多板式燃烧器制造技术

一种脉冲燃烧器，包含：　　　　ａ）两个隔开的外板，所述外板具有平坦的外部区域，在平坦区域内的锥形区域，以及中心毂，其中所述板的锥形区域之间的体积限定了一个燃烧室；　　　　ｂ）位于所述的外板之间的多个中间板，所述的多个中间板相互隔开，从而在多个中间板之间以及在所述外板和相邻的那些中间板之间形成尾管区域；　　　　ｃ）一个喷烧器，连接在所述毂的一个上，所述的喷烧器可用于点燃在所述的燃烧室内的燃料／空气混合物，　　　　其中，所述的外板和中间板具有螺旋冷却液通道，用于传送冷却流体，以冷却在所述板间流动通过所述尾管区域的膨胀气体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用多个板而提高输出功率的脉冲燃烧器。
技术介绍
脉冲燃烧器是一种这样的装置，其中空气和燃油的混合物最初通过一个喷烧器而点燃。被点燃的气体迅速膨胀，压力和温度随着迅速上升。所导致的压力波运动到该装置的下方，将燃烧后的气体排出到废气区域中。在该装置的内壁上产生热交换，使气体冷却，并提高在压力波通过后压力下降的速度。这种由于气体扩张的压力下降连同由于内壁热交换而产生的冷却使得燃烧室内的压力下降到低于大气压力的水平(即，负压)，从而允许新的气体被吸入到燃烧室内。废气气流停止运动，部分气体离开板，部分回流到燃烧室内。废气区域中的气流回流并压缩新的空气和气体混合物，此时燃烧室内的温度依然很高，点火再次发生。这种脉冲燃烧室主要被用作为热水锅炉、热水器、或低压和高压蒸汽锅炉。美国专利No.4,968,244描述了一种脉冲燃烧器，该燃烧室具有一个放射状废气室和一个连接到燃烧室的汽化器，用于将燃料混合物的预定分配量喷入到燃烧室内。废气室外壳的设计包含在燃烧室内各一侧上的内板和外板。废气室在内板上具有经过车加工的螺旋冷却液沟槽，所述沟槽被外板覆盖，形成冷却液通道。使用两块焊接在一起的板并且在板上车加工出螺旋沟槽，使得结构变得复杂和昂贵。此外，在盘和板之间的焊接的快速加热和冷却应力使得该装置容易受冷却液泄露的影响。最后，汽化器的复杂设计也增加了该装置的成本。此外，这种设计的工作被限制为可能超出受控水平的高气体压力，使得该装置不适用于某些领域，如住宅领域。PCT申请No.WO97/20171描述了一种脉冲燃烧器，该燃烧室具有一个由废气室包围的中央燃烧室，其中燃烧室和废气室的一部分形成在螺旋冷却液管道的两个间隔开的内壁之间。形成上述的内壁的冷却液管道提供了更多的热交换区域，同时又相当地简化了燃烧室的结构。一个燃油喷嘴位于燃烧室的入口上，燃烧室内还有一个靠近该喷嘴的火花发生器，用于在起动时点燃进入脉冲燃烧室的燃料。燃烧室半径的限制和排气尾管半径的限制导致脉冲燃烧器获得的总功率(BTU产热量)受到限制。因此，所需的燃烧室应可升级的，以获得高的输出功率。本专利技术的一个目的是提供一种具有可升级的输出功率的脉冲燃烧器。本专利技术的另一个目的是为脉冲燃烧器提供一种改良的喷烧器，从而提供可升级的输出功率。
技术实现思路
本专利技术由一个脉冲燃烧器组成，包含两个隔开的外板，其中外板具有平坦的外部区域、在平坦区域内的锥形区域和中心毂，其中外板的锥形区域之间的体积限定了一个燃烧室。该脉冲燃烧室进一步包含多个位于外板之间的中间板，这些中间板相互隔开，从而在中间板之间以及在外板和相邻的中间板之间形成尾管区域，另外还有一个固定在中心毂中的一个上的喷烧器，该喷烧器可用于点燃燃烧室内的燃料/空气混合物。外板和中间板具有螺旋冷却液通道，用于传送冷却流体，以冷却在板间流动、通过尾管区域的膨胀气体。优选地，中间板被隔开以提供可变的阻力，从而在每对相邻的板间产生均匀的气流。可任选地，该脉冲燃烧器还可以包含一个安装在燃烧室内的喷烧器组件。该喷烧器组件具有一个空心的长管，在其圆柱形的表面上间隔布置多个喷嘴开口，以均衡流入中间板的所述相邻的那些和外板之间的尾管区域的气流。本专利技术还包含一个用于燃烧室内的喷烧器组件，该组件包含一个长空心管，在其圆柱表面上具有多个喷嘴开口。喷烧器的一端可与一个喷烧器喷嘴连接，从而在空心管内的燃料混合物点燃时，燃烧气体均匀地围绕并沿着该空心管排出。该空心长管可以是圆柱形的，在其圆柱表面的长度方向上延伸着多个放射状相隔的长狭槽，并包含在其长度上具有喷嘴开口的多个长喷嘴组件。这些喷嘴组件具有一个与喷嘴开口连通的压力通风口，每个喷嘴组件在相应的狭槽上方固定在该圆柱体的外表面上。附图说明本专利技术的结构和工作方法，以及其他目的和优点，将会从以下结合附图的详细说明中变得更加清楚图1A是一个不带喷烧器组件的多板式燃烧器组件的正视横截面图；图1B是一个带有喷烧器组件的多板式燃烧器组件的正视横截面图；图2A是一个带有中心毂的外板的正视图；图2B是一个带有中心毂的外板的侧视图；图3A是一个中间板的正视图；图3B是图3A的中间板的左视图；图4A是由5块板组成的装配好的脉冲燃烧器的侧视图；图4B是板分隔组件的细节视图；图5A是一个喷烧器喷嘴的端视图； 图5B是图5A的喷烧器喷嘴的部分侧视图；图6A是用于形成喷烧器的圆柱体的透视图；图6B是图6A的喷烧器的侧视图；图7A是用于形成喷烧器的一个喷嘴件的透视图；图7B是图7A的喷嘴件的侧视图；图7C是图7A的喷嘴件的仰视图；图8A是一个喷烧器组件的剖视图；图8B是沿线段A-A剖开的视图；图8C是沿线段B-B剖开的视图；图9是用在喷烧器组件中的一个锥形件的部分剖侧视图。具体实施例方式对照图1A，该多板式脉冲燃烧器组件具有5块盘状板或盘管23，24，26，28和30，这些盘管被一个螺母螺栓组件(图中没有显示)固定在平行的方向上。一个喷烧器12通过第一盘管或板23的中心孔。一个火焰扩张器76被安装在最后一个盘管30的中心。在两组相邻的盘管(23，24)，(24，26)，(26，28)，(28，30)之间分别有尾管区域40，41，42和43，这些区域分别具有间隙d1，d2，d3，和d4。每个外部盘管23和30都分别具有一个相对应的中心锥形区域74和14。在工作过程中，空气和燃气混合物进入到喷烧器12中，部分混合物经过孔34。一个点火棒或火花塞72点燃该混合物，产生向火焰扩张器76快速扩张的火焰。燃烧在燃烧室70的内部以循环的方式发生。空气/燃气混合物的燃烧使燃烧室70的压力突然增大，从而产生压力波。该压力波放射状地向外传播，并朝着盘管23，24，26，28和30的周边、通过尾管区域40，41，42和43传送废气产物。气体状的废气物的突然扩张，连同在盘管23，24，26，28和30的内壁通过热交换而产生的冷却，在燃烧室70的内部产生低压。这种低压使得到达盘管23，24，26，28和30周边的压力波瞬间停止。部分燃气被排放到燃烧器10周围的大气环境中，而部分以稀疏波的形式返回到燃烧室内。同时，由于燃烧室内的低压，一股新的空气/燃气混合物被吸入到燃烧室70内。返回波对这股新空气/燃气混合物进行预压缩。由于燃烧室内的温度依然很高，因此不需要火花塞的点火，新的空气/燃气混合物被点燃，燃烧循环重复。一个双板燃烧器的产热量被限制在大约600,000BTU。不能够简单地扩大燃烧室的体积以增加产热量。通过在两块外部板23和30之间加入一个或多个板，研究发现这可以提高产热量。但是，为了最大化热分布，必须平衡流入到每个尾管中的燃气。可以调整板间的间隔，从而使流入到每个尾管区域内的燃气量相等。这会使得尾管区域在越靠近火焰扩张器的地方变得越窄。如图1A所示的r/R比对于适当的燃烧是很重要的。若燃烧室70的体积过大，燃烧的效率就会变得较低，或者燃烧根本不能发生。若间隙过大，燃气的速度就会降低。在使用三个中间板之后，调整尾管的这种方法就会变得不切实际。其中一个解决方案是使用一个能够均匀分布火焰的喷烧器，从而控制废气的流动，而不是依赖于例如板间距的因素。对照图1B，该多板式脉冲燃烧器10由也如图2a和2b所示的两个外部板或盘管23和30组成。一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅尔扎德·莫瓦萨吉，
申请(专利权)人：动力技术工业有限公司，
类型：发明
国别省市：