一种燃气混合器的制造方法
【专利摘要】一种燃气混合器为一多片多层多孔拼接而成的空心圆柱结构；由2~30层组合成一体结构，每层由2~7片环形件拼接而成为一个同心圆环，每片扇形件在一侧开有由等宽度的凸台分隔开的15~200个通气孔，通气孔为内小外大的槽，也可为等宽度的槽，在水平面内每个槽中线与圆环内的一固定大小的虚拟圆相切，每片在上下面对应位置设计有3~50对均布的定位销和定位孔，每层定位销和定位孔呈角度交错拼接组合成为一体结构，混合气或混合液体在通过该发明混合器外侧的孔进入内部空腔，形成稳定的涡旋气流或稳态的液流；本发明混合器有较好的强度和耐高温能力，有效地防止了高温时的变形，本发明结构紧凑、外观光洁，便于清洗。
【专利说明】一种燃气混合器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以气体或液体充分混合的化工领域，尤其涉及一种燃气混合器。技术背景
[0002]燃气混合器(炉头)是大功率燃气炉的重要零部件，炉头以液化气、天然气、煤气等作为燃料，其热效率的高低关键取决于燃气与空气是否混合均匀，是否能够形成稳定的射流。
[0003]传统的炉头采用扩散燃烧技术，燃气和空气边混合边燃烧，其混合速度慢，火焰温度低，燃气无法完全燃烧，容易产生大量一氧化碳，使人中毒，部分燃料也因此白白浪费。
[0004]现有技术中，燃气混合器(炉头)的进气端孔道为直线型的燃烧孔道，这些燃烧孔道沿着炉盘的四周向外放射型分布，在炉盘的内部通常都设有集气区，燃烧孔道经集气区与进气管连通，且燃烧孔道的中心线一般都与炉盘的轴线相交，燃气和空气由进气管进入集气区，并在集气区混合，然后进入炉头上的燃烧孔道内并从燃烧孔道内喷出燃烧。这种炉头在使用的过程中存在以下问题:直线型燃烧孔道的抗风能力较差，容易出现回火现象，也就是说，燃气在燃烧孔道中的压力小于外界空气的压力时，火焰的传递速度大于燃气在燃烧孔道内的流速，火焰逆流进入燃烧孔道，使燃烧在燃烧孔道中进行。回火现象不但会造成燃气的燃烧不充分，影响炉头的稳定工作，而且还会引起爆鸣声和噪音，甚至发生爆炸，安全性较差。燃气从较大的燃烧孔道中直线喷出，射流速度低，从而导致燃烧时火焰不稳定，火力不集中，加热效率低，容易出现燃烧不充分的现象。
[0005]专利号为ZL200920050877.6的炉头，其燃烧室是一个由多块环形片层叠而成的空心圆柱体，每块环形片呈波浪形曲面，上层环形片的曲面波峰与下层环形片的曲面波谷之间构成燃烧室的喷火孔。这种由上下两层冲压工艺加工的环形片层叠而成的空气和燃气混合器，由于工艺原因，难以在混合器上加工出非常密集的喷火孔，喷火孔的加工精度也较低，喷火孔数量相对本发明较少，总火孔面积小，不利于混合气的流通和均匀混合，难以形成稳定的气体射流，导致热效率低。同时，混合器在层层相叠的位置难以连接紧密，容易形成缝隙，气体通过窄缝时，容易形成嘯叫而产生噪音污染，且由于热强度较差，该炉头燃烧室(混合器)易在高温下变形，影响气体射流的稳定，使得燃烧不充分。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有燃气混合器目前存在的问题，提供了一种气体或液体混合更充分更稳定且高温下强度更高的的一种气体或液体混合器。当用于大功率燃气炉的炉头时，由于燃气和空气混合充分均匀，其燃烧更充分更稳定，无嘯叫声，炉头不易变形，最终达到节能环保减少噪音的目的。
[0007]本发明的目的及解决其技术问题采用以下技术方案来实现的:
本发明所述的一种燃气混合器为一多片多层多孔拼接而成的空心圆柱结构(2);由2?30层组合成一体结构，每层由2?7片环形件(I)拼接而成为一个同心圆环，每片扇形件在一侧开有由等宽度的凸台分隔开的15?200个通气孔(6)，通气孔(6)为内小外大的槽(5)，也可为等宽度的槽(5)，在水平面内每个槽(5)中线与圆环内的一固定大小的虚拟圆相切，每片在上下面对应位置设计有3?50对均布的定位销(4)和定位孔(3)，每层定位销(4)和定位孔(3)呈角度交错拼接组合成为一体结构，混合气或混合液体在通过该发明混合器外侧的孔进入内部空腔，形成稳定的涡旋气流或稳态的液流。
[0008]所述的燃气混合器，为一多层多片多孔拼接而成的空心圆柱结构。
[0009]所述的空心圆柱结构，由2?30层环形件呈角度交错拼接而成。
[0010]所述的环形件，由2?7片环形件拼接而成，也可为一整体环形件。
[0011]所述的单片环形件，每片环形件在上下面对应位置设计有3?50对均布的定位销和定位孔，空心圆柱结构的拼接依靠定位销和定位孔来完成。
[0012]所述的单片环形件，其特征在于:每片环形件在一侧开有由等宽度的凸台分隔开的15?200个通气孔，通气孔为内小外大或者等宽度的槽，在水平面内每个槽中线与环形件内的一固定大小的虚拟圆相切。
[0013]所述的通气孔，孔的形状可以为梯形、圆形、椭圆形、方形、或者三角形等形状。
[0014]所述的空心圆柱结构，空心圆柱结构可整体烧结而成，或单片烧结后组装成一体再焊接或通过螺栓紧固连接而成。
[0015]本发明混合器至少具有下述优点:本发明混合器通气孔在水平面内呈一定角度涡旋排布，孔的数量可为15-200个，便于不同的气体或液体能混合均匀，同时当气体或液体进入混合器时可在槽的作用下形成自然涡旋向上的射流，本发明用于大功率的燃气炉炉头时，使得燃烧更充分，提高大功率燃气炉的热效率，降低耗气量，达到节能环保的目的。同时，本发明通过粉末冶金整体烧结而成，也可单片烧结后组装成一体再焊接或通过螺栓紧固连接而成，每层之间联接紧密，无间隙，解决了气体通过窄缝时发生嘯叫的难题；同时本发明混合器有较好的强度和耐高温能力，有效地防止了高温时的变形，本发明结构紧凑、夕卜观光洁，便于清洗。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为整体示意图
图2为单片环形件的主视图、左视图和俯视图 图3为是几片环形件拼接为一层同心圆环的结构示意图 图4为安装成多层后的混合器结构图
图中:1、环形件；2、空心圆柱结构；3、定位孔；4、定位销；5、槽；6、通气孔。
[0017]具体实施案例
通过粉末成形技术，成形环形件(5)，然后三片环形件拼接而成为一个单层同心圆环，环形件交错40°通过定位销(4)和定位孔(3)安装成13层的空心圆柱体(2),空心圆柱体(2)是经过粉末冶金成形的单片拼接成整体后烧结成一体。每一层通气孔的数量99个，每片上有3对定位孔(3)和定位销(4)，环形件(5)上的通气孔(6)为梯形孔。混合气体或混合液体从空心圆柱体外侧呈一定角度的通气孔进入空心圆柱体的内部，形成稳定的涡旋气流或液流。
[0018]以上实例和附图广3是对本发明的说明，不构成对本发明保护范围的限制。本发明在所述实施的基础上还可以有多种等同的变化或变形，例如，环形件(5 )上的通气孔(6 )为等宽度的槽，孔的外形可以是梯形、正方形、长方形、三角形、圆形或椭圆形等；炉头可整体烧结而成，也可单片烧结后组装成一体再焊接或通过螺栓紧固连接而成。所有覆盖权利要求技术特征的变化或变形都属于本发明的保护范围。
[0019]本发明所述的一种燃气混合器，其材料为不锈钢或铜基合金或镍基合金或哈氏合金或氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷，当选用不锈钢时优先材质牌号为304、304L、316、316L、17-4PH。
【权利要求】
1.本发明所述的一种燃气混合器为一多片多层多孔拼接而成的空心圆柱结构(2);由2?30层组合成一体结构，每层由2?7片环形件(I)拼接而成为一个同心圆环，每片扇形件在一侧开有由等宽度的凸台分隔开的15?200个通气孔(6)，通气孔(6)为内小外大的槽(5)，也可为等宽度的槽(5)，在水平面内每个槽(5)中线与圆环内的一固定大小的虚拟圆相切，每片在上下面对应位置设计有3?50对均布的定位销(4)和定位孔(3)，每层定位销(4)和定位孔(3)呈角度交错拼接组合成为一体结构，混合气或混合液体在通过该实用新型混合器外侧的孔进入内部空腔，形成稳定的涡旋气流或稳态的液流。
2.根据权利要求1所述一种燃气混合器，其特征在于:为一多层多片多孔拼接而成的空心圆柱结构。
3.根据权利要求1所述的空心圆柱结构(2)，其特征在于:由疒30层环形件(I)呈角度交错拼接而成。
4.根据权利要求2所述的环形件(1)，其特征在于:由2?7片环形件(5)拼接而成，也可为一整体环形件。
5.根据权利要求3所述的单片环形件(5)，其特征在于:每片环形件在上下面对应位置设计有3?50对均布的定位销(4)和定位孔(3)，空心圆柱结构(2)的拼接依靠定位销(4)和定位孔(3)来完成。
6.根据权利要求3所述的单片环形件(5)，其特征在于:每片环形件在一侧开有由等宽度的凸台分隔开的15?200个通气孔，通气孔为内小外大或者等宽度的槽，在水平面内每个槽中线与环形件(I)内的一固定大小的虚拟圆相切。
7.根据权利要求5所述的通气孔，其特征在于:孔的形状可以为梯形、圆形、椭圆形、方形、或者三角形等形状。
8.根据权利要求1所述的空心圆柱结构，其特征在于:空心圆柱结构可整体烧结而成，或单片烧结后组装成一体再焊接或通过螺栓紧固连接而成。
【文档编号】F23D14/62GK103591586SQ201310187039
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年5月20日 优先权日:2013年5月20日
【发明者】王献锋, 冉申, 董朝阁, 耿亮, 刁乾坤, 熊双娇 申请人:洛阳疋姆泰可精密零件制造有限公司