的是濃燃料-空氣混合氣體，相應(yīng)地，生成的火焰為濃燃燒火焰。上述實(shí)施方式中，由于燃燒器單元12和獨(dú)立管13交錯設(shè)置，并且分別提供濃、淡燃料-空氣混合物，從而可在燃燒器的頂部形成交錯分布的濃、淡燃燒火焰，進(jìn)而在減低氮氧化物排放的同時確保良好的燃燒效果。此外，由于第二燃料-空氣混合物的分配口獨(dú)立于燃燒器單元設(shè)置，使得現(xiàn)有的燃燒器單元的第一燃料-空氣混合腔的尺寸和構(gòu)造不需要變動；另外，獨(dú)立管在橫向上位于相鄰兩個燃燒器單元之間，但在豎向上低于燃燒器單元的第一文丘里管部分設(shè)置，從而若干燃燒器單元之間的間隔也不需要調(diào)整，也就是說，現(xiàn)有的燃燒器單元的主要構(gòu)造、尺寸和排布均不需要調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)在減低氮氧化物排放的同時確保良好的燃燒效果。在其他實(shí)施方式中，燃燒器單元12的數(shù)量可視需要而相應(yīng)地增減；或者獨(dú)立管也可以高于第一文丘里管部分設(shè)置，只不過此時可能需要調(diào)整相鄰燃燒器單元之間的間隔。燃燒器單元12上還設(shè)有鎖扣機(jī)構(gòu)，可將燃燒器單元12和獨(dú)立管13均固定到前面板141上。該鎖扣機(jī)構(gòu)包括自燃燒器單元12本體的前端上部延伸出、貫穿前面板141并折彎與前面板配合的第一扣勾1241，以及自燃燒器單元12本體的前端下部延伸出、貫穿前面板141并折彎與獨(dú)立管13配合的第二扣勾1242。前面板141上設(shè)置有分別對應(yīng)燃燒器單元12的進(jìn)氣口 1231和獨(dú)立管13的開口1321的通孔1411、1412。蓋板11覆蓋在若干燃燒器單元12的上方，其包括用于暴露燃燒器單元的火孔121的若干開槽111，以及設(shè)置在開槽111之間的用來供燃料-空氣混合物燃燒的若干火槽112。這些火槽112位于相鄰兩個燃燒器單元12上部的間隙處，并與相應(yīng)獨(dú)立管13的燃料一空氣混合物分配口 131對應(yīng)，且火槽112的寬度小于燃燒器單元12上部間的間隙的跨度。通過這種設(shè)置，由分配口 131排出的燃料一空氣混合物上升進(jìn)入燃燒器單元12上部間的間隙，并在相應(yīng)的火槽112處燃燒。事實(shí)上，在本實(shí)施方式中，可以將提供濃燃燒火焰的若干燃燒器單元12視為第一燃燒部分，而將提供淡燃燒火焰的獨(dú)立管13和相應(yīng)的火槽112視為第二燃燒部分。當(dāng)然，正如之前所述，在其他實(shí)施方式中，燃燒器單元12也可用于生成淡燃料-空氣混合物而產(chǎn)生淡燃燒火焰，而獨(dú)立管13可用于生成濃燃料-空氣混合物而產(chǎn)生濃燃燒火焰，因此，第一和第二燃燒部分也可以互換。另外，獨(dú)立管的“獨(dú)立”是相對于燃燒器單元12而言相對獨(dú)立的，所以在其他實(shí)施方式中，只需確保獨(dú)立管與燃燒器單元的相對位置，獨(dú)立管也可以一 體集成在底板144上。如圖4、圖6和圖7所示，本實(shí)施方式中，燃料供應(yīng)裝置15安裝在前面板141上，其包括燃?xì)馊肟?151、面向進(jìn)氣口 1231的第一噴嘴152和面向開口 1321的第二噴嘴153。燃?xì)鈴娜細(xì)馊肟?151進(jìn)入后，通過第一噴嘴152排向第一燃料-空氣混合腔，以及通過第二噴嘴153排向第二燃料-空氣混合腔。燃?xì)廨敵龅牧咳Q于噴嘴的出口尺寸，在本實(shí)施方式中，由于第一燃料-空氣混合腔用于混合濃燃料和空氣，而第二燃料-空氣混合腔用于混合淡燃料和空氣，所以第一噴嘴152的出口尺寸大于第二噴嘴153的出口尺寸，以提供更多量的燃料。從第一噴嘴152噴出的燃料會同一次空氣一起通過進(jìn)氣口 1231進(jìn)入第一燃料-空氣混合腔后進(jìn)行混合，而從第二噴嘴153噴出的燃料會同一次空氣一起通過開口1321進(jìn)入第二燃料-空氣混合腔后進(jìn)行混合。其中，空氣的引入量取決于進(jìn)氣口 1231和開口 1321的尺寸，本實(shí)施方式中，進(jìn)氣口 1231比獨(dú)立管的開口 1321的尺寸大以用來引入更多空氣量。在其他實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝粐娮?52的出口尺寸足夠大時，只要滿足設(shè)計(jì)的濃、淡比例的要求，進(jìn)氣口 1231的尺寸可以等于或小于開口 1321的尺寸。以下結(jié)合圖8介紹如何獲得第一、第二噴嘴152、153的出口尺寸dl、d2，以及進(jìn)氣口 1231和開口 1321的尺寸d3、d4。圖8為根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的一次空氣系數(shù)和氮氧化物排放的關(guān)系圖，其中橫軸代表一次空氣系數(shù)，即實(shí)際燃燒的一次空氣量與理論燃燒所需的一次空氣量的比值；而縱軸代表煙氣中氮氧化物的含量，單位為百萬分之一(PPm)。假設(shè)需要將氮氧化物的排放控制在70ppm以下，則可選取濃燃燒的一次空氣系數(shù)為α 1，淡燃燒的一次空氣系數(shù)為α2。接下來，選用現(xiàn)有的第一噴嘴的出口直徑dl，即dl為已知，然后據(jù)此獲得第二噴嘴的出口直徑d2。例如，可根據(jù)熱流量計(jì)算公式(如下，其中Hl、p、s、y均為已知)計(jì)算出通過第一噴嘴的燃?xì)馑墚a(chǎn)生的熱流量Q1。由于燃燒器的額定熱流量Q是預(yù)先確定的，所以，可以計(jì)算出通過第二噴嘴的燃?xì)馑墚a(chǎn)生的熱流量Q2 =Q-Ql ;然后，再根據(jù)熱流量計(jì)算公式計(jì)算出第二噴嘴的出口直徑d2。Q=LHl =0.0035μ^Hl式中Q-燃?xì)饩邿崃髁浚?br> L-燃?xì)饬髁?；Hl-燃?xì)獾蜔嶂担?br> d-燃?xì)鈬娮炜讖?；p-燃?xì)鈮毫?；S-燃?xì)庀鄬γ芏龋沪?噴嘴孔流量系數(shù)。通過熱流量計(jì)算公式同樣可以計(jì)算出通過第一噴嘴和第二噴嘴的燃?xì)饬髁縇I和L2，并且根據(jù)預(yù)先選取的濃、淡燃燒的一次空氣系數(shù)α 、α 2，可獲得進(jìn)入第一文丘里管部分123和第二文丘里管部分132的一次空氣流量L3、L4。此外，由于根據(jù)抽風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可推算出一次空氣進(jìn)入第一文丘里管部分123和第二文丘里管部分132的流速，從而結(jié)合一次空氣流量L3、L4就可計(jì)算出進(jìn)氣口 1231和開口 1321的尺寸d3、d4。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可想到的是，上述實(shí)施方式中所舉例的燃?xì)忮仩t的燃燒室為密閉結(jié)構(gòu)，所以需要依賴抽風(fēng)機(jī)來抽風(fēng)以促進(jìn)燃?xì)夂涂諝獾牧鲃?。然而，在其他?shí)施方式中，如果燃燒室為非密封機(jī)構(gòu)，則燃燒器也可通過空氣的自然對流來實(shí)現(xiàn)燃燒，也就是說，本發(fā)明的燃燒器同樣可應(yīng)用于無風(fēng)機(jī)驅(qū)動的燃?xì)鉄崴O(shè)備中。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種燃燒器，其特征在于，該燃燒器包括 至少兩個燃燒器單元，每一燃燒器單元包括縱長排列的若干火孔和第一燃料-空氣混合腔，所述第一燃料-空氣混合腔用于生成并向所述火孔傳遞第一燃料-空氣混合物，所述至少兩個燃燒器單元沿橫向并排設(shè)置并在其上部之間形成間隙； 第二燃料-空氣混合腔，用于生成第二燃料-空氣混合物；以及 至少一個燃料-空氣混合物分配口，其相 對于所述至少兩個燃燒器單元獨(dú)立設(shè)置，且與所述第二燃料-空氣混合腔氣體連通以將第二燃料-空氣混合物分配至所述至少兩個燃燒器單元的所述間隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒器，其特征在于該燃燒器進(jìn)一步包括獨(dú)立管，其具有縱長延伸的側(cè)壁；所述至少一個燃料-空氣混合物分配口設(shè)置在所述側(cè)壁的面向所述間隙的部分上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒器，其特征在于所述獨(dú)立管進(jìn)一步包括分別位于其側(cè)壁的縱向兩端的開口和封閉端；所述第二燃料-空氣混合腔形成在所述側(cè)壁所圍的區(qū)域內(nèi)、并位于所述開口和封閉端之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒器，其特征在于所述第一燃料-空氣混合腔具有第一文丘里管(venturi)部分；所述獨(dú)立管在豎直方向上低于所述第一文丘里管部分設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃燒器，其特征在于所述第二燃料-空氣混合腔具有在橫向上位于所述至少兩個燃燒器單元之間的第二文丘里管部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒器，其特征在于所述第一燃料-空氣混合腔具有進(jìn)氣口 ；該燃燒器進(jìn)一步包括燃料供應(yīng)裝置，其包括面向所述進(jìn)氣口的第一噴嘴和面向所述開口的第二噴嘴；其中所述第一噴嘴的出口尺寸大于所述第二噴嘴的出口尺寸，以提供更多量的燃料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒器，其特征在于所述進(jìn)氣口比所述獨(dú)立管的開口的尺寸大以用來引入更多空氣量。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒器，其特征在于該燃燒器進(jìn)一步包括蓋板，所述蓋板蓋在所述至少兩個燃燒器單元的上部并使所述若干火孔暴露出來，且所述蓋板在所述至少兩個燃燒器單元之間的間隙處設(shè)置有至少一個火槽，所述至少一個火槽的寬度小于所述間隙的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒器，其特征在于該燃燒器還包括用來容納所述至少兩個燃燒器單元和所述獨(dú)立管的框架；所述至少兩個燃燒器單元包括鎖扣機(jī)構(gòu)以用來將所述至少兩個燃燒器單元和所述獨(dú)立管都固定到框架上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃燒器，其特征在于所述框架包括前面板；所述鎖扣機(jī)構(gòu)包括延伸穿過所述前面板、并與之配合以將所述至少兩個燃燒器單元固定到所述框架上的第一扣勾，以及延伸穿過所述前面板、并與所述獨(dú)立管配合以將所述獨(dú)立管固定到所述框架上的第二扣勾。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒器，其特征在于所述第一燃料-空氣混合物為濃燃料-空氣混合物，所述第二燃料空氣混合物為淡燃料-空氣混合物；所述第一和/或第二燃料-空氣混合物包括燃?xì)?空氣混合氣體。
12.一種燃燒器，其特征在于，該燃燒器包括第一燃燒部分，其包括沿橫向并排設(shè)置的若干板狀燃燒器單元；每一燃燒器單元在其頂部沿縱長方向設(shè)有一排火孔，以用于提供濃燃燒火焰和淡燃燒火焰中的一種； 第二燃燒部分，其包括若干獨(dú)立管和若干火槽，其中每一獨(dú)立管設(shè)置在所述若干燃燒器單元的任意相鄰的兩個之間，所述若干火槽設(shè)置在火孔排之間、并與獨(dú)立管關(guān)聯(lián)設(shè)置以用于提供濃燃燒火焰和淡燃燒火焰中的另一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃燒器，其特征在于該燃燒器進(jìn)一步包括覆蓋在所述若干燃燒器單元上并露出所述火孔的蓋板；所述若干開槽設(shè)置在蓋板上，所述獨(dú)立管上開孔并與相應(yīng)的火槽氣體連通。
14.一種燃?xì)鉄崴O(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃燒器； 熱交換器；以及 燃燒室，收容所述燃燒器和熱交換器，并容許所述燃燒器燃燒產(chǎn)生的熱傳遞給所述熱交換器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃?xì)鉄崴O(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括抽風(fēng)機(jī)，其與所述燃燒室氣體連通以從燃燒室中抽出煙氣并同時向燃燒室內(nèi)輸入新鮮空氣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃燒器，其包括至少兩個燃燒器單元、第二燃料-空氣混合腔、以及至少一個燃料-空氣混合物分配口。其中每一燃燒器單元包括縱長排列的若干火孔和第一燃料-空氣混合腔，所述第一燃料-空氣混合腔用于生成并向所述火孔傳遞第一燃料-空氣混合物，所述至少兩個燃燒器單元沿橫向并排設(shè)置并在其上部之間形成間隙；第二燃料-空氣混合腔用于生成第二燃料-空氣混合物；至少一個燃料-空氣混合物分配口相對于所述至少兩個燃燒器單元獨(dú)立設(shè)置，且與所述第二燃料-空氣混合腔氣體連通以將第二燃料-空氣混合物分配至所述至少兩個燃燒器單元的所述間隙中。通過這種設(shè)置，可在有效降低氮氧化物的排放同時又確保良好的燃燒效果，并且盡可能地減少對現(xiàn)有燃燒器火排片的改造。
文檔編號F24H9/18GK102635863SQ20121012183
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月8日
發(fā)明者楊曉東, 王 泓 申請人:威能(無錫)供熱設(shè)備有限公司