用于多管换热器的多锥体燃料燃烧器设备制造技术

专门设计的燃烧器组件安装在燃料点火加热设备中，所述专门设计的燃烧器组件操作以接收并且燃烧燃料和空气的预混合流，以便由其产生多个间隔开的火焰，所述火焰与对应的间隔开的多个换热器管的入口对准并且直接流入到所述入口中。火焰在管内产生热的燃烧气体，所述热的燃烧气体将燃烧热量传递到在外部横过管流动的供应流体。燃烧器是中空的穿孔金属构造，并且安装在支撑结构上而且从支撑结构朝向管入口向前伸出，而且具有面朝后的开放的入口端部，所述开放的入口端部接收预混合的燃料和空气流。经由火焰携带结构，利用单个点火器点燃所有燃烧器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及一种燃料点火加热设备(诸如，空气加热炉)，并且更加特别地提供了一种专门设计的用于这种燃料点火加热设备的燃烧设备。
技术介绍
在燃料点火加热设备(例如，空气加热炉)中，已知点火方法是使得燃料/空气混合物流入到燃烧器箱结构中，在所述燃烧器箱结构中布置有燃烧器结构和相关点火器结构，并且所述燃烧器结构和相关点火器结构操作以燃烧燃料/空气混合物，而且由此产生用于加热空气(或者根据可能的情况是另一种流体)的热的燃烧气体，以输送到由加热设备提供服务的地点。热的燃烧气体流动通过一系列换热器管，待加热的流体外部横过所述换热器管流动，然后被从加热设备排放到适当的燃料结构中。典型地，换热器管的间隔开的开放入口部分延伸通过燃烧器箱的壁中的开口，所述开口面向燃烧器结构，所述燃烧器结构的传统形式为细长的平坦或者弯曲的单网燃烧器。图1示意性示出了传统的燃料点火加热设备的燃烧段10，其从图1的左侧至右侧包括如图所示那样连结在一起的燃烧器箱12、换热器壳体14和收集器箱16。燃烧器箱12向前终止于换热器壳体14的后壁18，而换热器壳体14向前终止于收集器箱16的后壁20。间隔开的多根换热器管22(代表性地为五根)延伸通过换热器壳体14的内部并且具有：开放的后入口端部24，所述开放的后入口端部24被支撑在换热器壳体14的后壁18中的对应开口中；和开放的前出口端部26，所述开放的前出口端部26被支撑在收集器箱16的后壁
20中的对应开口中。如从图1可见，换热器管22的开放的后入口端部24与后换热器壳体壁18的无孔段28相互交叉。通风导流风扇30如图所示操作地定位在收集器箱16中。现在另外地参照图2，典型的传统细长矩形平面金属网燃烧器32与换热器管22的开放的入口端部24成向后间隔开的面对关系定位在燃烧器箱12内。燃烧器32被承载在适当的金属框架34内(见图2)，所述金属框架34固定到燃烧器箱12的内凸缘部分36。传统点火器38操作地与平面燃烧器32相联。在与燃烧器32相联的加热设备的加热期间，预混合的燃料和空气的流40被向前抽吸通过燃烧器箱12抵达燃烧器32，在所述燃烧器32处，点火器38使流40燃烧，以形成从燃烧器32的前侧传出细长反应型火焰模式42。如从图1可见，火焰42的一部分被抽吸到换热器管入口24中并且在换热器管入口中形成热的燃烧气体44，而火焰42的平衡在换热器壳体14的后壁18的无孔部分28上引导。在传统燃烧段10点火期间，空气46(或者根据可能的情况是另一种流体)适当地在外部横过换热器管22流动，以产生加热的空气48，以输送到由加热设备服务的调节空间。同时，通风导流风扇30从换热器管出口端部26抽吸冷却的燃烧气体50通过收集器箱16的内部，然后将冷却的燃烧气体50排放到适当的烟道。在这种预混合燃料/空气燃烧系统的传统设计中存在多种众所周知的问题、限制和劣势，并且主要因使用平面燃烧器32产生所述问题、限制和劣势。例如，在这种设备中，由通风导流风扇30产生的负压趋于使得加热的燃烧器32向前弯曲到图1中示出的虚线方向。这种弯曲成弓形可能不令人期望地改变反应流型，而且还可能促进在燃烧器周围出现一些不期望的燃料/空气混合物流动路径。另外，平面燃烧器32凭借在燃烧器箱12内存在极其大的单个燃烧区域致使产生的大量燃烧物在被通风导流风扇30抽吸通过换热器管22之前存在于燃烧器箱12内并且加热燃烧器箱12。加热装置箱内的高温是不期望的，原因在于其可能导致其它部件出现问题并且这是
一种有效减小热损失的形式。而且，已经发现平面燃烧器32通常是操作噪音的不期望源的主要来源，所述操作噪音包括点燃噪音、结构振动噪音和稳态高频噪音。已经发现通过用弯曲的单个燃烧器替代平面燃烧器32至少在某些方面减轻了平面燃烧器的弯曲问题，但是在在应用在预混合燃料/空气燃烧设备中时仍然产生不可接受的大量操作噪音。
技术实现思路
如可从前述内容中轻易发现的那样，需要一种应用在燃料点火加热设备中的预混合燃料/空气燃烧设备。本专利技术主要涉及这种需要。附图说明图1是燃料点火加热设备的传统的基于平面燃烧器的燃烧段的一部分的示意性截面图；图2是沿着图1的线2-2剖切的燃烧段的截面图；图3是采用了本专利技术原理的专门设计的燃料加热设施的燃烧段的一部分的示意性截面图；图4是图3燃烧段的独特的多锥体燃烧器组件部分的正面透视图；图5是图4多锥体燃烧器组件的分解透视图；图6是图4多锥体燃烧器组件的后侧透视图；图7是图3燃烧段的换热器管部分的示意性截面图；图8是图4多锥体燃烧器组件的可替代实施例的示意性侧边缘立面图。具体实施方式图3的示意性截面图示出了燃料点火加热设备的一部分，所述燃料点火加热设备典型地为空气加热炉60，所述燃料点火加热设备在其中结合有采用了本专利技术原理的预混合燃料/空气燃烧段62。尽管加热设备60典型地为空气加热炉，但是本专利技术的原理并不局限于炉，而是可
应用于多种其它类型的燃料点火加热设备，其包括但不局限于：水加热器、锅炉和泳池加热器。燃烧段62从图3的左侧至右侧包括如图所示连结在一起的混合箱64、燃烧器箱或者燃烧室66、换热器壳体68和收集器箱70。穿孔的扩散板72在混合箱64和燃烧器箱的结合处，所述穿孔的扩散板72的构造和操作类似于在本申请的受让人所拥有的待决美国申请No.14/084,095中图释和描述的穿孔的扩散板64。燃烧器箱66向前终结于换热器壳体68的后壁74处，而换热器壳体68向前终止于收集器箱70的后壁76。间隔开的多根换热器管78(典型地为五根)延伸通过换热器壳体68的内部并且具有：开放的后入口端部80，所述开放的后入口端部被支撑在换热器壳体68的后壁74中的对应开口中；和开放的前出口端部82，所述开放的前出口端部被支撑在收集器箱70的后壁84中的对应开口中。换热器管78的开放的后入口端部80与后换热器壳体的后壁74的无孔段86相互交叉。通风导流风扇88如图所示操作地定位在收集器箱70中。现在参照图3至图6，根据本专利技术的一个方面，专门设计的燃烧器组件图解为多锥体燃烧器组件90，其被支撑在燃烧器箱66内、在穿孔的扩散板72和换热器管78的开放入口端部80之间。如图4至6最好图释的，燃烧器组件90包括支撑结构，所述支撑结构包括细长矩形金属支撑板92、细长矩形金属网支持构件94和细长矩形金属安装框架96，所述支持构件94如图所示被夹在支撑板92和安装框架96之间。支撑板92具有：前侧98和后侧100；和五个沿纵向间隔开的圆形开口102，所述五个纵向间隔开的圆形开口102延伸通过支撑板并且由槽104连结，所述槽104形成为贯通过支撑板92。燃烧器组件90还包括五个中空金属网锥体状燃烧器106，所述燃烧器的顶点被首先向前推压通过圆形开口102并且沿着锥体轴线108向前突伸越过支撑板前侧98。在燃烧器106定位在圆形支撑板开口102中之后，通过将支持构件94放置在支撑板92的后侧100上并且如利
用适当的紧固件110将安装框架96固定到支撑板92的外周部分而保持在开口102中。如后文所述，由适当的点火器112点燃圆锥燃烧器106，所述适当的点火器112图解地定位在底部两个燃烧器106之间，如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料点火加热设备，包括：壳体，所述壳体具有内部、后入口端部和前出口端部；多根换热器管，所述多根换热器管具有间隔开的入口以及具有出口，所述入口在所述壳体的所述前出口端部处与所述壳体的所述内部连通；燃烧器组件，所述燃烧器组件被支撑在所述壳体内并且包括：支撑结构，所述支撑结构布置在所述换热器管的入口后方并且具有间隔开的多个开口，所述多个开口向前延伸贯穿所述支撑结构；间隔开的多个中空、穿孔的燃料燃烧器，所述燃烧器由所述支撑结构承载，所述燃料燃烧器与所述换热器管的入口对准地从所述支撑结构向前伸出并且具有后入口，所述后入口分别与支撑结构的所述多个开口连通；和燃烧设备，所述燃烧设备操作，以便顺次地(1)使得燃料/空气预混合物从其源向前流动通过支撑结构的所述多个开口而进入所述燃料燃烧器中，(2)燃烧接收在所述燃料燃烧器中的所述燃料/空气预混合物，以产生分离的间隔开的向前引导的燃烧器火焰，所述燃烧器火焰分别与所述换热器管的入口对准并且被接收在所述燃烧器管的入口内，以在所述换热器管内产生热的燃烧气体，用于加热在外部横过所述换热器管流动的供应流体，和(3)使得冷却的燃烧气体从所述换热器管的出口向外流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.06 US 14/148,2041.一种燃料点火加热设备，包括：壳体，所述壳体具有内部、后入口端部和前出口端部；多根换热器管，所述多根换热器管具有间隔开的入口以及具有出口，所述入口在所述壳体的所述前出口端部处与所述壳体的所述内部连通；燃烧器组件，所述燃烧器组件被支撑在所述壳体内并且包括：支撑结构，所述支撑结构布置在所述换热器管的入口后方并且具有间隔开的多个开口，所述多个开口向前延伸贯穿所述支撑结构；间隔开的多个中空、穿孔的燃料燃烧器，所述燃烧器由所述支撑结构承载，所述燃料燃烧器与所述换热器管的入口对准地从所述支撑结构向前伸出并且具有后入口，所述后入口分别与支撑结构的所述多个开口连通；和燃烧设备，所述燃烧设备操作，以便顺次地(1)使得燃料/空气预混合物从其源向前流动通过支撑结构的所述多个开口而进入所述燃料燃烧器中，(2)燃烧接收在所述燃料燃烧器中的所述燃料/空气预混合物，以产生分离的间隔开的向前引导的燃烧器火焰，所述燃烧器火焰分别与所述换热器管的入口对准并且被接收在所述燃烧器管的入口内，以在所述换热器管内产生热的燃烧气体，用于加热在外部横过所述换热器管流动的供应流体，和(3)使得冷却的燃烧气体从所述换热器管的出口向外流动。2.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中：所述燃料点火加热设备是空气加热炉。3.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中：所述燃料燃烧器中的每一个具有大体锥状构造，所述锥状构造具有向前引导的顶点部分。4.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中：所述燃料燃烧器中的每一个具有大体穹顶状构造。5.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中：所述燃料燃烧器中的每一个是金属网材料。6.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中：所述壳体具有内部凸缘部分，并且所述支撑结构固定到所述内部凸缘部分。7.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中，所述支撑结构包括：支撑板，所述开口向前延伸通过所述支撑板，所述开口接收所述燃料燃烧器的后入口部分，所述支撑板具有前侧和后侧；穿孔的支持构件，所述穿孔的支持构件抵靠所述支撑板的后侧定位；和安装框架，所述安装框架连接到所述支撑板的外周部分并且将所述穿孔的支持构件保持在所述支撑板上。8.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中，所述燃烧设备包括：通风导流风扇，所述通风导流风扇操作以从所述换热器管的所述出口向外抽吸冷却的燃烧气体。9.根据权利要求1所述的燃料点火加热设备，其中，所述燃烧设备包括：点火器，所述点火器操作以点燃所述燃料燃烧器中的一个；和火焰携带设备，所述火焰携带设备操作以将所述火焰从点燃的燃料燃烧器扩散到至少一个未点燃的燃料燃烧器。10.根据权利要求9所述的燃料点火加热设备，其中：所述支撑结构包括支撑板，所述开口向前延伸通过所述支撑板，所述开口接收所述燃料燃烧器的后入口部分；和所述火焰携带设备包括：槽，所述槽形成在所述支撑板中并且与所述开口交叉；和网材料，所述网材料布置在所述槽中并且与所述燃料燃烧器互连，而且操作以便将所述火焰从点燃的燃料燃烧器扩散到
\t未点燃的燃料燃烧器。11.根据权利要求10所述的燃料点火加热设备，还包括：穿孔的扩散板，所述扩散板定位在所述燃烧器组件的后方，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿卡巴里蒙法雷德，T·J·舍林伯格，D·J·法利，N·T·惠伦，T·E·汤普森，
申请(专利权)人：里姆制造公司，
类型：发明
国别省市：美国;US