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    • 专利摘要:
    本申请涉及一种预混燃烧头，属于燃烧器的技术领域，针对燃料和空气混合不充分，燃料可能因为在炉膛中来不及燃烧完全而造成机械不完全燃烧损失问题提供以下技术方案，本申请的技术要点包括预混管和燃气管，预混管套设于燃气管的外部，预混管和燃气管之间形成过气通道，预混管和燃气管连通，燃烧头设置有用于向预混管通入空气的气室，预混管和气室连通，燃气管的进气端贯穿于气室并延伸至燃烧头的外部，燃烧头内部设置有用于调节预混管和气室连通处面积的多个调节叶片，多个调节叶片沿预混管的周向方向均匀分布，燃烧头设置有能够限制调节叶片位置的锁紧装置。本申请具有提高燃料的燃烧程度，减少燃料不完全燃烧的损失的优点。
    公开号:CN214332695U
    申请号:CN202120157381.XU
    申请日:2021-01-20
    公开日:2021-10-01
    发明作者:王献周；金大建；解荣；朱萍；冯翠；肖小华
    申请人:Beijing Huanke Environmental Protection Technology Co Ltd；
    IPC主号:F23D14-02
    专利说明:
    [n0001] 本申请涉及燃烧器的技术领域，特别涉及一种预混燃烧头。
    [n0002] 燃烧器是一种将燃料和空气，按所要求的浓度、速度、湍流度和混合方式送入炉膛，并使燃料能在炉膛内稳定着火与燃烧的热能装置。燃烧器包括旋流发生器和下游混合管。燃烧头具有用于维持主火焰的引燃器系统。引燃器系统包括用于混合引燃燃料和辅助空气的混合腔室，燃料和空气于混合腔室内部混合后经过火焰喷口通入炉膛的内部。
    [n0003] 在燃料的燃烧过程中，氮氧化物的生成是燃烧反应的一部份：燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO2，统称为NOx，大气中的NOx溶于水后会生成为硝酸雨，酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。为了燃料燃烧过程中减少氮氧化物的生成，需要调节燃料和空气的混合程度，当燃料和空气未充分混合时，容易推迟燃料的着火点，燃料可能因为在炉膛中来不及燃烧完全而造成机械不完全燃烧损失。
    [n0004] 为了提高燃料的燃烧程度，减少燃料不完全燃烧的损失，本申请提供一种预混燃烧头，采用如下的技术手段：
    [n0005] 一种预混燃烧头，包括预混管和燃气管，所述预混管套设于燃气管的外部，所述预混管和燃气管之间形成过气通道，所述预混管和燃气管连通，燃烧头设置有用于向预混管通入空气的气室，所述预混管和气室连通，所述燃气管的进气端贯穿于气室并延伸至燃烧头的外部，燃烧头内部设置有用于调节预混管和气室连通处面积的多个调节叶片，多个所述调节叶片沿预混管的周向方向均匀分布，燃烧头设置有能够限制调节叶片位置的锁紧装置。
    [n0006] 通过采用上述技术方案，将燃气通过燃气管的进气端输入燃气管的内部，将空气输入气室内部，由于预混管和气室连通，空气能够通过气室和预混管的连通处进入预混管的内部，由于预混管和燃气管连通，燃料在通过燃气管的过程中，部分燃料能够通过燃气管的出气端进入炉膛的内部，部分燃料进入过气通道的内部，此时燃料和空气能够于过气通道内部进行初步混合；通过调节叶片调节预混管和气室连通处面积，能够改变进入过气通道内部的空气量，进而能够改变空气和燃料的比例调节，提高燃料和空气的混合程度，提高燃料的燃烧程度，减少燃料不完全燃烧的损失。
    [n0007] 可选的，所述调节叶片能够沿预混管的径向方向移动。
    [n0008] 通过采用上述技术方案，向靠近或远离燃气管的一侧移动调节叶片，通过锁紧装置限制调节叶片的位置，实现对预混管和气室连通处面积的调节。
    [n0009] 可选的，所述预混管对应开设有供调节叶片沿预混管径向方向移动的让位孔，调节叶片部分位于预混管的外部、部分位于预混管的内部。
    [n0010] 通过采用上述技术方案，能够增大调节叶片的移动范围，提高对过气通道内部通入空气流量的调节范围。
    [n0011] 可选的，所述调节叶片能够于预混管内转动，所述调节叶片和预混管之间设置有转动轴，所述转动轴沿预混管的径向方向设置，所述锁紧装置能够限制转动轴的位置。
    [n0012] 通过采用上述技术方案，通过转动调节叶片，当调节叶片转动至调节叶片的侧面和空气的流动方向垂直时，能够实现对预混管和气室连通处的闭合，此时通过预混管和气室连通处的空气流量最小，当调节叶片转动至调节叶片的长度方向和预混管的轴线平行时，通过预混管和气室连通处的空气流量最大。
    [n0013] 可选的，所述锁紧装置包括固设于预混管外壁的定位套管和固定螺栓，所述定位套管的轴线和预混管轴线垂直设置，所述固定螺栓的端部贯穿于定位套管并延伸至定位套管的内部。
    [n0014] 通过采用上述技术方案，将定位套管套设于调节叶片或转动轴的外部，当固定螺栓的顶紧调节叶片或转动轴时能够实现对调节叶片的位置限制。
    [n0015] 可选的，所述预混管和燃气管之间设置有预混气管，所述燃气管、预混气管和预混管从内至外依次设置，所述燃气管、预混气管和预混管三者相互连通，所述预混气管和燃气管之间形成混合腔。
    [n0016] 通过采用上述技术方案，将燃气通入燃气管的内部，将空气输入气室的内部，部分空气能够进入混合腔的的内部、部分空气能够进入过气通道的内部，由于燃气管、预混气管和预混管三者相互连通，位于燃料和空气能够于混合腔内部进行初步混合，然后在过气通道内部进行二次混合，提高燃料和空气之间的混合程度。
    [n0017] 可选的，所述燃气管的出气端设置有用于将燃气管输出燃气向周向均匀分流以形成环状燃气带的分流装置。
    [n0018] 通过采用上述技术方案，提高了燃料和空气的混合强度，便于燃料和空气充分混合。
    [n0019] 可选的，所述分流装置包括多个喷嘴，所述燃气管于其出气端固设有挡板，所述挡板能够密封预混气管和燃气管之间的间隔，喷嘴安装于挡板的边缘处，多个喷嘴沿挡板的周向方向呈圆周阵列，所述喷嘴和混合腔连通。
    [n0020] 通过采用上述技术方案，初步混合后的气体能够通过喷嘴喷射至炉膛的内部，加速混合腔内部气体的排出，进入炉膛内部的气体和位于过气通道内部的气体再次混合，提高了燃料和空气的混合强度，便于燃料和空气充分混合。
    [n0021] 可选的，所述挡板固设有一次锥形引风环；
    [n0022] 和或所述预混管于其出气端固设有二次锥形引风环。
    [n0023] 通过采用上述技术方案，通过设置一次锥形引风环、二次锥形引风环，使得火焰不易四处扩散，提高火焰的集中性。
    [n0024] 本申请具有以下有益效果：
    [n0025] 第一、由于预混管和燃气管连通，燃料在通过燃气管的过程中，部分燃料能够通过燃气管的出气端进入炉膛的内部，部分燃料进入过气通道的内部，此时燃料和空气能够于过气通道内部进行初步混合；通过调节叶片调节预混管和气室连通处面积，能够改变进入过气通道内部的空气量，进而能够改变空气和燃料的比例调节，提高燃料和空气的混合程度，提高燃料的燃烧程度，减少燃料不完全燃烧的损失；
    [n0026] 第二、通过设置一次锥形引风环、二次锥形引风环，使得火焰不易四处扩散，提高火焰的集中性。
    [n0027] 图1是本申请实施例一的预混燃烧头的俯视图；
    [n0028] 图2是图1中的A-A向剖视图；
    [n0029] 图3是本申请实施例一的预混燃烧头的整体结构示意图；
    [n0030] 图4是本申请实施例二的预混燃烧头的俯视图；
    [n0031] 图5是图4中的B-B向剖视图。
    [n0032] 图中，11、气室；12、过气通道；13、混合腔；21、预混管；211、进气口；212、出气口；22、预混气管；221、预混气喷口；23、燃气管；231、燃气喷口；232、燃气入口；31、二次锥形引风环；311、二次收缩部；312、二次扩张部；32、一次锥形引风环；321、一次收缩部；322、一次扩张部；4、分流装置；41、喷嘴；42、挡板；5、调节叶片；6、锁紧装置；61、定位套管；611、容纳腔；62、固定螺栓；7、转动轴。
    [n0033] 以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
    [n0034] 实施例一
    [n0035] 结合图1和图2，为本申请公开的一种预混燃烧头，包括预混气管22和预混管21以及燃气管23，燃气管23、预混气管22、预混管21均呈圆筒状设置，燃气管23轴线、预混气管22轴线、预混管21轴线三者重合，燃气管23、预混气管22、预混管21从内至外依次设置，此时预混气管22套设于燃气管23的外部，预混管21套设于预混气管22的外部，预混管21和炉膛固定连接。
    [n0036] 参照图2，预混管21的一侧开口为燃烧头的进气口211、另一侧开口为燃烧头的出气口212，预混管21于其出气口212的边缘处固设有二次锥形引风环31，二次锥形引风环31包括一体成型设置的二次收缩部311和二次扩张部312，其中二次收缩部311和预混管21固定连接，二次收缩部311呈环形设置，二次收缩部311远离预混管21一侧口径小于预混管21的外径，二次扩张部312远离二次收缩部311一侧的口径等于预混管21的外径。预混管21的出气口212和炉膛连通，且预混管21和炉膛固定连接。
    [n0037] 参照图2，预混管21轴线方向的长度大于预混气管22轴线方向的长度，预混管21的进气口211端和预混气管22的端部之间围成能够储存空气的气室11，预混气管22和气室11连通。
    [n0038] 参照图2，预混气管22和预混管21的径向方向围成环形的过气通道12，预混气管22的周壁开设有预混气喷口221，预混气喷口221连通过气通道12和预混气管22内部。燃气管23和预混气管22之间围成环形设置的混合腔13，混合腔13和气室11连通。燃气管23的周壁开设有燃气喷口231，燃气喷口231连通混合腔13和燃气管23内部，使得燃气管23、预混气管22、预混管21相互连通，将空气通过预混管21的进气口211充入气室11的内部，部分空气能够进入过气通道12内部、部分空气进入混合腔13的内部。
    [n0039] 参照图2，燃气管23近炉膛的一侧设置为燃气出口，燃气管23靠近气室11的一侧设置为燃气入口232，燃气管23的入口端贯穿于气室11并延伸至预混管21的外部，预混管21的侧壁开设有供燃气管23穿过的过孔，燃气管23于其与过孔的连接端固定连接，将燃气通过燃气入口232通入燃气管23内部，燃气通过燃气喷口231进入混合腔13内部，大部分燃气能够与混合腔13内部空气进行初步混合，消耗混合腔13内部空气，使得混合腔13内部形成贫氧燃气；少部分燃气通过预混气喷口221进入过气通道12内部，使得过气通道12内部形成富氧燃气。
    [n0040] 结合图2和图3，燃气管23的出气端设置有用于将燃气管23输出燃气向周向均匀分流以形成环状燃气带的分流装置4。分流装置4包括多个喷嘴41和能够密封燃气管23出气端的挡板42。
    [n0041] 结合图2和图3，挡板42呈圆形设置，挡板42的直径等于预混气管22的内径，挡板42的边缘处和预混气管22固定连接，此时挡板42能够覆盖于混合腔13靠近炉膛一侧的开口，能够实现对燃气管23出气端和混合腔13的密封。
    [n0042] 结合图2和图3，多个喷嘴41以燃气管23轴线为中心呈圆周阵列分布，喷嘴41固定安装于挡板42和混合腔13的重合处，喷嘴41的一端和混合腔13连通，贫氧燃气能够通过喷嘴41喷射至炉膛的内部。
    [n0043] 结合图2和图3，挡板42于其边缘处固设有一次锥形引风环32，一次锥形引风环32设置于挡板42朝向炉膛的一侧，一次锥形引风环32包括一体成型设置的一次收缩部321和一次扩张部322，其中一次收缩部321和挡板42固定连接，一次收缩部321呈环形设置，一次收缩部321远离挡板42一侧口径小于挡板42的外径，一次扩张部322远离一次收缩部321一侧的口径等于挡板42的外径。
    [n0044] 结合图2和图3，燃烧头内部设置有用于调节过气通道12和气室11连通处面积大小的多个调节叶片5，多个调节叶片5沿预混管21内周壁的周向方向均匀分布。
    [n0045] 结合图2和图3，多个调节叶片5的延长面相交于一条直线，该直线和燃气管23的轴线重合，调节叶片5沿预混管21的轴线方向倾斜设置，调节叶片5和预混管21轴线之间的偏角为30°，相邻调节叶片5的倾斜方向相反。
    [n0046] 结合图2和图3，调节叶片5能够沿预混管21的径向方向移动，预混管21对应开设有供调节叶片5沿预混管21径向方向移动的让位孔，调节叶片5部分位于预混管21的外部、部分位于预混管21的内部，通过调节调节叶片5插入过气通道12内部的深度，实现对过气通道12和气室11连通处面积大小的调节，当调节叶片5和预混气管22外壁贴合时，通过预混管21和气室11连通处的空气流量最小。
    [n0047] 结合图2和图3，预混管21设置有能够限制调节叶片5位置的锁紧装置6。锁紧装置6的数量和调节叶片5的数量相等。锁紧装置6包括固设于预混管21外壁的定位套管61和固定螺栓62。
    [n0048] 结合图2和图3，定位套管61的截面呈矩形设置，定位套管61沿其轴线方向开设有具有一侧开口的容纳腔611，容纳腔611开口端的孔径等于让位孔的孔径，容纳腔611开口中心和让位孔中心重合，调节叶片5远离预混气管22的一侧插接于容纳腔611的内部。容纳腔611底壁和预混气管22外壁之间的距离大于调节叶片5的宽度，容纳腔611开口端和预混气管22外壁之间的距离小于调节叶片5的宽度。
    [n0049] 结合图2和图3，固定螺栓62的轴线和预混管21的轴线垂直设置，定位套管61的底壁开设有螺纹孔，固定螺栓62的端部贯穿于螺纹孔并延伸至容纳腔611的内部并和调节叶片5转动连接，转动固定螺栓62，由于固定螺栓62和定位套管61螺纹连接，同时调节叶片5在容纳腔611的限位作用下，使得调节叶片5不易转动，此时固定螺栓62能够带动调节叶片5沿预混管21的径向方向移动，实现调节叶片5和预混气管22外壁之间距离的调节。
    [n0050] 本实施例一的实施原理为：将燃气通过燃气管23的进气端输入燃气管23的内部，将空气输入气室11内部，由于过气通道12和混合腔13均能够和气室11连通，使得部分空气能够进入过气通道12内部、部分空气进入混合腔13的内部；与此同时，燃气进入燃气管23内部，燃气通过燃气喷口231进入混合腔13内部，大部分燃气能够与混合腔13内部的空气进行初步混合，消耗混合腔13内部的空气，使得混合腔13内部形成贫氧燃气；少部分燃气通过预混气喷口221进入过气通道12内部，使得过气通道12内部形成富氧燃气。贫氧燃气部分进入到过气通道12内部、部分通过喷嘴41喷射至炉膛内部；同时富氧燃气通过过气通道12进入炉膛内部，使得富氧燃气和贫氧燃气混合，提高燃料和空气之间的混合程度。
    [n0051] 当需要调节进入过气通道12内部的空气量时，转动固定螺栓62，由于固定螺栓62和定位套管61螺纹连接，固定螺栓62能够带动调节叶片5沿预混管21的径向方向移动，此时调节叶片5能够向靠近或远离预混气管22外壁的一侧移动，改变进入过气通道12内部的空气量，进而能够改变空气和燃料的比例调节，提高燃料和空气的混合程度，提高燃料的燃烧程度，减少燃料不完全燃烧的损失。
    [n0052] 实施例二
    [n0053] 实施例二和实施例一的区别在于，结合图4和图5，调节叶片5呈矩形设置，调节叶片5的宽度等于预混管21内壁和预混气管22外壁之间的距离。
    [n0054] 结合图4和图5，调节叶片5和预混管21之间设置有转动轴7，调节叶片5通过转动轴7和预混管21转动连接。转动轴7沿预混管21的径向方向设置，转动轴7的一端和调节叶片5固定连接、另一端贯穿于预混管21并延伸至预混管21的外部，转动轴7和预混管21转动连接。驱动转动轴7绕其转动中心转动，转动轴7能够带动调节叶片5同步转动，当调节叶片5转动至调节叶片5的侧面和空气的流动方向垂直时，能够实现对预混管21和气室11连通处的闭合，此时通过预混管21和气室11连通处的空气流量最小；当调节叶片5转动至调节叶片5的长度方向和预混管21的轴线平行时，通过预混管21和气室11连通处的空气流量最大。
    [n0055] 结合图4和图5，锁紧装置6能够限制转动轴7的位置，锁紧装置6的数量和调节叶片5的数量相等。锁紧装置6包括固设于预混管21外壁的定位套管61和固定螺栓62。
    [n0056] 结合图4和图5，定位套管61轴线和预混管21轴线垂直设置，定位套管61沿其轴线方向开设有供转动轴7插入的容纳腔611，转动轴7远离调节叶片5的一端能够贯穿于容纳腔611并延伸至定位套管61的外部。
    [n0057] 结合图4和图5，固定螺栓62的轴线和转动轴7轴线垂直设置，定位套管61侧壁开设有螺纹孔，固定螺栓62的端部贯穿于螺纹孔并延伸至容纳腔611的内部，当固定螺栓62的端部顶紧于转动轴7的外周壁时，实现对转动轴7的转动限制。
    [n0058] 本实施例二的实施原理为：当需要调节进入过气通道12内部的空气量时，反向转动固定螺栓62，使得固定螺栓62的端部远离转动轴7，解除对转动轴7的转动限制，然后控制转动轴7转动，由于转动轴7和调节叶片5固定连接，实现对调节叶片5的转动驱动，通过控制调节叶片5的转动角度，改变进入过气通道12内部的空气量，进而能够改变空气和燃料的比例调节，提高燃料和空气的混合程度，提高燃料的燃烧程度，减少燃料不完全燃烧的损失。
    [n0059] 本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
    权利要求:
    Claims (9)
    [0001] 1.一种预混燃烧头，包括预混管(21)和燃气管(23)，所述预混管(21)套设于燃气管(23)的外部，所述预混管(21)和燃气管(23)之间形成过气通道(12)，所述预混管(21)和燃气管(23)连通，燃烧头设置有用于向预混管(21)通入空气的气室(11)，所述预混管(21)和气室(11)连通，所述燃气管(23)的进气端贯穿于气室(11)并延伸至燃烧头的外部，其特征在于，燃烧头内部设置有用于调节预混管(21)和气室(11)连通处面积的多个调节叶片(5)，多个所述调节叶片(5)沿预混管(21)的周向方向均匀分布，燃烧头设置有能够限制调节叶片(5)位置的锁紧装置(6)。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述调节叶片(5)能够沿预混管(21)的径向方向移动。
    [0003] 3.根据权利要求2所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述预混管(21)对应开设有供调节叶片(5)沿预混管(21)径向方向移动的让位孔，调节叶片(5)部分位于预混管(21)的外部、部分位于预混管(21)的内部。
    [0004] 4.根据权利要求1所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述调节叶片(5)能够于预混管(21)内转动，所述调节叶片(5)和预混管(21)之间设置有转动轴(7)，所述转动轴(7)沿预混管(21)的径向方向设置，所述锁紧装置(6)能够限制转动轴(7)的位置。
    [0005] 5.根据权利要求3或4所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述锁紧装置(6)包括固设于预混管(21)外壁的定位套管(61)和固定螺栓(62)，所述定位套管(61)的轴线和预混管(21)轴线垂直设置，所述固定螺栓(62)的端部贯穿于定位套管(61)并延伸至定位套管(61)的内部。
    [0006] 6.根据权利要求1所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述预混管(21)和燃气管(23)之间设置有预混气管(22)，所述燃气管(23)、预混气管(22)和预混管(21)从内至外依次设置，所述燃气管(23)、预混气管(22)和预混管(21)三者相互连通，所述预混气管(22)和燃气管(23)之间形成混合腔(13)。
    [0007] 7.根据权利要求6所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述燃气管(23)的出气端设置有用于将燃气管(23)输出燃气向周向均匀分流以形成环状燃气带的分流装置(4)。
    [0008] 8.根据权利要求7所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述分流装置(4)包括多个喷嘴(41)，所述燃气管(23)于其出气端固设有挡板(42)，所述挡板(42)能够密封预混气管(22)和燃气管(23)之间的间隔，喷嘴(41)安装于挡板(42)的边缘处，多个喷嘴(41)沿挡板(42)的周向方向呈圆周阵列，所述喷嘴(41)和混合腔(13)连通。
    [0009] 9.根据权利要求8所述的一种预混燃烧头，其特征在于，所述挡板(42)固设有一次锥形引风环(32)；
    和或所述预混管(21)于其出气端固设有二次锥形引风环(31)。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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