一种全预混表面式燃烧器燃气空气掺混器的制作方法

本实用新型涉及一种全预混表面式燃烧器燃气空气掺混器，属于燃烧设备技术领域。

背景技术：

现有预混式燃烧器采用的燃气空气掺混结构大多都很简单，难以达到燃气空气均匀掺混的效果，因此导致燃烧器易回火，燃烧效率低，污染气体排放含量高等后果。

以下三种掺混结构形式为常见技术形式，对典型结构进行举例说明，如下：

1.旋流叶片/混风轮式

专利号：EP1462716A1

混合器包括管状导管，用于将燃烧空气送入混合室中，气体燃料供给装置的一部分在混合室内部延伸。装置包括圆柱形管状第一部分，第一部分与在一端封闭的第二部分合并；而第二部分也基本上是管状的。基本上形成L，第一部分固定到混合室的壁。管固定到第二部分并从第二部分辐射布置。气体燃料通过开口进入装置，沿箭头的方向沿流动，沿箭头的方向转入，然后由管沿所示方向进入混合室。

燃烧空气由未示出的鼓风机吹入，沿箭头的方向沿着导管流动，在混合室与从管道流出的燃气进行混合。混合物通过鼓风机的作用流向燃烧头。管道也可直接被通孔取代。与装置相同的第二旋流装置安装在混合室的第二端处。装置使空气在与燃气进行掺混之前形成一定量的湍流。向混合室注入湍流的空气使之与气体燃料混合更充分，改善了燃烧头中的燃烧。

缺点：具有混合死区，越贴近于喉口内壁燃气/空气浓度组分越不均匀。

2.文丘里结构

专利号：CN103742911A

燃气器工作时所需要的燃气和空气通过两个通道进入燃烧器，首先空气经风机加压后进入进风管，经过燃气分配室外部，到达文丘里式引射空腔入口前；燃气进气管穿透进风管的外壁，与进风管内部的燃气分配室相连，燃气由进气管进入燃气分配室，经喷嘴喷入引射腔体。空气在进风管内部的压力为正压，由喷嘴喷出的燃气卷吸正压的空气共同进入引射腔体，空气和燃气在引射腔体内进行充分混合后，进入混合圆筒和分配圆筒间的分配腔，燃气和空气混合物经过分配孔时进一步加强混合。

缺点：流道的特征尺寸减小，流速发生变化，空气侧压力突增，导致燃气/空气具有明显的压差，燃气喷射不充分，导致燃气/空气在径向混合不均匀。

3.孔板/丝网结构

专利号：US6834504B2

旋流发生器具有轴向延伸的，至少近似旋转对称的腔室，燃烧通过入口狭缝优选地平行于纵向轴线流动。作为这些或多或少的狭缝形入口的切向取向的结果，燃烧空气经历强烈的切向速度分量，导致与朝向燃烧器口或出口的轴向分量相互作用，以涡流通过所述内部室。通过在燃烧空气入口狭缝附近的壳体罩上和/或经由燃烧器轴线中的中心供给装置的装置可选地或互补地进行燃料的富燃。在与燃料的燃烧空气的混合部分内的燃烧器的下游部分中布置网状结构。该网状结构由跨过流动横截面的至少一根丝网组成。

缺点：网状结构，其主要作用是使混合气体经过网状结构后加强湍流，进而加强混合，但是到网状结构空隙很小，会对流动产生较大阻力。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种全预混表面式燃烧器燃气空气掺混器，以解决上述问题。

一种全预混表面式燃烧器燃气空气掺混器包括预混室、燃气管、燃气喷筒、钝体、掺混腔、安装架和密封圈；

燃气喷筒安装在预混室内，预混室的一端与掺混腔相连接，预混室与掺混腔之间设有密封圈，预混室的另一端位于风机的下游，燃气管的一端与燃气喷筒相连通，另一端与燃气源相连通，钝体通过安装架安装在掺混腔内。

优选的：预混室的一端设有预混室第一安装法兰，第一安装法兰的外环端面上设有多个第三安装孔，预混室的另一端设有预混室第二安装法兰，预混室第二安装法兰的内侧端面上对称设有安装定位凸块，预混室第二安装法兰的外侧端面上等间距设有多个第一安装孔，预混室第二安装法兰的内环端面上等间距设有多个第二安装孔。

优选的：燃气喷筒为两端开口的圆柱形喷筒，燃气喷筒的侧壁内设有燃气腔，燃气喷筒的内壁上设有燃气喷射孔，燃气喷射孔与燃气腔相连通，燃气喷筒一端的端面上对称设有安装定位凹槽，安装定位凹槽与安装定位凸块相配合，燃气喷筒另一端的端面上设有安装槽，安装槽的一侧内壁上设有燃气输送通道，燃气输送通道的出口与燃气腔相连通，且燃气处送通道的出口与燃气喷筒的轴向相垂直，燃气输送通道的入口处设有安装法兰，安装法兰上等间距设有多个第四安装孔，燃气管的输出端通过第四安装孔与安装法兰相连接，燃气喷筒靠近预混室第二安装法兰一侧的内壁上还设有多个螺栓孔，连接件的一端与第二安装孔固定连接，连接件的另一端与螺栓孔固定连接。

优选的：掺混腔的一端设有掺混腔第一安装法兰，掺混腔的内壁上安装有掺混腔第二安装法兰，掺混腔第二安装法兰的环形端面上靠近外环的一侧等间距分布有多个第五安装孔，靠近内环的一侧等间距分布有多个第六安装孔，第六安装孔通过螺栓与第一安装孔相连接。

优选的：安装架为十字形安装架，安装架的支脚上设有条形安装槽，安装架的支腿上设有第七安装孔，安装架的中心处设有第八安装孔，安装架通过条形安装槽固定安装在掺混腔第二安装法兰上，钝体通过第七安装孔和第八安装孔安装在安装架上。

本实用新型与现有产品相比具有以下效果：由于特殊的燃气喷筒结构，燃气经过燃气输送通道形成环形通路进入燃气腔，再经过燃气喷射孔分散进入燃气喷筒内，与空气混合后进入掺混腔，经过钝体后可在钝体尾部形成紊流尾流或旋涡尾流，燃气、空气在尾流中再一次加强掺混，在掺混腔下游形成均匀掺混气流。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种全预混表面式燃烧器燃气空气掺混器的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是燃气喷筒的结构示意图：

图4是燃气喷筒的剖视图；

图5是预混室的结构示意图；

图6是预混室与燃气喷筒的连接示意图；

图7是掺混腔的结构示意图；

图8是安装架的结构示意图。

图中：1-风机；2-预混室；3-燃气管；4-燃气喷筒；5-钝体；6-掺混腔、7-安装架；8-连接件；21-预混室第一安装法兰、22-预混室第二安装法兰、23-安装定位凸块、211-第三安装孔、221-第一安装孔、222-第二安装孔、41-燃气喷射孔、42-安装法兰、43-螺栓孔、44-安装定位凹槽、421-第四安装孔、422-燃气输送通道、61-掺混腔第一安装法兰、62-掺混腔第二安装法兰、611-第五安装孔、612-第六安装孔、71-条形安装槽、72-第七安装孔、73-第八安装孔。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。

如图1至图8所示，本实用新型所述的一种全预混表面式燃烧器燃气空气掺混器包括预混室2、燃气管3、燃气喷筒4、钝体5、掺混腔6、安装架7和密封圈C1；

燃气喷筒4安装在预混室2内，预混室2的一端与掺混腔6相连接，预混室2与掺混腔6之间设有密封圈C1，预混室2的另一端位于风机1的下游，燃气管3的一端与燃气喷筒4相连通，另一端与燃气源相连通，钝体5通过安装架7安装在掺混腔6内；风机1为本燃气空气掺混器的上游设备。

进一步：预混室2的一端设有预混室第一安装法兰21，第一安装法兰21的外环端面上设有多个第三安装孔211，预混室2的另一端设有预混室第二安装法兰22，预混室第二安装法兰22的内侧端面上对称设有安装定位凸块23，预混室第二安装法兰22的外侧端面上等间距设有多个第一安装孔221，预混室第二安装法兰22的内环端面上等间距设有多个第二安装孔222。

进一步：燃气喷筒4为两端开口的圆柱形喷筒，燃气喷筒4的侧壁内设有燃气腔，燃气喷筒4的内壁上设有燃气喷射孔41，燃气喷射孔41与燃气腔相连通，燃气喷筒4一端的端面上对称设有安装定位凹槽44，安装定位凹槽44与安装定位凸块23相配合，燃气喷筒4另一端的端面上设有安装槽，安装槽的一侧内壁上设有燃气输送通道422，燃气输送通道422的出口与燃气腔相连通，且燃气处送通道422的出口与燃气喷筒4的轴向相垂直，燃气输送通道422的入口处设有安装法兰42，安装法兰42上等间距设有多个第四安装孔421，燃气管3的输出端通过第四安装孔421与安装法兰42相连接，燃气喷筒4靠近预混室第二安装法兰22一侧的内壁上还设有多个螺栓孔43，连接件8的一端与第二安装孔222固定连接，连接件8的另一端与螺栓孔43固定连接。

进一步：掺混腔6的一端设有掺混腔第一安装法兰61，掺混腔6的内壁上安装有掺混腔第二安装法兰62，掺混腔第二安装法兰62的环形端面上靠近外环的一侧等间距分布有多个第五安装孔611，第五安装孔611用于将本掺混器整体安装在所需设备上或工况内，靠近内环的一侧等间距分布有多个第六安装孔612，第六安装孔612通过螺栓与第一安装孔211相连接。

进一步：安装架7为十字形安装架，安装架7的支脚上设有条形安装槽71，安装架7的支腿上设有第七安装孔72，安装架7的中心处设有第八安装孔73，安装架7通过条形安装槽71固定安装在掺混腔第二安装法兰62上，钝体5通过第七安装孔72和第八安装孔73安装在安装架7上

工作原理：

新型全预混燃烧器燃气空气掺混器使用燃气喷桶加钝体的结构形式。风机1在掺混器上游抽入空气1F，通过风机后汇聚形成2F通路，空气经2F通路进入燃气喷桶4内侧；燃气从外部经由主燃气管3流入燃气喷桶4空腔内，形成循环通路4F，经燃气喷孔41喷出至燃气喷桶4内侧，与2F通路空气混合，形成预混气流入掺混腔形成通路5F，预混气经6F通路流过钝体5后，在钝体5尾部形成紊流尾流或旋涡尾流，燃气、空气在尾流中加强掺混，最终形成均匀掺混气7F流出。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。