一种即混式燃烧器的制作方法

1.本技术涉及燃烧器领域，具体而言，涉及一种即混式燃烧器。


背景技术：

2.燃烧器为工业锅炉的重要构件，燃烧器燃烧为工业锅炉提供热量以满足工业锅炉输出蒸汽负荷的需求。目前，燃烧器内空气与燃气混合效果较为一般，可燃混合气体燃烧效果较差，影响工业锅炉热效率。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种即混式燃烧器，以改善燃烧器内空气与燃气混合效果较差，可燃混合气体燃烧效果较差的问题。
4.本技术实施例提供一种即混式燃烧器，即混式燃烧器包括助燃气管和燃气管，燃气管设有燃气进口，助燃气管设有空气进口，燃气管具有延伸至助燃气管内的出气端,出气端形成有位于助燃气管内的燃气喷嘴,沿燃气喷嘴的出气方向，在助燃气管内位于燃气喷嘴的后侧形成有混合腔。
5.在上述技术方案中，燃气管具有延伸至助燃气管内的出气端，燃气由燃气进口进入燃气管内，燃气经由燃气管出气端的燃气喷嘴向助燃气管内喷射燃气，喷射的燃气与助燃气管内的空气在位于燃气喷嘴后侧的助燃气管的混合腔内进行混合，燃气从燃气进气口进入燃气管内，由于燃气喷嘴的内径小于燃气管，导致燃气在燃气喷嘴内的压强增大，燃气运动速度逐渐减小，燃气在从燃气喷嘴中喷出时，燃气运动速度最高，燃气压强最小。
6.从燃气喷嘴中喷出的燃气以高速度在混合腔内形成低压，从而从空气进口处吸入空气，空气与燃气在混合腔内形成涡旋，产生可燃混合气体，提高燃气与空气的混合效果。
7.在一些实施例中，助燃气管具有套设于燃气管的送气段，送气段与喷嘴同轴布置。
8.在上述技术方案中，同轴布置的方式，有利于空气与燃气混合的更为均匀。
9.在一些实施例中，助燃气管内设有扰流片，扰流片设置于混合腔内，沿助燃气管的延伸方向，空气进口较燃气喷嘴更远离扰流片。
10.在上述技术方案中，扰流片设置于助燃气管内的混合腔内，由于空气与燃气在混合腔内形成涡旋，空气与燃气的混合速度逐渐降低，空气与燃气产生的可燃混合气体的压强逐渐升高，可燃混合气体此时处于高压状态，可燃混合气体经由扰流片向外扩散，扰流片能够再次混合空气与燃气，从而使空气与燃气混合更加均匀。
11.空气进口沿助燃气管的延伸方向上的位置较燃气喷嘴更远离混合腔，能够使助燃气管内位于燃气喷嘴后侧的混合腔为相对密闭的空间，便于可燃混合气体向外扩散。
12.在一些实施例中，即混式燃烧器还包括多孔布风板，多孔布风板连接于助燃气管，沿助燃气管的延伸方向，扰流片位于燃气喷嘴和多孔布风板之间。
13.在上述技术方案中，当可燃混合气体在多孔布风板附近聚集到一定程度时，可燃混合气体能够从多孔布风板的孔中喷出，此时可燃混合气体压强最低，运动速度最大，从多
孔布风板中喷出的燃气以高速度在布风板的后侧内形成低压，从而从混合腔内吸入新混合而成的可燃混合气，先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体形成涡旋，先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体进一步混合，能够使先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体均匀混合，并且多孔布风板具有多个孔，先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体能够形成多个涡旋，从而提高空气与燃气的混合效果。
14.在一些实施例中，多孔布风板包括与助燃气管相对应的第一区和位于第一区的外周的第二区，第一区的孔的密集程度大于第二区的孔的密集程度。
15.在上述技术方案中，多孔布风板具有与助燃气管相对应的第一区的孔的密集程度大于位于多孔布风板第一区的外周的第二区的孔的密集程度，在混合腔内第一区对应的位置处可燃混合气体聚集程度大于在混合腔内第二区对应的位置处可燃混合气体聚集程度，多孔布风板的第一区在一定程度上对可燃混合气体扩散作用大于多孔布风板的第二区，能够使经由第一区聚集的可燃混合气体与经由第二区聚集的可燃混合气体的大部分喷出。并且可燃混合气体经由第一区喷出的体量多于经由第二区喷出的体量，经由第一区喷出的可燃混合气体向经由第二区喷出的可燃混合气体扩散，能够使第一区喷出的可燃混合气体与第二区喷出的可燃混合气体均匀混合。
16.在一些实施例中，助燃气管的前端设有喇叭口，多孔布风板设置于喇叭口的大端。
17.在上述技术方案中，助燃气管的前端设有喇叭口，多孔布风板设置于喇叭口的大端，便于可燃混合气体扩散至多孔布风板。
18.在一些实施例中，即混式燃烧器包括保温隔热壳体，保温隔热壳体内形成有布气燃烧腔；助燃气管的送气端穿设于保温隔热壳体内，以使混合腔形成于保温隔热壳体内，混合腔与布气燃烧腔连通且位于布气燃烧腔的前侧。
19.在上述技术方案中，利用助燃气管的送气端穿设于保温隔热壳体内，混合腔以及布气燃烧腔形成于保温隔热壳体，换言之保温隔热壳体依次包覆于送气端、混合腔、布气燃烧腔的周向，从而在进行燃烧时，保温隔热壳体在一定程度上阻止烟气产生的热量热传导至助燃气管内，避免位于助燃气管内的预热空气温度过高，降低多孔介质燃烧器在助燃气预热后发生回火的现象。
20.在一些实施例中，布气燃烧腔沿气流流动方向依次设有上游片以及下游片。
21.在一些实施例中，上游片为陶瓷纤维材料，下游片为碳化硅泡沫陶瓷。
22.在上述技术方案中，下游片为碳化硅泡沫陶瓷，碳化硅泡沫陶瓷为一种三维网状结构的多孔材料，这种材料导热率高，导热效果好，并且能够使可燃混合气体燃烧产生的部分热量从高温区传递到低温区未预热的可燃混合气体，提高燃烧速率并可使燃气完全燃烧。陶瓷纤维材料为一种纤维状轻质耐火材料，耐高温、热稳定性良好并且导热率低，能够将可燃混合气体产生的热量隔绝在布风腔内，减小可燃混合气体产生的热量耗散，以使可燃混合气体产生的热量大部分供应外界。
23.在一些实施例中，保温隔热壳体包括保温隔热层以及金属壳本体，金属壳本体包裹于保温隔热层的外表面，金属壳本体镂空设置。
24.在上述技术方案中，金属壳本体的设置用于固定保温隔热层，同时，同时利用金属壳本体镂空设置，一方面降低热传导的效率，另一方面也可利用镂空的设置进行快速散热，从而有效避免热量经金属壳本体大量传递至助燃气管，影响预热后的助燃气的温度，可进
一步降低燃烧时发生回火的概率。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本技术一些实施例提供的即混式燃烧器的结构示意图；
27.图2多孔布风板结构示意图；
28.图3为端板的结构示意图。
29.图标：100-即混式燃烧器；10-燃气管；11-燃气进口；12-出气端；121-燃气喷嘴；20-助燃气管；21-第一管；211-空气进口；22-第二管；221-混合腔；30-扰流片；40-多孔布风板；41-第一区；42-第二区；43-孔；50-喇叭口；60-下游片；70-上游片；81-第一壳体；82-第二壳体；83-保温隔热层；84-端板；841-条形孔。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.请参照图1，图1为本技术一些实施例提供的一种即混式燃烧器100结构示意图，即
混式燃烧器100包括燃气管10和助燃气管20，燃气管10设有燃气进口11，助燃气管20设有空气进口211，燃气管10具有延伸至助燃气管20内的出气端12，出气端12形成有位于助燃气管20内的燃气喷嘴121，沿燃气喷嘴121的出气方向，在助燃气管20内位于燃气喷嘴121的后侧形成有混合腔221。
37.燃气管10具有延伸至助燃气管20内的出气端12，燃气由燃气进口11进入燃气管10内，燃气经由燃气管10出气端12的燃气喷嘴121向助燃气管20内喷射燃气，喷射的燃气与助燃气管20内的空气在位于燃气喷嘴121后侧的助燃气管20的混合腔221内进行混合，燃气从燃气进气口进入燃气管10内。
38.如图1所示，本实施例中，燃气喷嘴121内径逐渐减小，此时燃气喷嘴121为锥形结构，燃气喷嘴121的内径由大变小。根据伯努利原理，燃气在燃气喷嘴121内的压强逐渐增大，燃气运动速度逐渐减小，燃气在从燃气喷嘴121中喷出时，燃气运动速度最高，燃气压强最小。
39.在一些可选的实施例中，燃气喷嘴121的内径可不进行限定，燃气喷嘴121的设有多个阵列布置的出气口，其中，每个出气口的出气方向朝向混合腔221，此时出气口的直径小于燃气管10的直径。
40.后侧指的是经由燃气喷嘴121喷出的可燃混合气体的喷射方向。
41.涡旋指的是流体做圆周运动的流动现象。
42.助燃气管20包括第一管21和作为送气段的第二管22，第一管21上设有空气进口211，第一管21套设于第二管22外侧，混合腔221设置于第二管22内，燃气管10的出气端12穿过第一管21延伸至第二管22内。
43.其中，第二管22套设于燃气管10，第二管22与喷嘴同轴布置。
44.在一些实施例中，请继续参照图1，助燃气管20内设有扰流片30，扰流片30设置于混合腔221内，沿助燃气管20的延伸方向，空气进口211较燃气喷嘴121更远离扰流片30。
45.扰流片30设置于助燃气管20内的混合腔221内，由于空气与燃气在混合腔221内形成涡旋，空气与燃气的混合速度逐渐降低，空气与燃气产生的可燃混合气体的压强逐渐升高，可燃混合气体此时处于高压状态，可燃混合气体经由扰流片30向外扩散，扰流片30能够再次混合空气与燃气，从而使空气与燃气混合更加均匀。
46.空气进口211沿助燃气管20的延伸方向上的位置较燃气喷嘴121更远离混合腔221，能够使助燃气管20内位于燃气喷嘴121后侧的混合腔221为相对密闭的空间，便于可燃混合气体向外扩散。
47.扰流片30可以是多种结构，比如扰流片30为扇片结构，在实际工作过程中，燃气管10的燃气进口11通入高温高压的燃气，空气管的空气进口211通入高温高压的空气，促使扇片相对混合腔221转动，通过搅动的方式将空气与燃气混合均匀。
48.在一些实施例中，请参照图1与图2，图2为图1所示的多孔布风板40结构示意图，多孔布风板40连接于助燃气管20，沿助燃气管20的延伸方向，扰流片30位于燃气喷嘴121和多孔布风板40之间。
49.当可燃混合气体在布风板附近聚集到一定程度时，可燃混合气体能够从多孔布风板40的孔43中喷出，此时可燃混合气体压强最低，运动速度最大，从多孔布风板40中喷出的燃气以高速度在布风板的后侧内形成低压，从而从混合腔221内吸入新混合而成的可燃混
合气，先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体形成涡旋，先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体进一步混合，能够使先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体均匀混合，并且多孔布风板40具有多个孔43，先前形成的可燃混合气体与新形成的可燃混合气体能够形成多个涡旋，从而提高空气与燃气的混合效果。
50.多孔布风板40的孔43可以是多种形状，比如长条形通孔43或者圆形孔43。
51.多孔布风板40可以是多种结构，比如多孔布风板40不同区域的孔43分布密集程度一致，或者多孔布风板40不同区域的孔43分布密集程度不一致。
52.在一些实施例中，请继续参照图2，多孔布风板40包括与助燃气管20相对应的第一区41和位于第一区41的外周的第二区42，第一区41的孔43的密集程度大于第二区42的孔43的密集程度。
53.多孔布风板40具有与助燃气管20相对应的第一区41的孔43的密集程度大于位于多孔布风板40第一区41的外周的第二区42的孔43的密集程度，在混合腔221内第一区41对应的位置处可燃混合气体聚集程度大于在混合腔221内第二区42对应的位置处可燃混合气体聚集程度，多孔布风板40的第一区41在一定程度上对可燃混合气体扩散作用大于多孔布风板40的第二区42，能够使经由第一区41聚集的可燃混合气体与经由第二区42聚集的可燃混合气体的大部分喷出。并且可燃混合气体经由第一区41喷出的体量多于经由第二区42喷出的体量，经由第一区41喷出的可燃混合气体向经由第二区42喷出的可燃混合气体扩散，能够使第一区41喷出的可燃混合气体与第二区42喷出的可燃混合气体均匀混合。
54.在一些实施例中，请继续参照图1，助燃气管20的前端设有喇叭口50，多孔布风板40设置于喇叭口50的大端。
55.助燃气管20的前端设有喇叭口50，多孔布风板40设置于喇叭口50的大端，便于可燃混合气体扩散至多孔布风板40。
56.示例性的，布风板焊接于喇叭口50大端。
57.在另一些实施例中，助燃气管20的前端的喇叭口50可被圆柱形口、方形口等所取代，在此不做限定。
58.在一些实施例中，请参照图1，即混式燃烧器100还包括保温隔热壳体、上游片70以及下游片60。
59.保温隔热壳体内形成有布气燃烧腔，助燃气管20的送气端穿设于保温隔热壳体内，以使混合腔221形成于保温隔热壳体内，混合腔221与布气燃烧腔连通且位于布气燃烧腔的前侧。沿助燃气管20的延伸方向，布气燃烧腔沿气流流动方向依次设有上游片70以及下游片60。
60.其中，多孔布风板40位于扰流片30和下游片60之间，多孔布风板40与下游片60之间形成布风腔，上游片70位于布风腔内。
61.沿助燃气管20的延伸方向，多孔布风板40位于扰流片30与下游片60之间，多孔布风板40与下游片60之间形成布风腔，空气和燃气在混合腔221内混合，经由扰流片30再次混合后形成可燃混合气体，可燃混合气体经多孔布风板40喷入布风腔内，经上游片70分散混合后在下游片60被点燃，发生蓝焰燃烧或红外燃烧。
62.上游片70设置在布风腔内，在下游片60内被点燃，可燃混合气体在下游片60内发生无焰燃烧的情况下，上游片70能够起到通流隔热防回火的作用，防止可燃混合气体在下
游片60内红外燃烧产生的热量耗散，提高热效率。
63.蓝焰燃烧指的是，燃气在氧气含量充足的情况下发生的燃烧。
64.红外燃烧指的是，红外燃烧为完全预混式燃烧，即燃气与所需的空气完全混合，可燃混合气体在稳焰装置的配合下，瞬间完成燃烧过程的燃烧方法，该燃烧反应在火孔内及外表面进行，火孔外表面火焰很短，又称为无焰燃烧。在实际工作过程中，需要先将下游片60进行加热，再通过被加热的下游片60在高温下二次释放一定波长的红外线，通过红外线辐射向外界传递热能。
65.下游片60可以是多种结构，比如下游片60为金属网或者多孔陶瓷。
66.在一些实施例中，下游片60为碳化硅泡沫陶瓷。
67.下游片60为碳化硅泡沫陶瓷，碳化硅泡沫陶瓷为一种三维网状结构的多孔陶瓷材料，这种材料导热率高，导热效果好，并且能够使可燃混合气体燃烧产生的部分热量从高温区传递到低温区未预热的可燃混合气体，提高燃烧速率并可使燃气完全燃烧。
68.需要说明的是，可燃混合气体在下游片60中产生红外燃烧的技术为多孔介质燃烧技术，由于多孔介质燃烧技术中存在对流，导热和辐射三种换热方式，使燃烧区域温度趋于均匀，保持较平稳的温度梯度。在燃烧稳定的同时还具有较高的容积热强度，燃烧速率高、燃烧稳定性好、负荷调节范围大、燃烧器体积小、燃气适应性好、烟气中污染物排放低、燃烧极限变宽、可燃用热值很低的燃气。
69.在一些实施例中，上游片70为陶瓷纤维材料。
70.上游片70为陶瓷纤维材料，陶瓷纤维材料为一种纤维状轻质耐火材料，耐高温、热稳定性良好并且导热率低，能够将可燃混合气体产生的热量隔绝在布风腔内，减小可燃混合气体产生的热量耗散，以使可燃混合气体产生的热量大部分供应外界。
71.在一些实施例中，保温隔热壳体包括保温隔热层83以及金属壳本体，金属壳本体包裹于保温隔热层83的外表面，金属壳本体镂空设置。
72.具体地，金属壳本体包括第一壳体81和第二壳体82，第二壳体82连接于第一壳体81在助燃气管20的延伸方向上的一端，第一壳体81、第二壳体82内均设有保温隔热层83。
73.示例性的，第一壳体81的直径大于第二壳体82的直径，第一壳体81与第二壳体82台阶隔断燃烧器内的热辐射。
74.示例性的，保温隔热层83材料为陶瓷纤维材料。
75.其中，第一壳体81对应的保温隔热层83和第二壳体82对应的保温隔热层83材料的型号可以相同，也可以不同，具体可参考相关技术，在此不做赘述。
76.金属壳本体镂空设置，例如第一壳体81与第二壳体82均为长槽孔网装结构，一方面降低热传导的效率，另一方面也可利用镂空的设置进行快速散热，从而有效避免热量经金属壳本体大量传递至助燃气管20，影响预热后的助燃气的温度，可进一步降低燃烧时发生回火的概率。
77.可选地，请参阅图1以及图3，金属壳本体具有远离布气燃烧腔的端板84，端板84套设于助燃气管20的周向，端板84呈镂空布置。
78.请参阅图3，端板84设有多个条形孔841，多个条形孔841呈圆周阵列布置，每个条形孔841沿喷嘴的轴向贯穿端板84，每个条形孔841沿端板84的径向延伸。利用上述设置，可均匀限制助燃气管20内助燃气升温，避免局部温度过高，影响其抗回火效果。
79.可选地，端板84沿径向设有多层孔层，每层孔层包括呈圆周阵列布置多个条形孔841，其中，任意相邻的两层孔层中，一层孔层的条形孔841与另一层孔层的条形孔841可对应布置，也可交错布置，在此不做限定。
80.如图3所示，端板84沿径向设有一层孔层。
81.综上，本技术提供了一种即混式燃烧器，其能够提高空气与燃气的混合效果，并且提高可燃混合气体的燃烧效果。
82.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。