预混燃烧装置及其预混燃气热水装置的制作方法

1.本技术涉及燃烧设备领域，尤其涉及一种预混燃烧装置及其预混燃气热水装置。


背景技术：

2.预混燃烧装置是将在风机的预混腔中混合完成的可燃气体燃烧的装置。在相关技术中的一部分预混燃烧装置，尤其应用在预混锅炉领域，可以包括燃烧器、风机以及点火针等。可燃气体进入燃烧器后，从燃烧器的侧壁上的火孔喷出。
3.为实现点火安全，避免爆燃，预混锅炉通常配有小火进行点火。在锅炉启动燃烧时先通过点火针点小火，在小火正常稳定燃烧后，再将燃烧器通入预混气体，预混气体被小火引燃，形成燃烧。
4.但相关技术中的小火的火焰强度低，比较影响点火成功率，进而可能会形成一定的安全隐患。


技术实现要素：

5.鉴于上述不足，本实用新型的一个目的是提供一种预混燃烧装置及其预混燃气热水装置，以提升引导火火焰强度，提高点火成功率。
6.一种预混燃烧装置，包括：
7.第一燃烧器；
8.用于点燃所述第一燃烧器的第二燃烧器；所述第二燃烧器具有用于使燃气输入的燃气进气部、用于使空气输入的空气进气部、与所述燃气进气部和所述空气进气部相通的用于使燃气和空气进行混合的混气部、以及与所述混气部相连通的气体输出部；
9.用于点燃所述气体输出部输出的气体的点火装置。
10.作为一种优选的实施方式，所述气体输出部位于所述第一燃烧器外或所述第一燃烧器内，所述气体输出部具有用于火焰燃烧的燃烧孔。
11.作为一种优选的实施方式，所述第一燃烧器具有燃烧面；所述气体输出部设置于所述第一燃烧器的周向。
12.作为一种优选的实施方式，所述气体输出部的燃烧孔朝向下方且位于所述燃烧面的上方。
13.作为一种优选的实施方式，所述燃烧孔包括第一燃烧孔、以及围绕在所述第一燃烧孔周围的多个第二燃烧孔；所述第一燃烧孔的过流面积不小于所述第二燃烧孔的过流面积。
14.作为一种优选的实施方式，所述混气部被配置为通过燃气在其内部的流动将空气引射吸入，或者，所述混气部被配置为通过空气在其内部的流动将燃气引射吸入。
15.作为一种优选的实施方式，所述混气部的上游设有用于提升燃气流速的燃气加速结构。
16.作为一种优选的实施方式，所述空气进气部包括位于所述第一燃烧器内的空气输
入口或位于所述第一燃烧器外的空气输入口或位于所述第一燃烧器的进气结构。
17.作为一种优选的实施方式，所述空气输入口的朝向与所述第一燃烧器内的至少部分气体的流动方向相向设置。
18.作为一种优选的实施方式，所述燃气进气部和所述混气部位于所述第一燃烧器外。
19.作为一种优选的实施方式，所述第二燃烧器具有壳体；所述空气进气部包括通入所述壳体内部的空气进气管；所述空气输入口位于所述空气进气管的端部，所述端部位于所述第一燃烧器内或位于所述第一燃烧器的进气结构内。
20.作为一种优选的实施方式，所述混气部包括设置于所述壳体内的文丘里混合器；所述文丘里混合器包括收缩段、喉管、以及扩散段；其中，所述文丘里混合器和所述壳体的侧壁之间具有空腔；所述空气进气管通入所述空腔；所述收缩段具有通入所述空腔的连通孔。
21.作为一种优选的实施方式，所述燃气进气部包括固定设置在所述壳体一端的燃气进气管；所述燃气进气管的一端具有燃气进气口，另一端设有通入所述收缩段的用于提升燃气流速的节流喷嘴。
22.作为一种优选的实施方式，所述混气部和所述气体输出部位于在所述第一燃烧器的周向上位于不同的位置。
23.作为一种优选的实施方式，所述第一燃烧器的进气端设置有进气结构，所述空气进气部通入所述进气结构内。
24.作为一种优选的实施方式，所述第二燃烧孔的进气端设置有节流部。
25.作为一种优选的实施方式，所述混气部与所述气体输出部之间设置有控制阀门。
26.一种预混燃气热水装置，包括：如上任意一项实施方式所述的预混燃烧装置。
27.作为一种优选的实施方式，所述第一燃烧器包括立式燃烧器；所述立式燃烧器的侧面至少部分为燃烧面。
28.作为一种优选的实施方式，所述立式燃烧器的上游连通有混合装置；所述混合装置设有燃气入口端和空气入口端；所述空气入口端连通有风机。
29.作为一种优选的实施方式，所述燃气输入部通过进气管道连通主气阀；所述进气管道上设有控制通断的电磁阀，所述主气阀还与所述第一燃烧器的燃气入口端相连通。
30.有益效果：
31.本实用新型一个实施例的第二燃烧器通过自身的燃气进气部、空气进气部以及混气部形成的气体预混结构提供的空气燃气预混气体进行点火，可以形成足够强度和火焰长度的引导火，保证点火的成功率。
32.参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。
33.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
34.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本实用新型一个实施例提供的预混燃烧装置结构示意图；
37.图2是图1的第二燃烧器主视图；
38.图3是图2的a
‑
a剖视图；
39.图4是图3的部分放大图；
40.图5是本实用新型另一个实施例提供的预混燃烧装置俯视图。
41.附图标记说明：1、第一燃烧器；2、气体输出部；3、燃气进气部；4、空气进气部；5、混气部；6、电磁阀；7、主气阀；8、风机；9、连接段；21、第一燃烧孔；22、第二燃烧孔；23、节流部；30、燃气进气口；31、燃气加速结构；40、空气进气管；50、壳体；51、收缩段；511、连通孔；52、喉管；53、扩散段；530、出气口；54、空腔；55、连接管；551、控制阀门；60、进气管道。
具体实施方式
42.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
43.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
45.参阅图1至图4，本实用新型一个实施例提供一种预混燃烧装置，该预混燃烧装置优选应用在全预混锅炉中。具体的，该预混燃烧装置包括：第一燃烧器1、用于点燃所述第一燃烧器1的第二燃烧器、以及点火装置。
46.其中，所述第二燃烧器具有用于使燃气输入的燃气进气部3、用于使空气输入的空气进气部4、与所述燃气进气部3和所述空气进气部4相通的用于使燃气和空气进行混合的混气部5、以及与所述混气部5相连通的气体输出部2。点火装置用于点燃所述气体输出部2输出的气体。
47.在使用该预混燃烧装置时，燃气经燃气进气部3进入，空气经空气进气部4进入，进入的燃气和空气通过混气部5形成可被点燃的混合气体，混合气体可经气体输出部2输出，而后被点火装置点燃形成引导火，引导火可点燃第一燃烧器1输出的预混后的气体。
48.本实施例的预混燃烧装置的第二燃烧器通过将燃气和空气进行预混后在气体输出部2输出，预混后的气体被点燃形成引导火，进而将进入第一燃烧器1的预混后的气体引燃，该第二燃烧器具有相对独立的空气燃气预混结构，利用预混后的混合气体形成的引导火的火焰稳定性高、抗风性强的特点，可以提升点火成功率以及安全性。
49.本实施例的第二燃烧器通过自身的燃气进气部3、空气进气部4以及混气部5形成的气体预混结构提供空气燃气预混气体，预混气体被点然后，可以形成足够强度和火焰长度的引导火，保证点火的成功率。
50.在本实施例中，所述气体输出部2位于所述第一燃烧器1外。所述气体输出部2具有用于火焰燃烧的燃烧孔。其中，所述第一燃烧器1具有燃烧面。所述气体输出部2可以设置于所述第一燃烧器1的周向，并可以位于第一燃烧器1的外侧。
51.具体的，第一燃烧器1可以为立式燃烧器。第一燃烧器1为筒状燃烧器，例如为第一燃烧器1为提供一圆柱形(筒状)燃烧面的圆筒形状燃烧器。筒状主体的侧壁布设有多个火孔，以形成燃烧面。第一燃烧器1内的预混气体可以从火孔中排出燃烧形成火焰。
52.当然，在其他实施例中，第一燃烧器1还可以为卧式燃烧器或平板式燃烧器，本技术并不作唯一的限制。气体输出部2也可以不位于第一燃烧器1的外部，例如，气体输出部2也可以位于第一燃烧器1的内部，形成引导火将第一燃烧器1的预混气体进行引燃。
53.在本实施例中，第一燃烧器1为主燃烧器，第二燃烧器为引导火燃烧器，点火装置可以为设置在第一燃烧器1外的点火针，利用点火针对第二燃烧器进行点火，再利用第二燃烧器所形成的引导火(小火焰)对第一燃烧器1进行引燃，在第一燃烧器1的燃烧面上形成火焰(大火焰)，避免点火过程中爆燃问题的产生。
54.在本实施例中，气体输出部2位于第二燃烧器的端部。气体输出部2具有点火形成燃烧火焰的燃烧孔。所述气体输出部2的燃烧孔朝向下方。其中，燃烧孔位于所述燃烧面的上方，进而避免被燃烧面所形成的火焰直接燃烧，防止高温失效的产生。燃烧孔的朝向可以与筒状的第一燃烧器1的轴向相平行，大致为竖直向下。
55.在另外的实施例中，燃烧孔的朝向可以整体朝向下方，其与第一燃烧器1的轴向之间可以存在一定的夹角，也即，燃烧孔的朝向可以为朝向斜向下方，例如，燃烧孔的朝向可以向下并向内倾斜朝向第一燃烧器1的筒壁，也可以向下并向外倾斜远离第一燃烧器1的筒壁，进而本技术对于燃烧孔的朝向并不作唯一的限制。
56.为形成长度长、稳定性高的火焰，所述燃烧孔包括第一燃烧孔21、以及围绕在所述第一燃烧孔21周围的多个第二燃烧孔22。所述第一燃烧孔21的过流面积不小于所述第二燃烧孔22的过流面积。
57.在本实施例中，第一燃烧孔21的过流面积(横截面积)大于任一第二燃烧孔22的过流面积(横截面积)。进一步地，第一燃烧孔21的过流面积(横截面积)大于所有第二燃烧孔22的过流面积(横截面积)。
58.如此，第一燃烧孔21的出气量大于第二燃烧孔22的出气量，使得第一燃烧孔21可以形成较大的火焰长度，保证火焰强度，第二燃烧孔22的出气量较少，输出的出气量较少，其火焰长度低，避免第一燃烧孔21的大火焰发生离焰，提升火焰燃烧的稳定性。
59.具体的，第一燃烧孔21、第二燃烧孔22优选为圆形孔，当然，也可以为其他多边形或不规则形孔。两个或更多个第二燃烧孔22围绕在第一燃烧孔21周侧。第一燃烧孔21设置
在气体输出部2的中心。如图4所示，为进一步降低第二燃烧孔22的流速，所述第二燃烧孔22的进气端设置有节流部23。其中，节流部23可以为过流面积小于第二燃烧孔22的过流面积的节流孔，通过设置节流孔可以进一步降低第二燃烧孔22的流速，提升稳焰效果。
60.在本实施例中，所述混气部5被配置为通过燃气在其内部的流动将空气引射吸入。在其他实施例中，所述混气部也可以被配置为通过空气在其内部的流动将燃气引射吸入。例如，空气在通过风机鼓风进而将燃气引射吸入，实现空气和燃气的混合。
61.具体的，混气部5可以采用文丘里结构，使得通过的燃气产生负压将空气吸入。为提升空气吸入效果，保证燃气和空气的混气比例，进而提升引导火的火焰强度，所述混气部5的上游设有用于提升燃气流速的燃气加速结构31。其中，燃气加速结构31可以设置在燃气进气部3上。燃气进气部3可以具有燃气进气口30，该燃气加速结构31可以为设置在燃气进气口30下游的节流喷嘴结构。
62.具体的，所述空气进气部4包括位于所述第一燃烧器1的进气结构的内部。该进气结构包括连接第一燃烧器1的入口和风机8出口之间的连接段9。风机8出口为方形出口，第一燃烧器1上端的入口为圆形入口，通过该连接段9将风机8出口与第一燃烧器1的入口进行转接。进一步地，所述空气输入口的朝向与所述第一燃烧器1内的至少部分气体的流动方向相向设置。空气输入口朝向上方，第一燃烧器1的气体流动方向为向下流动，二者方向相反。
63.当然，在其他实施例中，空气输入口可以位于所述第一燃烧器1内，例如空气输入口位于筒状的第一燃烧器1的未开设火孔(未被燃烧面覆盖)的上端，或者，空气输入口位于所述第一燃烧器1外，此时，空气输入口可以连通有独立的风机8或输入管道，进行空气的供应，因此，本技术对于空气输入口的位置并不作唯一的限定。
64.在本实施例中，所述燃气进气部3和所述混气部5位于所述第一燃烧器1外。所述第二燃烧器具有壳体50。所述燃气进气部3包括固定设置在所述壳体50一端的燃气进气管。所述燃气进气管的一端具有燃气进气口30，另一端设有通入所述收缩段51的用于提升燃气流速的节流喷嘴。
65.所述第一燃烧器1的进气端(入口)设置有进气结构，所述空气进气部4通入所述进气结构内。具体的，所述空气进气部4包括通入所述壳体50内部的空气进气管40。所述空气输入口位于所述空气进气管40的端部，所述端部位于所述第一燃烧器1的进气结构内。
66.如图1所示，空气进气管40穿过连接段9的外壁伸入到连接段9内，空气进气管40的端部向上弯曲，朝向上方。当然，在其他实施例中，空气进气管40的端部(输入端)也可以位于所述第一燃烧器1的进气结构内，或者进气结构外。
67.继续参阅图1至图4，所述混气部5包括设置于所述壳体50内的文丘里混合器。所述文丘里混合器包括收缩段51、喉管52、以及扩散段53。其中，所述文丘里混合器和所述壳体50的侧壁之间具有空腔54。该空腔54可以为围绕在文丘里混合器外的环形腔体。所述空气进气管40通入所述空腔54。所述收缩段51具有通入所述空腔54的连通孔511。在收缩段51的管壁上沿圆周方向设有多个连通孔511。在其他实施例中，该连通孔511也可以设置在喉管52位置或者扩散段53的邻近喉管52位置，本技术的实施例中并不作唯一的限定。
68.在本实施例中，气体输出部2可以位于混气部5的下方，文丘里混合器的出气口530可以通过连接管55与气体输出部2相连通。该连接管55可以为直管。在其他实施例中，为方便结构布局，所述混气部5和所述气体输出部2位于在所述第一燃烧器1的周向上位于不同
的位置。
69.为提升安全性能，避免第二燃烧器持续燃烧，保证第二燃烧器的使用寿命，所述混气部5与所述气体输出部2之间设置有控制阀门。其中，混气部5和气体输出部2之间可以通过连接管55相连通，控制阀门551设置在该连接管55上。
70.考虑到在第一燃烧器1开始进气后，燃气和空气的混合气体可能会从第二燃烧器的(位于第一燃烧器1内部的)空气进气部4进入，此时即使关闭第二燃烧器的进气管道的通断电磁阀6，也可能无法使第二燃烧器熄火，因此通过在混气部5和气体输出部2之间设置一控制阀门551，避免在点火完成后第二燃烧器引入第一燃烧器1内的预混气体继续燃烧，保证第二燃烧器的使用寿命。
71.在如图5所示的实施例中，混气部5和气体输出部2位于第一燃烧器1的两侧，二者位于第一燃烧器1周向的不同位置。具体的，混气部5和气体输出部2位于连接段9的两侧。混气部5和气体输出部2之间通过连接管55相连通。连接管55上设有控制阀门551进行管道的通断控制，进而实现混气部5和气体输出部2之间的连通控制。
72.继续参阅图1至图4。本实用新型的一个实施例还提供一种预混燃气热水装置，包括：如上任意一项实施例所述的预混燃烧装置。所述第一燃烧器1包括立式燃烧器；所述立式燃烧器的侧面至少部分为燃烧面。该预混燃气热水装置可以为全预混锅炉。风机8设置在第一燃烧器1的上方。
73.所述立式燃烧器的上游连通有混合装置。所述混合装置设有燃气入口端和空气入口端；所述空气入口端连通有风机8。第二燃烧器具有燃气进气口30。空气入口端用于接收外界输入的空气，以提供燃烧所需的氧气。燃气入口端和燃气进气口30连通同一气源，以输入燃气。
74.具体的，第一燃烧器1的上端为输入端，该输入端具有入口，以输入预混气体。风机8出口通过该连接段9与第一燃烧器1的入口相连通。预混装置将燃气和空气混合，并通过风机8的驱动经连接段9进入到第一燃烧器1内。风机8的进风口可以设有文丘里结构，空气入口端和燃气入口端设置于文丘里结构上。
75.如图5所示，所述燃气输入部(燃气进气口30)通过进气管道60连通主气阀7。所述进气管道60上设有控制通断的电磁阀6。该电磁阀6可以为通断电磁阀6。通过设置该电磁阀6，可以实现第二燃烧器的燃气供应的自动化控制。所述主气阀7还与所述第一燃烧器1的燃气入口端相连通。
76.本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
77.除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
78.披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由
…
构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
79.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
80.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。