[实用新型]小功率高速燃烧器

说明书

本实用新型涉及一种采用内燃式、小功率燃油释能的工业燃烧器。

在陶、玻行业及很多不同的埸所，人们广泛地采用燃油的方法来获取热能，80年代中期，国内开发了一种内燃式的燃油器，对传统的燃油方式进行了改进，大大降低了能耗，改善了尾气的排放。但，因为内燃方式要求有一定强度的热埸强方可保持工况的稳定，而极小功率的投油很难做到这一点，故一直没有成熟的小功率燃烧器面市，陶、玻行业厂家主要使用小功率的燃油器，在此情况下，只能继续使用落后的外燃式喷嘴。专利号：91230637.8<燃油汽化燃烧器>公开了一种利用汽化室来首先汽化油料，然后再进行燃气释能的方法。以这种方法可以实现短时期的小功率燃油释能，但它不具备工业适用性，因为在系统的汽化室内不可避免地会发生固态物质沉积，随着汽化油料过程的继续，沉积物最终将完全堵塞整个的汽化室，导致燃油释能工况的破坏。

本实用新型的目的，是以一种较为简单的结构提供能够小功率释能、并稳定工作的内燃式高速燃烧器。

本实用新型的技术方案以附图进行说明：

图1是小功率高速燃烧器的轴向半剖视图。

图2是构件旋流器的示意图。

图3是内部燃烧空间气流的轴向速度图。

图4展示了进气、不同的旋流配气及燃料炬绕燃烧器轴线的旋向。

图5是配气图。

从图1可见整个的内部燃烧空间由：旋流器「2」、后筒「3」、燃烧筒「8」、筒口「11」组成，油枪「1」安装在内部燃烧空间的头部，匀流筒「6」、外壳「5」分别安装在它们的外围，以上另件均是同轴安装的。由进风口「12」进入的高压空气在外壳「5」的约束下，一部分经由匀流筒「6」上的匀流孔「7」，或绕道后筒「3」与外壳「5」构成的环状空间，通过燃烧筒「8」上的旋流槽「9」和射流孔「10」进入内部燃烧空间。另一部分则经由后筒「3」上的过气孔「13」，进入由后筒「3」与旋流器「2」所构成的环状空间，最后通过旋流器「2」上的点火旋流槽「4」进入内部燃烧空间。图2是旋流器「2」。点火旋流槽「4」在其内锥大端切入，槽是均布的，与轴线成α^b夹角，并且偏离轴线bmm，在实践中根据不同的功率我们为α取值为25～35，b取值为15～20，它们的总配气截面积占燃烧器总配气面积的15～20％。图3是气流在内部燃烧空间的轴向速度分布，从中可见，在由旋流器「2」与后筒「3」围成的旋流点火区内，(油枪「1」端面除外)及燃烧筒「8」中的主燃烧区内的轴线附近均是向头部(油枪「1」端)运动的气流，之所以会出现这种情况，要综合图4、图5来加以说明；图4是燃烧器从图1的右端向左看的横断面剖视图，并且去掉了旋流器「2」和后筒「3」。B代表进风旋流。C代表燃烧筒「8」上的前、后两列旋流槽「9」配气的旋向，它们的旋向相同。D代表了点火旋流槽「4」配气的旋向。最后，E代表从油枪「1」喷出的燃料炬的旋向。可以看出由油枪「1」喷出的燃料炬的旋向与燃烧筒「8」上的旋流槽「9」吹出的旋流配气的旋向相同，而与进气及点火旋流槽「4」吹出的点火旋流的旋向相反。这一旋向组合全部反向，较果不变。图5是配气方案的说明。其中：代表旋流配气、↓代表射流配气、L代表内部燃烧空间的总长、A代表配气截面积，An代表了在之前的总配气截面积。图5展示的是XGR-3型燃烧器，在实践中根据不同功率投入的要求，由旋流器「2」和后筒「3」构成的点火旋流区的轴向长度可取值为内部燃烧空间长度的35～40％，而由点火旋流区和燃烧筒「8」构成的配气区的轴向长度可取值为内部燃烧空间长度的70～76％，筒口「11」段是不配气的。油枪「1」喷出的燃料炬沿轴向进入内部燃烧空间后，首先遇到与它反向旋转的由点火旋流槽「4」吹出的强劲旋流，它们之间的相对运动速度较大，可以较好地进行混合，点火后，因点火旋流的作用。火焰前锋将集中在点火旋流区的外围，轴线部分形成负压区，而靠近后筒「3」内壁的着火的高压油、气混合物将进入由燃烧筒「8」围成的主燃烧区，遭遇到与其反向旋转的、由旋流槽「9」吹入的旋流配气(旋流槽「9」在燃烧筒「8」的两端园周上均布，平行于轴线。而与筒身法线成30°夹角)，再加上射流孔「10」的深度配气，主燃烧区内将得到强劲的紊流，高温油、气充分均匀地混合后将能高速地进行燃烧。主燃烧区内的高温、高压气流一部分将流回点火旋流区内的负压段，保持根部火焰的稳定，其余部分作为热能输出。经由筒口「11」喷出。燃烧筒「8」上尾部的旋流槽「9」的作用是规整出口火焰的旋流，以便更好地冲刷筒口「11」内壁，防止积炭的产生。筒口「11」在约束火焰的过程中被加热至灼热，它可向内部燃烧环境提供一个很强的、稳定的热幅射源。