[发明专利]一种折流式自动点火微型催化燃烧器

说明书

本发明提供了一种折流式自动点火微型催化燃烧器，燃烧器的燃烧室内设有进气区和出口区，所述燃烧室内设有弧形挡板组件，所述弧形挡板组件将燃烧室的进气区和出口区之间划分为燃烧区和分流区，所述分流区位于燃烧区两侧；任一分流区出口设有用于偏移流体流动方向的偏置挡板，使分流区气体流动方向偏移并与燃烧区已有气体充分混合。所述弧形挡板组件包括弧形挡板和平直挡板，所述平直挡板一端位于进气区，所述平直挡板另一端与弧形挡板一端连接，所述弧形挡板另一端位于出口区附近。本发明使气体进入燃烧器之后能够充分混合，流动的湍流程度极大提升，且提高对于气体的滞止效果。

技术领域

本发明涉及微尺度热光电能量转换技术领域，特别涉及一种折流式自动点火微型催化燃烧器。

背景技术

随着热光电转换系统的不断发展以及微燃烧领域燃烧理论的不断完善，人们对能源领域，尤其是微尺度能源领域的关注度不断增长，其中，热光电转换系统，尤其是微热光电转换系统结构简单，没有活动部件，具有良好的实用性，因此也成为了目前研究的重点。微热光电系统的基本原理是燃烧器壁面上产生辐射，通过光电池产生电能。由于整个燃烧反应的尺度非常小，因此会产生一些不同于传统燃烧器的问题，首先是由于微燃烧室的面体比过大，导致壁面热损失大幅度增加，当燃烧产生的热量小于管壁损失的热量时，就会发生淬熄现象；其次，燃料在燃烧室内停留时间较短，燃烧不充分，会出现火焰温度低，温度分布不均以及能量转换率低的问题。

在微热光电系统中，微燃烧室是关键部件，常规的微尺度燃烧室主要存在的问题有温度分布不均、燃烧效率较低、燃烧稳定性差、燃烧不完全等，这些问题将会直接影响光电能量转化效率。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种折流式自动点火微型催化燃烧器，使气体进入燃烧器之后能够充分混合，流动的湍流程度极大提升，且提高对于气体的滞止效果，让气体在燃烧室中的停留时间大大加长，从而大幅提高燃烧效率。本发明还结合自动控制技术，使燃烧器在气体浓度达到阈值时能够自动点火。本发明能够有效解决传统微燃烧器中燃烧效率低下、温度分布不均、能量转化率低等问题。该发明结构简单易于实现，成本低廉，能够满足多种燃料和流速条件下的稳定燃烧，且具有较宽的燃烧极限。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种折流式自动点火微型催化燃烧器，燃烧器的燃烧室内设有进气区和出口区，所述燃烧室内设有弧形挡板组件，所述弧形挡板组件将燃烧室的进气区和出口区之间划分为燃烧区和分流区，所述分流区位于燃烧区两侧；任一分流区出口设有用于偏移流体流动方向的偏置挡板，使分流区气体流动方向偏移并与燃烧区已有气体充分混合。

进一步，所述弧形挡板组件包括弧形挡板和平直挡板，所述平直挡板一端位于进气区，所述平直挡板另一端与弧形挡板一端连接，所述弧形挡板另一端位于出口区附近。

进一步，所述平直挡板延伸线与燃烧室对称轴的夹角角度为30°～60°。

进一步，所述偏置挡板延长线与燃烧室对称轴的夹角角度为30°～60°。

进一步，靠近分流区的所述弧形挡板的侧壁面涂覆催化剂。

进一步，所述偏置挡板上设有气体浓度检测装置和电弧打火器，所述气体浓度检测装置用于检测出口区的气体浓度，当气体浓度达到阈值时，控制电弧打火器。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的折流式自动点火微型催化燃烧器，在燃烧区域和分流区域之间加入弧形挡板组件，使得气体被分流为三部分，使分流区气体流动方向偏移并与燃烧区已有气体充分混合，同时达到紊流效果。

2.本发明所述的折流式自动点火微型催化燃烧器，燃烧区的末端有偏置挡板，使得分流区内的气体流动方向改变，并与燃烧区内的气体混合，使燃烧的湍流程度大大加强，同时加长了气体的停留时间，大幅度提高了燃烧的稳定性，减小了局部温差，使燃烧更加充分。