一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器

本发明涉及氢氨燃烧器，具体涉及一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、目前的燃烧器可以通过气体的旋流度调节来提高燃烧的稳定性和燃料的利用率，例如,专利cn215982539u公开了一种可调节平焰燃烧器和可调节旋流叶片，设计了一种可调节旋流度的燃烧器，燃烧器实现旋流度可调的方式是，通过设置叶片传动装置实现内外层旋流叶片角度独立可调节。专利申请cn113339795a公开了一种周向旋流多级预混低氮燃烧器，设计了一种旋流燃烧器，该燃烧器中内层旋流结构是空气和燃料出口沿周向交替布置，两气体可以独立设置旋流角度，设置燃料和空气的旋流角度不同，来增强两种气体之间的混合效果。外层旋流结构是通过调节旋流叶片角度实现不同旋流度助燃燃料的添加。专利cn205351318u公开了一种旋流强度可调式空气分级低nox气体燃烧器，设计了一种轴向分级燃烧器，其中二次风经过旋流叶片进入，通过叶片拉杆装置可以改变旋流叶片的旋转角度，从而改变二次风的旋流强度和风量，以达到调节火焰形状、长度和刚性，最终减少nox排放的目的。

3、但是，上述燃烧器均采用了复杂的旋流叶片和叶片调节装置，通过复杂叶片调节装置来调节旋流叶片的角度来实现空气旋流度的调节使得燃烧器的整体结构复杂，制造难度高，制造成本高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，能够调节空气的旋流度，无需设置复杂的旋流叶片和叶片传动装置，整体结构简单，制造难度低，制造成本低。

2、本发明的实施例提供了一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，包括：

3、燃料管部件，内部设置有氢气通道和氨气通道；

4、切向旋流器部件：包括套在燃料管部件外周并与燃料管部件螺纹连接的调节盘，调节盘设有套在燃料管部件外周的套筒，套筒筒壁上设置有气流通道，气流通道的一端延伸至套筒的内侧面形成与套筒中心轴线相平行的长条出气口，另一端延伸至套筒外侧面形成与套筒中心轴线呈设定锐角的长条进气口；

5、固定罩：包括同轴设置的内罩和外罩，套筒设置在内罩和外罩之间，内罩与燃料管部件之间形成空气通道，内罩和外罩设有相互对应且长轴线沿周向设置的长条调节口，长条调节口与气流通道位置相对应，套筒与内罩和外罩滑动连接，通过切向旋流器沿自身轴线方向的移动，长条调节口能够对应气流通道不同位置的通气部位。

6、可选的，所述燃料管部件包括输气管，输气管中心为氢气通道，输气管的内部具有空腔，其顶端沿环向设置有多个与空腔连通的氨气出口，输气管底端与固定盘固定，固定盘设有与空腔连通的氨气进口，空腔、氨气进口和氨气出口构成了氨气通道，输气管设有外螺纹结构并通过外螺纹结构与切向旋流器部件的调节盘螺纹连接。

7、可选的，多个氨气出口沿环向等间隔设置。

8、可选的，所述气流通道在套筒的筒壁上设置多个，多个气流通道沿环向等间隔设置。

9、可选的，所述长条出气口采用长方形口，其长轴线与套筒的轴线相平行，所述长条进气口采用平行四边形口，其长边与套筒的轴线呈设定锐角，长条进气口和长条出气口沿套筒轴线方向的尺寸相同，长条进气口和长条出气口的宽度相同。

10、可选的，长条进气口和长条出气口的顶面位于同一个与套筒轴线相垂直的平面上，所述长条进气口和长条出气口的顶面沿套筒径向的中心线位于同一条直线上。

11、可选的，所述调节盘与外罩朝向调节盘的端部之间设有橡胶圈，橡胶圈套在套筒外周，所述调节盘位于套筒内部的区域表面设有橡胶垫，内罩朝向调节盘的端部与橡胶垫接触。

12、可选的，所述长条调节口为长方形口，其宽度为长条进气口、长条出气口沿套筒轴线方向尺寸的1/3。

13、可选的，所述长条调节口的上方设有上橡胶塞，下方设有下橡胶塞，上橡胶塞和下橡胶塞均依次穿过外罩、气流通道和内罩以对长条调节口对应的气流通道的通气部分进行密封，防止通气部分的气体泄漏到其他区域，上橡胶塞和下橡胶塞的外端部与外罩固定，内端部与内罩固定。

14、可选的，所述下橡胶塞的顶部与长条调节口的底面相平齐，所述上橡胶塞的底部与长条调节口的顶面相平齐。

15、本发明的有益效果如下：

16、1.本发明的氢氨燃烧器，套筒的气流通道外端延伸至筒壁外侧面形成与套筒轴线呈设定锐角的长条进气口，内端延伸至筒壁内侧面形成与套筒轴线平行的长条出气口，在气流通道的作用下，能够使得进入内罩与燃料管部件之间的空气通道的气流形成旋流，套筒位于内罩和外罩之间，内罩、外罩设有与气流通道对应的沿周向分布的长条调节口，且套筒与燃料管部件螺纹连接，内罩、外罩与套筒滑动连接，转动套筒，套筒能够沿轴线方向运动，从而调节气流通道与长条调节口的对应位置，从而实现了流经气流通道的空气的径向角动量调节，即实现了空气旋流度的调节，与传统的通过叶片传动装置调节旋流叶片角度来调整空气旋流度的方式相比，省去了复杂的旋流叶片和叶片传动装置，套筒、内罩、外罩、气流通道等结构更加简单，加工制作难度更小，加工制作成本低。

17、2.本发明的氢氨燃烧器，长条调节口上方设有上橡胶塞，下方设有下橡胶塞，上橡胶塞和下橡胶塞依次穿过外罩、气流通道和内罩，能够对气流通道用于通气的部分进行密封，防止气体泄漏。

18、3.本发明的氢氨燃烧器，氢气通道设置在燃料管部件中心，氨气通道设置在氢气通道外围，空气通道设置在氨气通道外围，氢气扩散速度高，且化学反应快，布置在燃烧器中间区域燃烧；氨气化学反应慢，燃烧速率较低，布置在氢气外侧区域燃烧，当氢气和氨气同时投放燃烧时，氢气由中心管向外扩散，与外侧空气混合实现燃烧，其中，在氢气外扩穿过中间氨气层时，可提高氨气气流中的氢含量，提高氨燃烧着火特性及稳定性，与此同时，中心氢气火焰释放的热量能够起到助燃作用，改善外层氨气燃烧。当只燃烧氨气时，中心氢气管路出口速度为零，周围氨气喷射燃烧后可在该中心区域形成回流区，与空气旋流一起，有利于解决氨燃烧不稳定。

技术特征：

1.一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，所述燃料管部件包括输气管，输气管中心为氢气通道，输气管的内部具有空腔，其顶端沿环向设置有多个与空腔连通的氨气出口，输气管底端与固定盘固定，固定盘设有与空腔连通的氨气进口，空腔、氨气进口和氨气出口构成了氨气通道，输气管设有外螺纹结构并通过外螺纹结构与切向旋流器部件的调节盘螺纹连接。

3.如权利要求2所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，多个氨气出口沿环向等间隔设置。

4.如权利要求1所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，所述气流通道在套筒的筒壁上设置多个，多个气流通道沿环向等间隔设置。

5.如权利要求1所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，所述长条出气口采用长方形口，其长轴线与套筒的轴线相平行，所述长条进气口采用平行四边形口，其长边与套筒的轴线呈设定锐角，长条进气口和长条出气口沿套筒轴线方向的尺寸相同，长条进气口和长条出气口的宽度相同。

6.如权利要求1所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，长条进气口和长条出气口的顶面位于同一个与套筒轴线相垂直的平面上，所述长条进气口和长条出气口的顶面沿套筒径向的中心线位于同一条直线上。

7.如权利要求1所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，所述调节盘与外罩朝向调节盘的端部之间设有橡胶圈，橡胶圈套在套筒外周，所述调节盘位于套筒内部的区域表面设有橡胶垫，内罩朝向调节盘的端部与橡胶垫接触。

8.如权利要求1所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，所述长条调节口为长方形口，其宽度为长条进气口、长条出气口沿套筒轴线方向尺寸的1/3。

9.如权利要求1所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，所述长条调节口的上方设有上橡胶塞，下方设有下橡胶塞，上橡胶塞和下橡胶塞均依次穿过外罩、气流通道和内罩以对长条调节口对应的气流通道的通气部分进行密封，上橡胶塞和下橡胶塞的外端部与外罩固定，内端部与内罩固定。

10.如权利要求9所述的一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，其特征在于，所述下橡胶塞的顶部与长条调节口的底面相平齐，所述上橡胶塞的底部与长条调节口的顶面相平齐。

技术总结本发明涉及一种可调节空气旋流度的氢氨燃烧器，包括：燃料管部件，内部设置有氢气通道和氨气通道；切向旋流器部件：包括套在燃料管部件外周并与燃料管部件螺纹连接的调节盘，调节盘设有套在燃料管部件外周的套筒，套筒筒壁上设置有气流通道，气流通道的一端延伸至套筒的内侧面形成与套筒中心轴线相平行的长条出气口，另一端延伸至套筒外侧面形成与套筒中心轴线呈设定锐角的长条进气口；固定罩：包括同轴设置的内罩和外罩，套筒设在内罩和外罩之间，内罩与燃料管部件之间形成空气通道，内罩和外罩设有相互对应且长轴线沿周向设置的长条调节口，长条调节口与气流通道位置相对应，本发明的氢氨燃烧器结构简单，加工制作成本低。技术研发人员：许焕焕,董勇,杨博雅,张蕾,朱子霖,任霄汉受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18