一种气液可燃物燃烧器的制作方法

本实用新型涉及一种可燃物燃烧器，尤其是涉及一种气液可燃物燃烧器，属于气液可燃物点火、升温燃烧设备设计制造技术领域。

背景技术：

目前，在使用柴油，天然气等气液可燃物作为燃料进行加热、燃烧或对其它固体燃料进行点火、升温燃烧的设备中，经常遇到要对柴油、天然气进行点火。现有的点火设备通常采用单极喷射雾化后进行点火，即采用点火设备喷嘴直接将气液可燃物喷出，并在喷出的过程中雾化。这种单极喷射雾化存在以下缺点：

1、气液可燃物喷射速度慢，雾化效果差，燃烧速度慢。

2、气液可燃物进行扩散燃烧，没有均匀混合适量的氧气，氧气含量不足，致使气液可燃物燃烧速度慢，火点温度低。

3、气液可燃物雾化不佳燃烧效率低，造成能源的严重浪费，还会对环境产生严重污染。

4、气液可燃物喷出后进行层流运动，火焰不稳定。

5、气液可燃物喷出口头部易出现滴漏下落、结焦等现象

随着人们环保意识的提高，以及对不可再生能源的消耗要求，研究开发一种环保、节能、稳定的气液可燃物燃烧器就成为本领域的一项迫在眉睫的工作。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能有效的提高气液可燃物雾化效果、加快燃烧速度，使气液可燃物燃烧时火焰稳定，火点温度高，燃烧效率高的燃烧器。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种气液可燃物燃烧器，包括含有喷出口的喷头套和布置在所述喷头套内的雾化喷芯，喷芯体轴向壁上均布的多条沿轴向布置的螺旋雾化槽，进入所述喷芯体与所述喷头套空腔中的气液可燃物，通过所述螺旋雾化槽进入圆柱形雾化室进行一次雾化后从所述喷出口喷出。所述气液可燃物燃烧器还包括套接在所述喷头套外侧的雾化增氧管道，在所述雾化增氧管道的喷出末端还布置有雾化火焰稳定器。

进一步的是，起雾化和增加氧气的流体通过所述雾化增氧管道输送至所述喷头套外侧周围，通过所述螺旋雾化槽进入所述圆柱形雾化室进行一次雾化后的气液可燃物，从所述喷出口喷出后的气液可燃物和所述雾化增氧管道内的雾化增氧流体,在后续雾化增氧流体推动下混合进行二次雾化后喷出所述雾化增氧管道。

上述方案的优选方式是，通过所述螺旋雾化槽进入所述圆柱形雾化室进行一次雾化后，从所述喷出口喷出的气液可燃物和雾化增氧流体进行二次雾化后喷出所述雾化增氧管道的过程中，通过所述雾化火焰稳定器进行三次雾化，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧。

上述方案的优选方式是，所述雾化火焰稳定器由与所述雾化增氧管道端部内径相适配的雾化柱体构成，在所述雾化柱体的轴向圆周上布置有多条沿所述雾化柱体轴向延伸的螺旋雾化腔，所述螺旋雾化腔沿所述雾化柱体圆周均布；通过所述螺旋雾化槽进入所述圆柱形雾化室进行一次雾化后，从所述喷出口喷出的气液可燃物和雾化增氧流体进行二次雾化后喷出所述雾化增氧管道的过程中通过所述螺旋雾化腔进行三次雾化，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧。

进一步的是，所述雾化喷芯包括喷芯体和气液可燃物输送管道，所述喷芯体布置在所述气液可燃物管道的输出末端，所述螺旋雾化槽布置在所述喷芯体上，所述雾化喷芯通过所述喷芯体和与该喷芯体相连的一部分所述气液可燃物输送管道套接在所述喷头套内。

上述方案的优选方式是，在所述喷芯体的自由端还设置有沿轴向延伸的圆柱形雾化室，气液可燃物沿所述圆柱形雾化室圆周螺旋旋转从所述喷出口喷出。

进一步的是，在所述喷芯体与所述气液可燃物输送管道的连接处设置有垂直于所述喷芯体轴向中心线的气液可燃物输出孔，通过所述气液可燃物输送管道输入所述气液可燃物燃烧器的气液可燃物，通过所述气液可燃物输出孔喷入所述喷芯体与所述喷头套的空腔中在后续气液可燃物的推动下,通过所述螺旋雾化槽进入所述圆柱形雾化室进行一次雾化后从所述喷出口喷出。

进一步的是，在所述雾化增氧管道的流体输入端上还设置有连接法兰，在所述连接法兰与所述雾化喷芯之间的所述雾化增氧管道上设置有过渡连接管，所述气液可燃物输送管道的输入端固定穿过所述连接法兰，所述雾化增氧管道通过所述过渡连接管与外部雾化增氧流体输送管连接。

进一步的是，所述气液可燃物输送管道上设置有第一流量调节装置和第一流量计量装置，所述雾化增氧管道上也设置有第二流量调节装置和第二流量计量装置。

本实用新型的有益效果是：由于在所述喷芯体的轴向壁上均布有多条沿所述喷芯体轴向延伸的所述螺旋雾化槽，进入所述喷芯体与所述喷头套空腔中的气液可燃物，通过所述螺旋雾化槽进入所述圆柱形雾化室进行一次雾化后从所述喷出口喷出。雾化增氧流体通过所述雾化增氧管道输送至所述喷头套外侧周围，所述喷出口喷出后的气液可燃物和所述雾化增氧管道内的雾化增氧流体,在后续雾化增氧流体的推动下混合进行二次雾化后喷出所述雾化增氧管道。在所述雾化增氧管道的喷出末端还布置有雾化火焰稳定器，在雾化增氧流体喷出所述雾化增氧管道的过程中，通过所述雾化火焰稳定器进行三次雾化，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧。这样改变了现有技术中气液可燃物直接通过单极喷出进行雾化的结构，从而使气液可燃物通过所述螺旋雾化槽的一次雾化，又通过雾化增氧流体混合的二次雾化，再通过所述雾化火焰稳定器的三次雾化，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧，达到加快燃烧速度、稳定火焰形状，提高火点温度和燃烧效率的目的。

附图说明

图1为本实用新型气液可燃物燃烧器的结构示意图。

图中标记为：喷出口1、喷头套2、雾化喷芯3、螺旋雾化槽4、雾化增氧管道5、雾化火焰稳定器6、雾化柱体7、螺旋雾化腔8、喷芯体9、气液可燃物输送管道10、圆柱形雾化室11、气液可燃物输出孔12、连接法兰13、过渡管道14、第一流量调节装置15-1及第二流量调节装置15-2、第一流量计量装置16-1及第二流量计量装置16-2。

具体实施方式

如图1所示是本实用新型提供的一种能有效的提高气液可燃物的雾化效果，加快燃烧速度、稳定火焰形状，提高火点温度和燃烧效率的气液可燃物燃烧器。所示的气液可燃物燃烧器包括含有喷出口1的喷头套2和布置在所述喷头套2内的雾化喷芯3，在所述喷芯体9的轴向壁上均布有多条沿所述喷芯体9轴向延伸的螺旋雾化槽4，进入所述喷芯体9与所述的喷头套2空腔中的气液可燃物，通过所述螺旋雾化槽4进入所述圆柱形雾化室11进行一次雾化后从所述喷出口1喷出。所述雾化增氧流体通过所述雾化增氧管道5输送至所述喷头套2外侧周围，从所述喷出口1喷出后的气液可燃物和所述雾化增氧管道5内的雾化增氧流体,在后续雾化增氧流体的推动下混合进行二次雾化后喷出所述雾化增氧管道5。在所述雾化增氧管道5的喷出末端还布置有雾化火焰稳定器6，在雾化增氧流体喷出所述雾化增氧管道5的过程中，通过所述雾化火焰稳定器6进行三次雾化，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧。

这样，改变了现有技术中气液可燃物直接通过单极喷出进行雾化，即采用点火设备喷嘴直接将气液可燃物喷出，并在喷出的过程中雾化的结构。从而使气液可燃物经过一次雾化、二次雾化、三次雾化，从所述雾化火焰稳定器6 高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧，达到加快燃烧速度、稳定火焰形状，提高火点温度和燃烧效率的目的。

上述实施方式中，为解决现有技术雾化后的气液可燃物由于氧气含量不足和喷出后以层流形态进行扩散燃烧而造成的燃烧速度慢、火焰不稳定、火点温度低、燃烧效率低的问题，本申请对所述气液可燃物燃烧器作了进一步改进，即所述气液可燃物燃烧器还包括在所述喷头套2外侧的雾化增氧管道5，雾化增氧流体在后续雾化增氧流体的推动下通过所述雾化增氧管道5输送至所述喷头套2的周围，通过所述螺旋雾化槽4进入所述圆柱形雾化室11进行一次雾化后，气液可燃物从所述喷出口1喷出后和雾化增氧流体混合进行二次雾化后，在后续雾化增氧流体的推动下喷出所述雾化增氧管道5，这样，在进行二次雾化的同时气液可燃物中充分混合氧气，起到增加氧气的作用，加快燃烧速度、提高火点温度和燃烧效率。

根据可燃物雾化效果越好、氧气含量适量,氧气和可燃物混合越均匀，燃烧速度越快的原理,气液可燃物进行一次雾化后又和雾化增氧流体进行二次雾化和三次雾化。根据可燃物和氧气以旋转射流形态运动，燃烧火焰稳定性高的原理，气液可燃物和雾化增氧流体的混合物，从所述雾化火焰稳定器6 高速喷出多股旋转射流。根据预混燃烧火点温度高的原理，气液可燃物和雾化增氧流体在燃烧器内进行混合后喷出。根据可燃物燃烧速度和火焰向前移动的速度相等燃烧才能持续进行的原理，气液可燃物和雾化增氧流体的混合物高速喷出以湍流形态向前推进。在所述雾化增氧管道5的喷出末端还布置有雾化火焰稳定器6，通过所述螺旋雾化槽4进入所述圆柱形雾化室11进行一次雾化后，从所述喷出口1喷出的气液可燃物和雾化增氧流体混合进行二次雾化后，在后续雾化增氧流体推动下喷出所述雾化增氧管道5的过程中，通过所述雾化火焰稳定器6进行雾化并和氧气充分混合，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧。

优选的雾化火焰稳定器6由于所述雾化增氧管道5端部内径相适配的雾化柱体7构成，在所述雾化柱体7的轴向圆周上设置有多条沿所述雾化柱体7 轴向延伸的螺旋雾化腔8，所述螺旋雾化腔8沿所述雾化柱体7圆周均布，通过所述螺旋雾化槽4进入所述圆柱形雾化室11进行一次雾化后，从所述喷出口1喷出的气液可燃物和雾化增氧流体混合进行二次雾化后，在后续雾化增氧流体的推动下喷出所述雾化增氧管道5的过程中通过所述螺旋雾化腔8进行雾化，这样通过一次雾化、二次雾化的气液可燃物，再通过所述螺旋雾化腔8进行三次雾化，气液可燃物雾化效果好、氧气适量、可燃物和氧气混合均匀，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧。

上述实施方式中，为进一步的提高气液可燃物的雾化效果，结合本申请所述喷芯体9布置在所述气液可燃物输送管道10的输出末端，所述螺旋雾化槽4布置在所述喷芯体9上，所述雾化喷芯3通过所述喷芯体9和与该喷芯体9相连的一部分所述气液可燃物输送管道10套接所述喷头套2内的结构，在所述喷芯体9的自由端还设置有一个沿轴向延伸的圆柱形雾化室11，气液可燃物沿所述圆柱形雾化室圆周螺旋旋转与所述喷出口1喷出。这样气液可燃物通过所述螺旋雾化槽4后有足够雾化空间，起到提高雾化效果的作用，在所述喷芯体9与所述气液可燃物输送管道10的连接处设置有垂直于所述喷芯体9轴向中心线的气液可燃物输出孔12，通过所述气液可燃物输送管道10 输入所述气液可燃物燃烧器的气液可燃物，通过所述气液可燃物输出孔12喷入所述喷芯体9与所述喷头套2的空腔中，并在后续输入的气液可燃物的推动下通过所述螺旋雾化槽4进入所述圆柱形雾化室11进行一次雾化后从所述喷出口1喷出。

为了方便雾化增氧流体输入所述雾化增氧管道5中，在所述雾化增氧管道5的雾化增氧流体输入端上设置有连接法兰13，在所述连接法兰13与所述雾化喷芯3之间的所述雾化增氧管道5上设置有过渡连接管14，所述气液可燃物输送管道10的输入端管道穿过所述连接法兰13，所述雾化增氧管道5通过所述过渡连接管14与外部的雾化增氧流体输送管连接。同时在临近的所述连接法兰13的所述气液可燃物输送管道10输入端设置有第一流量调节装置 15-1和第一流量计量装置16-1，在所述雾化增氧管道5输入端也设置有第二流量调节装置15-2和第二流量计量装置16-2。

综上所述，本实用新型提供的采用三次雾化气液可燃物燃烧器的结构对气液可燃物在三次压力差推动下进行雾化，能将气液可燃物雾化成比现有的雾化方式雾化效果好的多的效果，这样，使气液可燃物雾化效果好，氧气适量、可燃物和氧气混合均匀，从所述雾化火焰稳定器6高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧，燃烧速度快、火点温度高、火焰稳定、燃烧效率高，达到节约能源的目的。由于通过气液可燃物自身的压力雾化后的气液可燃物从所述喷出口1喷出后，没有脱离燃烧器，而是在所述雾化增氧管道5 内进一步和雾化增氧流体混合雾化，在后续雾化增氧流体的推动下输送至所述雾化柱体7，在此过程中气液可燃物中增加了氧气含量并提高了和氧气的混合度，通过所述螺旋雾化腔8的过程中再次雾化，高速喷出多股旋转射流以湍流形态进行预混燃烧。可以避免雾化后可燃物较大粒径因重力在喷出口出现滴漏下落的现象，进一步节约能源，这也是本申请较为显著的效果之一。根据统计，采用本实用新型提供的气液可燃物燃烧器进行点火、升温燃烧，与采用目前市场上较先进的同类产品进行的点火、升温燃烧相比较，在节约能源方面至少可以降低50％以上的用量，而与目前市场上一般的产品进行比较，最高可以降低95％的使用量。