薄膜火焰型燃烧器的制作方法

本发明属于燃烧器，具体涉及薄膜火焰型燃烧器。

背景技术：

1、用于高温加热和熔化应用的工业加热炉，如熔炉、工业加热或热处理窑炉和陶瓷窑等，经常由于工艺要求，对燃烧器的火焰速度具有相应的要求，现有燃烧器主要问题：1、相同输出功率下，火焰长，需要更大的燃烧空间，如果燃烧空间不足，则可能造成不完全燃烧，或损坏炉体结构。2、长火焰在低温环境工作，不完全燃烧严重，co排放过高。为压制co超排，必须增加助燃气体量，带来更大的排烟热损失。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有的燃烧器存在火焰长以及在低温环境工作，不完全燃烧存在的问题，提供一种具有火焰短、速度高、燃烧充分、烟气排放co超低和稳定性好的薄膜火焰型燃烧器。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、薄膜火焰型燃烧器，包括点火器、主燃气输送部、助燃气输送部和空气旋流器；主燃气输送部，设有位于末端的燃气喷头以及若干位于侧部环向布置的一次径向燃气喷口，燃气喷头呈锥形状且外径沿外侧方向增大；助燃气输送部，设有环绕布置在燃气喷头外侧的助燃气输送通道，助燃气输送通道末端设有助燃气喷口，燃气喷头末端延伸出助燃气喷口外侧，一次径向燃气喷口位于助燃气输送通道内侧，助燃气喷口与燃气喷头之间形成环缝火焰喷口，所述环缝火焰喷口的出气面积小于助燃气输送通道内截面面积；空气旋流器，设置在助燃气输送通道内位于主燃气输送部外侧，用于使助燃气输送通道输送的助燃气体流经空气旋流器时形成沿燃气喷头周向方向流动的旋转气流，旋转气流与一次径向燃气喷口排出的燃气混合后从环缝火焰喷口排出。

4、与现有技术相比，本发明的薄膜火焰型燃烧器，通过在助燃气输送通道内设置空气旋流器，使助燃气体流经时产生的强旋流与一次径向燃气喷口排出的燃气混合形成空燃预混旋转射流，空燃预混旋转射流沿主燃气输送部外表的正锥形面向外流动时，通过渐缩加压提速作用形成高速空燃预混旋转射流，进而在环缝火焰喷口通过点燃形成沿径向方向具有张角的锥形薄膜火焰，锥形薄膜火焰射程短且速度高，能够迅速将热量传递给加热介质，提高加热效率，适用于各种燃烧空间小的场景；而且燃气喷头的倒锥形结构还具有钝体稳焰器作用，与高速空燃预混旋转射流共同作用，在燃气喷头前侧形成强涡流区域，从而锥形薄膜火焰未完全燃烧的高温烟气回流至强涡流区域起到连续引燃、点火作用，同时增加了燃气、空气和高温烟气的接触面积，促进了燃烧的充分和稳定，烟气排放co超低，火焰稳定性好。另外，薄膜火焰型燃烧器不需要预先混合燃料和空气，因此操作安全，无回火风险，使用可靠性好。

5、进一步的，所述空气旋流器包括若干环绕布置在助燃气输送部外侧的导流叶片，导流叶片与助燃气输送部轴线方向呈相对夹角，相邻的导流叶片之间形成气体旋流导向口；通过这样设置，空气旋流器设置方式简单，产生空气旋流效果好。

6、进一步的，所述燃气喷头设有若干位于侧部环向布置的二次径向燃气喷口，所述二次径向燃气喷口位于助燃气输送通道外侧；通过这样设置，通过设置二次径向燃气喷口排出在助燃气喷口外侧与高速空燃预混旋转射流进一步混合，便于可以根据工艺需求调节火焰长度和直径、火焰张角以及火焰强度，火焰调节比大，而且也可以提高点火可靠性和火焰稳定性。

7、进一步的，燃气喷头设有主燃气输出通道以及位于燃气喷头前侧连通主燃气输出通道的轴向燃气喷口；所述主燃气输出通道内径沿外侧方向逐渐增大，所述轴向燃气喷口包括位于中心位置的轴向主燃气喷口和若干环绕轴向主燃气喷口的轴向辅助燃气喷口；通过这样设置，高速空燃预混旋转射流在燃气喷头前侧形成强涡流区域，与轴向燃气喷口排出的燃气进一步混合燃烧，形成二次燃烧区，便于可以根据工艺需求可以调节火焰长度和直径、火焰张角，火焰调节比大。

8、进一步的，所述一次径向燃气喷口设置在主燃气输送部上且连通所述主燃气输出通道，所述一次径向燃气喷口与所述主燃气输送部的锥面相互垂直布置；所述燃气喷头还设有若干位于侧部环向布置的二次径向燃气喷口，所述二次径向燃气喷口连通所述主燃气输出通道，所述二次径向燃气喷口位于助燃气输送通道外侧，所述二次径向燃气喷口与所述主燃气输送部的锥面垂直布置；通过这样设置，使得一次径向燃气喷口和二次径向燃气喷口燃气可以更好地与空气旋流形成旋涡流，空燃混合效果更好。

9、进一步的，所述燃气喷头与所述主燃气输送部末端可拆卸连接；通过这样设置，薄膜火焰型燃烧器产品设置为分体结构生产，方便用户更换和使用不同的燃气喷头，例如更换仅设置有一次径向燃气喷口的燃气喷头，或者更换仅设置有一次径向燃气喷口和二次径向燃气喷口的燃气喷头，或者更换仅设置有一次径向燃气喷口和轴向燃气喷口的燃气喷头，或者更换设置有一次径向燃气喷口、二次径向燃气喷口和轴向燃气喷口的燃气喷头。

10、进一步的，所述助燃气输送通道末段形成助燃气输出通道，所述助燃气喷口位于助燃气输出通道外端，所述一次径向燃气喷口位于所述助燃气输出通道内，所述助燃气输出通道内径沿外侧方向逐渐减少；所述助燃气输送部末段形成助燃气输出部，所述助燃气输出部呈中空锥形筒状，所述助燃气输出通道位于所述助燃气输出部内；通过这样设置，使得空燃预混旋转射流在燃气喷头正向锥面导向和助燃气输出通道反向锥面导向共同作用下，以渐缩加压提速的方式形成高速空燃预混旋转射流，从而形成射程短且速度高的锥形薄膜火焰，热量传递效率高。

11、进一步的，所述主燃气输送部和助燃气输送部同轴设置，所述燃气喷头位于所述助燃气喷口内侧中心位置，所述轴向燃气喷口沿所述主燃气输送部轴向方向设置，所述助燃气喷口沿所述助燃气输送部轴向方向设置；通过这样设置，环缝火焰喷口形成沿周向距离均匀相等，使产生锥形薄膜火焰整体均匀对称，热量传递均匀。

12、进一步的，还包括火焰检测离子探针，所述火焰检测离子探针和点火器分别设置在助燃气输送通道内并延伸出助燃气喷口外侧；或者，主燃气输送通道内设置有点火电极/火焰监测离子探针，所述点火电极/火焰监测离子探针延伸出轴向燃气喷口外侧；所述燃气喷头外端设有点火柱。

技术特征：

1.薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，所述空气旋流器包括若干环绕布置在助燃气输送部外侧的导流叶片，导流叶片与助燃气输送部轴线方向呈相对夹角，相邻的导流叶片之间形成气体旋流导向口。

3.根据权利要求1所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，所述燃气喷头设有若干位于侧部环向布置的二次径向燃气喷口，所述二次径向燃气喷口位于助燃气输送通道外侧。

4.根据权利要求1所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，燃气喷头设有主燃气输出通道以及位于燃气喷头前侧连通主燃气输出通道的轴向燃气喷口；所述主燃气输出通道内径沿外侧方向逐渐增大，所述轴向燃气喷口包括位于中心位置的轴向主燃气喷口和若干环绕轴向主燃气喷口的轴向辅助燃气喷口。

5.根据权利要求4所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，所述一次径向燃气喷口设置在主燃气输送部上且连通所述主燃气输出通道，所述一次径向燃气喷口与所述主燃气输送部的锥面相互垂直布置；

6.根据权利要求5所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，所述燃气喷头与所述主燃气输送部末端可拆卸连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，所述助燃气输送通道末段形成助燃气输出通道，所述助燃气喷口位于助燃气输出通道外端，所述一次径向燃气喷口位于所述助燃气输出通道内，所述助燃气输出通道内径沿外侧方向逐渐减少。

8.根据权利要求7所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，所述助燃气输送部末段形成助燃气输出部，所述助燃气输出部呈中空锥形筒状，所述助燃气输出通道位于所述助燃气输出部内。

9.根据权利要求1所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，所述主燃气输送部和助燃气输送部同轴设置，所述燃气喷头位于所述助燃气喷口内侧中心位置，所述轴向燃气喷口沿所述主燃气输送部轴向方向设置，所述助燃气喷口沿所述助燃气输送部轴向方向设置。

10.根据权利要求1所述的薄膜火焰型燃烧器，其特征在于，还包括火焰检测离子探针，所述火焰检测离子探针和点火器分别设置在助燃气输送通道内并延伸出助燃气喷口外侧；

技术总结本发明的薄膜火焰型燃烧器，通过在助燃气输送通道内设置空气旋流器，使助燃气体流经时产生的强旋流与一次径向燃气喷口排出的燃气混合形成空燃预混旋转射流，空燃预混旋转射流沿主燃气输送部外表的正锥形面向外流动时，通过渐缩加压提速作用形成高速空燃预混旋转射流，在环缝火焰喷口通过点燃形成沿径向方向具有张角的锥形薄膜火焰，锥形薄膜火焰射程短且速度高，能够迅速将热量传递给加热介质，提高加热效率，适用于各种燃烧空间场景；燃气喷头的倒锥形结构还具有钝体稳焰器作用，与高速空燃预混旋转射流共同作用，在燃气喷头前侧形成强涡流区域，从而锥形薄膜火焰未完全燃烧的高温烟气回流至强涡流区域起到连续引燃，燃烧充分和稳定性好。技术研发人员：甄从军,陆旭受保护的技术使用者：佛山市诺一燃控科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/12