引射预混火焰干扰式燃烧器制造技术

一种引射预混火焰干扰式燃烧器，包括外环引射道（６）和外环火盖（８）、内环引射射管（２）和内环火盖（９），外环引射道（６）上设有外环空气口（５）和外环喷嘴（４），内环引射管（２）上设有内环空气口（３）和内环喷嘴（１），外环火盖（８）和内环火盖（９）上分别开有环形分布的火孔（１２、１１），其特征在于所有外环火孔（１２）的轴线都偏向内环火盖（９），即每个外环火孔（１２）的轴线与水平方向的内夹角Φ＜９０°；所有内环火孔（１１）的轴线都垂直于水平面。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃气灶具的节能改进，具体地指一种引射预混火焰干扰式燃烧器。目前市面上使用的燃气灶通常有单环型、双环型和三环型这三种不同的燃烧器，它们主要由引射部分和燃烧器头部两大部分组成。燃烧器头部一般又由与引射部分连为一体的环形碗体和火盖组成。火盖上开有火孔，而火孔的开设通常是沿园外侧呈辐射状，少数产品有极少数火孔垂直向上。国内外有关书籍在理论上、技术上通常强调火孔应合理安排，相对火孔的火焰不应冲撞，因此绝大多数燃烧器是按火焰不应冲撞的规则而设计的。按照以上技术原则，火孔出来的火焰都是稳态流动，内焰、中焰、外焰分明，火焰面光滑且呈圆锥状。当在燃烧器头部压上被加热器具时，例如平底的水壶或抛物线状的锅面，燃气燃烧所形成的烟气流体沿着加热表面形成层流流动状态，且有一个层流边界层。这个边界层在垂直加热表面方向上有一个速度梯度，其壁面流体流速为零，边界层厚度与流体流程，烟气的运动粘度系数成正比，与流体流速成反比。层流边界层的厚薄直接影响着对流换热。现有引射式预混燃烧器不可避免的问题就是层流边界层加厚，热阻增大，影响燃烧效率。另外燃烧器头部的火盖与环形碗体之间的间隙也减小了燃气压力，从而流速下降，边界层增厚，热阻增加。本技术的任务就是要设计一种引射预混火焰干扰式燃烧器，它能破坏上述层流边界层，变烟气流体层流流动状态为紊流状态，以降低热阻，提高对流换热效率。-->为完成上述任务本技术设计了一种双环型燃烧器，其内环火孔较少，火孔轴线垂直于水平面，与被加热壁面正交，且形成流体的滞止状态，在入射点处流体速度的垂直分量为零，并形成一个高压区，压力向四周辐射。外环火孔较多，火孔直径较小，且打破了相对火孔的火焰不应冲撞的禁忌，将沿园外侧呈辐射状态的火孔转向内侧，即火孔轴线与水平面的内夹角φ小于90°，使外环火孔火焰形成一个正立的圆锥面。外环烟气流体斜射入加热壁面，流体流速与加热壁面平行的速度分量指向内环火孔烟气流，再加上来自内环火孔与外环火孔之间的间隙中的大气流相互冲撞，干扰甚至发生强烈的扰动而形成一个复杂的紊流状态，这样就强化了对流换热。本技术还可在火盖与环形碗体之间加设密封垫圈，以提高燃气流出的压力，进一步强化紊流效果。由于本技术破坏了被加热容器底部的层流边界层，形成紊流状态，而紊流时壁面处的温度梯度大于层流时的温度梯度，热阻减小，因而本技术的对流换热大大加强，热效率也就提高了。下面结合附图对本技术的实施例作进一步说明。附图为一种引射预混火焰干扰式燃烧器的结构示意图。该燃烧器包括具有环形碗体的外环引射道6和外环火盖8，内环引射管2和内环火盖9。外环引射道6上，设有外环空气口5和外环喷嘴4，内环引射管2上设有内环空气口3和内环喷嘴1，外环火盖8上沿园周方向开有外环火孔12，所有外环火孔12的轴线与水平方向的内夹角φ约为60°～75°，在内环火盖9上也沿园周方向开有内环火孔11，所有-->内环火孔11的轴线与水平方向垂直。当取φ＝70°时，此时内环火孔11的燃气流在被加热壁面的分量与外环火孔12的燃气流在被加热壁面的分量相当且相互冲击，产生强烈的共振扰动，因而此角度左右的紊流效果最佳。在外环引射道6和外环火盖8之间还设计了密封垫圈10，用螺钉7将火盖8与密封垫圈10及外环引射道6紧密连为一体，以保证不漏燃气，提高燃气压力。该燃烧器通过实验表明，其焰面明显地由光滑变为皱曲，甚至各种火孔的火焰分不清内焰、中焰、外焰的界线，各火孔火焰发生强烈的干扰、冲撞，火焰厚度明显增加，总面积加大，紊动尺度很大，完全体现出紊流对流传热的优点，气体各个质点离开焰面，分散成许多燃烧微团，随着可燃混合物燃烧产物的流动而不断飞散，燃料得到充分燃烧。并且紊流流动边界层变薄，热阻减少，强化了对流传热。将此新型燃烧器与老式燃烧器作对比实验，实验对象为管道人工煤气，加热水量为4Kg，使用同一新铝壶，各做五次实验，取各测量物理量平均值记录于下表：燃烧器种类环境温度水温加热时间煤气用量新型燃烧器18.0℃18.1℃12′31″0.243m3老式燃烧器21.4℃20.0℃16′28″0.3053-->从实验数据可以看出新型燃烧器在环境温度和水温都低的情况下，其加热时间缩短，煤气用量减少，节约煤    气用量为：(0.305－0.243)/0.305×100％＝20.3％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、一种引射预混火焰干扰式燃烧器，包括外环引射道(6)和外环火盖(8)、内环引射射管(2)和内环火盖(9)，外环引射道(6)上设有外环空气口(5)和外环喷嘴(4)，内环引射管(2)上设有内环空气口(3)和内环喷嘴(1)，外环火盖(8)和内环火盖(9)上分别开有环形分布的火孔(12、11)，其特征在于所有外环火孔(12)的轴线都偏向内环火盖(9)，即每个外环火孔(12)的轴线与水平方向的内夹角Φ＜90°；所有内环火孔(11)的轴线都垂直于水平面。2、根据权利要求1所述的引射预混火焰干扰式燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：施厚斌，
申请(专利权)人：施厚斌，
类型：实用新型
国别省市：