专利名称：带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种醇基燃料燃烧器，特别是指一种带辐射板燃料喷嘴的醇基燃
料燃烧器。
背景技术：
目前，市场上有三种醇基燃料燃烧器参见附图l，第一类是液面直燃式。它是将 一定数量的醇基燃料直接注入炉灶的小型容器中，燃烧和汽化在液面同时进行。缺点是燃 烧温度低，醇基燃料燃烧不完全，热效率低，并产生大量的有害气体，污染环境，浪费能源。 参见附图2，第二类是液体燃料加压式。它采用向下开口罩杯，流入的液体吸收罩杯热量汽 化加压，从罩杯上小孔喷出。存在的问题有(l)由于低压供液，火力逐渐增强，若汽化不 足，燃烧不稳定，有喘气现象；(2)液体流量控制困难；(3)热效率低，对燃料质量要求较高， 否则液体汽化不好。参见附图3，第三类是自增压式。这种燃烧器没有专门的汽化器，利用 燃烧器与燃料箱形成的腔体，在燃烧时通过被加热的腔体加热燃料，燃料在燃料箱中汽化 产生压力，供燃烧器燃烧。这种燃烧器燃料箱温度高，压力大，并始终处于波动之中，在某种 情况下有可能导致燃料箱内压力急剧升高，有引起燃料箱爆炸的可能，存在较大安全隐患。 上述三种燃烧器都存在不同的缺陷，且其热效率仅为26 32%， C0 > 200卯m，有些燃烧器 CO排放甚至高于1200卯m， NOx > 40卯m，不能真正实现节能环保高效的目的。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种燃烧效率高，能源耗量 低，污染物排放少，安全环保的带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器。 本实用新型带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，包括风腔、燃烧混燃室、雾化喷 射管，所述风腔一端开口 ，另一端设有一进风口 ；所述燃烧混燃室为一端设有底板，另一端 开口的圆筒，在其圆筒壁上设有风孔，所述燃烧混燃室套装在所述风腔中，两者的开口端同 向并通过所述开口端固定连接定位；所述雾化喷射管中心为通孔，一端安装有一辐射板，另 一端安装在所述燃烧混燃室的底板上并与穿过所述风腔的燃料输送管的一端连通，在所述 雾化喷射管壁上的同一横截面上均布有至少2个与所述雾化喷射管中心通孔连通的燃料 喷射孔。 本实用新型中，所述雾化喷射管一端的辐射板形状为圆形、椭圆形、正多边形中的一种。 本实用新型中，所述辐射板由不锈钢制造并安装在所述雾化喷射管一端。 本实用新型中，所述雾化喷射管由铜制造。 本实用新型中，所述燃烧混燃室圆筒壁上设置三圈风孔，相邻两圈之间的风孔位 置相互交错分布；所述最下一圈风孔轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所 在处横截面的燃烧混燃室切线方向呈45。 80°夹角；所述中间一圈风孔的的轴线与所 述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处燃烧混燃室横截面的切线方向呈90°夹
3角；所述最上一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面呈10° 80°夹角，且与所述燃烧 混燃室的轴线相交。本实用新型中，所述风孔半径为R0. 75mm R4mm。 本实用新型的工作原理简述于下 醇基燃料经燃料输送管流入雾化喷射管，在雾化喷射管中铜系催化剂催化作用 下，部分直接高温裂解生成氢气和一氧化碳 CH30H—2H2+C0 或与燃料中的水反应生成氢气和二氧化碳 CH30H+H20—3H2+C02 裂解后的甲醇与未反应的甲醇一起从雾化喷射管上的小孔喷出。空气从风腔外壁 底部风口进入燃烧器风腔，再从风腔内壁上的多排风孔喷出，在燃烧混燃室内形成高速旋 转风场，加大了醇基燃料液珠表面的切应力，使得燃料更易分裂成半径更小的液珠，加强了 燃料的雾化效果；同时高速旋转的风场也延长了燃料与空气的混合时间，使混合更加充分， 燃烧效率明显提高。 本实用新型由于采用上述结构，将不锈钢辐射板安装在雾化喷射管的顶部，使燃 料在辐射板与燃烧混燃室壁底部以及环绕雾化喷射管周围的燃烧混燃室壁形成的一个雾 化气化燃烧区域内停留时间比一般的无辐射板设计长，大大提升了燃料的燃烧率；辐射板 在燃烧混燃室中被加热后，自身成为一个热源，对于辐射板以下区域，辐射板本身的辐射换 热能够使从雾化喷射管喷出的燃料汽化进而对燃烧混燃室中充分混合的气体进行持续点 火，有效避免了回火现象的出现；对于辐射板以上区域，既能够强化辐射传热效果，也能够 有效避免脱火现象的发生，可有效提升燃烧器的燃烧性能和安全性能；雾化喷射管上设置 的沿圆周均匀分布的2个或者2个以上喷射孔与单喷孔相比可以使燃料在燃烧混燃室内分 布更加均匀，实现燃料与空气的充分混合，燃烧更加充分；另外，本实用新型采用风孔在水 平方向以及垂直方向具有不同的倾斜角度，使得由风孔进入的高速风在燃烧混燃室内形成 强烈的旋转风场，既保证燃料进入燃烧混燃室内能够跟旋转风充分混合，同时在点火燃烧 后也能有效组织火焰结构，为燃烧器的高效燃烧提供了充分保证。在旋转、水平、斜向上三 种组合风孔的配合下，通过调节进入风口的风量能够方便调节火焰高度和火焰形状，实现 了火焰调节的可持续性和灵活性。 综上所述，本实用新型利用不锈钢辐射板的热辐射和持续点火，配合铜质雾化喷 射管的催化、裂解、汽化、雾化作用，使燃料充分雾化；与从风孔送来的不同方向的旋转风结 合，实现燃料与空气的充分混合，有效提高燃料的燃烧效率，大大降低了 C0、 N0x的排放量， 与现有技术相比，C0、N0x的排放量相对减少50% 70%，热效率高达40%以上。且燃烧效 率高，能源耗量低，污染物排放少，安全环保，燃烧稳定、燃烧强度高、易燃安全、火力调节性 好、高温抗蚀、抗热冲击、抗机械冲击、热惰性低、寿命长；适于各类餐饮业专业灶具的使用。
附图1为现有液面直燃式燃烧器结构示意图。 附图2为现有液体加压式燃烧器结构示意图。 附图3为现有自增压式燃烧器结构示意图。[0021] 附图4为本实用新型带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器一种实施例的主全剖 视图。 附图5为本实用新型中风孔交叉排列示意图。 附图6为本实用新型中燃烧混燃室放大图。 附图7为附图6的A-A剖视图。 附图8为附图6的C-C剖视图。 图中l-一风腔、2-—燃烧混燃室、3-—风孔、4-一雾化喷射管、5-—燃料输送 管、6-—辐射板、7-—燃料喷射孔、8-—进风口 。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。 参见附图4、5、6、7、8，本实用新型实施例，带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器， 包括风腔1、燃烧混燃室2、雾化喷射管4，所述风腔1 一端开口，另一端设有一风口 8 ;所述 燃烧混燃室2为一端设有底板，另一端开口的圆筒，在其圆筒壁上设有风孔3，所述燃烧混 燃室2套装在所述风腔l中，两者的开口端同向并通过所述开口端固定连接定位；所述燃烧 混燃室2圆筒壁均布有三圈风孔3，所述相邻两圈风孔3之间的风孔位置相互交错分布，所 述最下一圈风孔3-1的轴线与所述燃烧混燃室2横截面平行，且与所述风孔3所在处横截 面的切线方向呈45。 80°夹角；所述中间一圈风孔3-2的轴线与所述燃烧混燃室2横截 面平行，且与所述风孔3所在处横截面的切线方向呈90°夹角；所述最上一圈风孔3-3的 轴线与所述燃烧混燃室2横截面呈10。 80°夹角，且与所述燃烧混燃室2的轴线相交， 所述风孔3半径为R0. 75mm R4mm ;所述雾化喷射管4由铜制造，中心为通孔， 一端安装有 一不锈钢辐射板6，另一端安装在所述燃烧混燃室2的底板上并与穿过所述风腔1的燃料输 送管5的一端连通，在所述雾化喷射管壁上的同一横截面上均布有至少2个与所述雾化喷 射管中心通孔连通的燃料喷射孔7。 本实用新型实施例中，所述雾化喷射管4一端的不锈钢辐射板6形状为圆形、椭圆 形、正多边形中的一种。 基于本实用新型实施例中风孔半径及风孔角度的变化所获得的燃烧器，其性能参 数如下 —、风孔半径为0. 75mm ; 最下一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处横截面 的切线方向呈45。夹角； 中间一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处横截面 的切线方向呈90。夹角； 最上一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面呈10°夹角，且与所述燃烧混燃室 的轴线相交； 其C0排放量为0 38卯m ;N0x的排放量《20卯m，热效率为> 40 % 。 二、风孔半径为2. 3mm ; 最下一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处横截面 的切线方向呈60。夹角；[0038] 中间一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处横截面 的切线方向呈90。夹角； 最上一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面呈45°夹角，且与所述燃烧混燃室 的轴线相交；其CO排放量为0 60ppm ;NOx的排放量《30ppm，热效率^ 42% 。 三、风孔半径为4mm ; 最下一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处横截面 的切线方向呈80。夹角； 中间一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处横截面 的切线方向呈90。夹角； 最上一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面呈80°夹角，且与所述燃烧混燃室 的轴线相交； 其CO排放量为0 50ppm ;NOx的排放量《25ppm，热效率^ 41 % 。
权利要求带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，包括风腔、燃烧混燃室、雾化喷射管，其特征在于所述风腔一端开口，另一端设有一进风口；所述燃烧混燃室为一端设有底板，另一端开口的圆筒，在其圆筒壁上设有风孔，所述燃烧混燃室套装在所述风腔中，两者的开口端同向并通过所述开口端固定连接定位；所述雾化喷射管中心为通孔，一端安装有一辐射板，另一端安装在所述燃烧混燃室的底板上并与穿过所述风腔的燃料输送管的一端连通，在所述雾化喷射管壁上的同一横截面上均布有至少2个与所述雾化喷射管中心通孔连通的燃料喷射孔。
2. 根据权利要求1所述的带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，其特征在于所述雾化喷射管一端的辐射板形状为圆形、椭圆形、正多边形中的一种。
3. 根据权利要求1所述的带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，其特征在于所述辐射板由不锈钢制造并安装在所述雾化喷射管一端。
4. 根据权利要求1所述的带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，其特征在于所述雾化喷射管由铜制造。
5. 根据权利要求1所述的带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，其特征在于所述燃烧混燃室圆筒壁上设置三圈风孔，相邻两圈之间的风孔位置相互交错分布；所述最下一圈风孔轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处横截面的燃烧混燃室切线方向呈45° 80°夹角；所述中间一圈风孔的的轴线与所述燃烧混燃室横截面平行，且与所述风孔所在处燃烧混燃室横截面的切线方向呈90。夹角；所述最上一圈风孔的轴线与所述燃烧混燃室横截面呈10° 80°夹角，且与所述燃烧混燃室的轴线相交。
6. 根据权利要求1所述的带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，其特征在于所述风孔半径为RO. 75mm R4mm。
专利摘要带辐射板燃料喷嘴的醇基燃料燃烧器，包括风腔、燃烧混燃室、雾化喷射管，所述风腔一端开口，另一端设有一进风口；所述燃烧混燃室套装在所述风腔中，沿所述燃烧混燃室壁设有风孔；所述雾化喷射管中心为通孔，一端安装有一辐射板，另一端安装在所述燃烧混燃室的底板上并与燃料输送管的一端连通，在所述雾化喷射管壁上的同一横截面上均布有至少2个燃料喷射孔。本实用新型燃烧效率高，能源耗量低，污染物排放少，比现有技术CO、NOx的排放量相对减少50％～70％，热效率高达40％以上；安全环保，燃烧稳定、燃烧强度高、易燃安全、火力调节性好、高温抗蚀、抗热冲击、抗机械冲击、热惰性低、寿命长；适于各类餐饮业专业灶具的使用。
文档编号F23D11/36GK201462829SQ20092006531
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者周明, 张全, 杨正辉, 杨琦 申请人:湖南中能力华新能源技术有限公司;中南大学