一种高速燃烧器的制作方法

本实用新型涉及燃烧器领域，尤其涉及一种高速燃烧器。

背景技术：

现有的洁具窑炉用燃烧器的燃烧性能差，燃气与空气的预混合不足，使得燃烧不充分，存在安全隐患，且不节能环保，所有用的燃气与获得的热效率之间不成正比，性价比低，而且火焰不集中，燃烧器不耐高温，容易老化，不耐用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种高速燃烧器，燃烧充分、节能环保、热效率高，性价比高，安全可靠。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高速燃烧器，包括燃烧套筒、烧嘴座和燃烧对撞机构，所述燃烧套筒和烧嘴座连接，所述烧嘴座设有燃气进口和助燃风进口，且所述燃烧套筒套设于燃烧对撞机构的外侧，

所述燃烧对撞机构包括燃气管和对撞圆盘，所述燃气管的一端设有与燃气管相连通的燃气咀，且燃气管上套设有对撞圆盘，另一端与燃气进口相连通；

所述燃气咀的端面封闭，侧面周向设有燃气孔；

所述对撞圆盘上设有助燃孔，所述助燃孔包括第一环形助燃孔和第二环形助燃孔，所述第一环形助燃孔的轴线与燃气咀相交且不与燃气孔相交，所述第二环形助燃孔的轴线设于燃气咀的外周以包围所述燃气咀。

作为上述方案的改进，所述燃气咀的侧面周向设有若干排燃气孔，所述燃气孔在轴向上相互错开。

作为上述方案的改进，所述第一环形助燃孔的轴线与燃气咀的相交点在所述燃气咀的封闭端面与燃气孔之间；

所述对撞圆盘呈漏斗状；

所述第一环形助燃孔的轴线与燃气咀的轴线形成预设第一夹角，所述第二环形助燃孔的轴线与燃气咀的轴线形成预设第二夹角。

作为上述方案的改进，所述第一夹角和第二夹角相等。

作为上述方案的改进，所述第一夹角为25°-40°，所述第二夹角为25°-40°。

作为上述方案的改进，所述对撞圆盘边沿周向设有螺旋槽，所述螺旋槽的深度为3-5mm，宽度为1-3mm；

所述对撞圆盘上设有打火孔和火焰检测孔。

作为上述方案的改进，所述燃烧对撞机构包括负压回流套，所述负压回流套套设于燃气管和对撞圆盘的外侧，所述负压回流套的侧面周向设有回流孔，所述回流孔用于使助燃风回流到燃烧对撞机构中。

作为上述方案的改进，所述燃烧套筒与负压回流套之间留有一定间距，所述负压回流套的内侧壁与对撞圆盘边沿之间留有一定间距，所述负压回流套的端面与对撞圆盘的端面之间留有一定间距。

作为上述方案的改进，所述第一环形助燃孔和第二环形助燃孔均匀分布在燃气咀的外周，所述第一环形助燃孔与燃气咀之间的距离小于第二环形助燃孔与燃气咀之间的距离。

作为上述方案的改进，所述燃气孔和助燃孔的总面积比为1：(5.5-7.5)，所述燃气和助燃风的压力比为1：(0.5-1)。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型在燃烧器内设置燃烧对撞机构，所述燃烧对撞机构包括燃气管和对撞圆盘，所述燃气管的一端设有与燃气管相连通的燃气咀，且燃气管上套设有对撞圆盘，另一端与燃气进口相连通；所述燃气咀的端面封闭，侧面周向设有燃气孔；所述对撞圆盘上设有助燃孔，所述助燃孔包括第一环形助燃孔和第二环形助燃孔，所述第一环形助燃孔的轴线与燃气咀相交且不与燃气孔相交，所述第二环形助燃孔的轴线设于燃气咀的外周以包围所述燃气咀。

助燃风穿过对撞圆盘上助燃孔，从第一环形助燃孔出来的助燃风与燃气咀顶部高速碰撞后，形成不定常随机的气流，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，有方向性的燃气打入不定常随机的助燃气流中，再加上第二环形助燃孔的助燃气流将火焰内芯包裹聚拢。第一环形助燃气流的碰撞以及第二环形助燃气流的包裹，便形成湍流的流体运动，从而提高了空气利用率，减少过量空气系数，提高了热效率、平均有效压力和冒烟极限功率。燃气与助燃风充分混合形成无序性，流体质点相互混掺，运动无序，运动要素具有随机性，从而增加与氧分子之间接触面积和碰撞几率，缩短了物理滞燃期和化学滞燃期，减少了在滞燃期内的燃气和参加预混合燃烧的燃料量，扩大并加速了扩散燃烧，减少了后燃，从而增加了平均有效压力。同时，使整个燃烧过程进程的可控性增加。

附图说明

图1是本实用新型一种高速燃烧器的剖视图；

图2是本实用新型一种高速燃烧器的分解图；

图3是本实用新型燃烧对撞机构的结构示意图；

图4是图1对撞圆盘的立体图；

图5是图1对撞圆盘的主视图

图6是图5沿a-a线的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

参见图1-3，本实用新型公开了一种高速燃烧器，包括燃烧套筒1、烧嘴座2和燃烧对撞机构，所述燃烧套筒1和烧嘴座2连接，所述烧嘴座2设有燃气进口22和助燃风进口21，且所述燃烧套筒1套设于燃烧对撞机构的外侧，

所述燃烧对撞机构包括燃气管3和对撞圆盘4，所述燃气管3的一端设有与燃气管3相连通的燃气咀31，且燃气管3上套设有对撞圆盘4，另一端与燃气进口22相连通；

所述燃气咀31的端面封闭，侧面周向设有燃气孔310；

所述对撞圆盘4上设有助燃孔，所述助燃孔包括第一环形助燃孔41和第二环形助燃孔42，所述第一环形助燃孔41的轴线与燃气咀31相交且不与燃气孔310相交，所述第二环形助燃孔42的轴线设于燃气咀31的外周以包围所述燃气咀31。

需要说明的是，烧嘴座2上还可设有烧嘴盖6，燃气进口22设于烧嘴盖6上。烧嘴盖6上还设有压力检测头61和观火玻璃孔62，烧嘴座2和烧嘴盖6之间设有石棉垫8。

优选地，所述燃烧套筒1由碳化硅制成。

优选地，所述燃气管3和对撞圆盘4螺纹连接。

优选地，所述燃烧套筒1和烧嘴座2通过法兰连接。

如图1-3所示，所述燃气咀31的侧面周向设有若干排燃气孔310，所述燃气孔310在轴向上相互错开。

如图1、3-5所示，所述第一环形助燃孔41和第二环形助燃孔42均匀分布在燃气咀31的外周，所述第一环形助燃孔41与燃气咀31之间的距离小于第二环形助燃孔42与燃气咀31之间的距离。

具体的，所述第一环形助燃孔41的轴线与燃气咀31的相交点在所述燃气咀31的封闭端面与燃气孔310之间。即第一环形助燃孔喷出的助燃风高速碰撞燃气咀的顶部，助燃风与燃气咀的接触点不在燃气孔上，优选地接触点在燃气咀的封闭端面与燃气孔之间的位置。第二环形助燃孔喷出的风柱在燃气咀的外周以包围所述燃气咀，即第二环形助燃孔喷出的助燃风将燃气咀包裹住，从而将火焰内芯包裹聚拢。第一环形助燃气流的碰撞以及第二环形助燃气流的包裹，便形成湍流的流体运动，而助燃风与燃气混合气的湍流特性对燃烧速度和火焰的传播有着十分重要的影响。本实用新型所形成的这种不定常随机流动的湍流，加上燃气孔将有方向性的燃气打入，点火后湍流能促进火焰面附近已燃气体和未燃气体的交换，扩大火焰前锋表面积，从而提高火焰传播速率，也提高了空气利用率，减少过量空气系数，提高了热效率、平均有效压力和冒烟极限功率。燃气与助燃风充分混合形成无序性，流体质点相互混掺，运动无序，运动要素具有随机性，从而增加与氧分子之间接触面积和碰撞几率，缩短了物理滞燃期和化学滞燃期，减少了在滞燃期内的燃气和参加预混合燃烧的燃料量，扩大并加速了扩散燃烧，减少了后燃，从而增加了平均有效压力。同时，使整个燃烧过程进程的可控性增加。进一步，在一定的条件下，助燃风穿过对撞圆盘上助燃孔，助燃气流的流线开始出现波状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加。

优选地，所述对撞圆盘4呈漏斗状。

优选地，如图6所示，所述第一环形助燃孔41的轴线与燃气咀31的轴线形成预设第一夹角α，所述第二环形助燃孔42的轴线与燃气咀31的轴线形成预设第二夹角β。

更佳地，所述第一夹角α和第二夹角β相等。

更佳地，所述第一夹角α为25°-40°，所述第二夹角β为25°-40°。

需要说明的是，所述第一夹角α可为25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°或40°。所述第二夹角β可为25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°或40°。

进一步，所述燃烧对撞机构还包括负压回流套5，所述负压回流套5套设于燃气管3和对撞圆盘4的外侧，所述负压回流套5的侧面周向设有回流孔51，所述回流孔51用于使助燃风回流到燃烧对撞机构中。燃烧器在工作时，负压回流套内形成负压，一部分高速喷出的气流通过回流孔回流至燃烧对撞机构内进行二次混合燃烧，提高空气利用率，减少过量空气系统，提高热效率。如果不设置负压回流套，对撞圆盘直接与燃烧套筒接触，受热时膨胀系数不一样，由碳化硅制成的燃烧套筒在制造时保证不了内径公差，造成容易破碎。所以，负压回流套的设置保证了高速燃烧器的正常运作。

优选地，所述燃烧套筒1与负压回流套5之间留有一定间距，使高速喷出的一部分气流通过燃烧套筒与负压回流套的间隙进入回流孔，回流至燃烧对撞机构内进行二次混合燃烧，节能环保。

优选地，所述负压回流套5的内侧壁与对撞圆盘4边沿之间留有一定间距，不仅便于安装，而且助燃风的一部分可以从其中流出，有利于对对撞圆盘进行冷却，延长对撞圆盘的使用寿命。

优选地，所述负压回流套5的端面与对撞圆盘4的端面之间留有一定间距，如图3所示，对撞圆盘前面的一段负压回流套可使喷出的火焰更加集中。

如图4-5所示，所述对撞圆盘4边沿周向设有螺旋槽43，所述螺旋槽43的深度为3-5mm，宽度为1-3mm。具体的，所述螺旋槽43的深度可为3.5mm、4mm或4.5mm，宽度可为1.5mm、2mm或2.5mm。所述螺旋槽43的倾斜度为45°。一部分的助燃风从螺旋槽处流出，并形成涡流，可对对撞圆盘起到冷却的作用，有利于延长对撞圆盘的使用寿命。如果螺旋槽太大，大部分的助燃风便会从螺旋槽处流出，旋转气流过多，导致火焰旋转太厉害以及没有足够的助燃风与燃气充分混合。如果螺旋槽太小，从螺旋槽处流出的助燃风过少，起不到冷却对撞圆盘的作用，造成对撞圆盘的使用寿命降低。

如图4-5所示，所述对撞圆盘4上设有打火孔44和火焰检测孔45。打火孔44和火焰检测孔45上分别设有打火线7。一条打火线分别与打火孔和烧嘴盖连接，另一条打火线分别与火焰检测孔和烧嘴盖连接。当打火孔上的打火线顶端连接点火器，末端便发出电火花，点燃燃气。另一条打火线遇到火焰就会反馈信号给点火器，点火器就会闪灯，这时便知燃气已点燃。也可以从观火玻璃孔中观察火焰是否点着。

燃气和助燃风是需要一定比例混合才能燃烧的，如果助燃风不足而燃气过多，部分燃气就没有充分燃烧而形成不良的烟气，造成环保不达标。为使燃气与助燃风充分混合燃烧，所述燃气孔310和助燃孔的总面积比为1：(5.5-7.5)，所述燃气和助燃风的压力比为1：(0.5-1)。需要说明的是，面积比和压力比必须同时限定才能使燃气与助燃风充分混合燃烧。燃气和助燃风的压力可以通过通入的助燃风和燃气的大小来调节，并可通过压力检测头61来检测两者的压力大小。压力检测头61有两个，一个检测燃气压力，另一个检测助燃风压力。

需要说明的是，所述助燃孔和燃气孔310的总面积比可为1：5.5、1：6、1：6.5、1：7或1：7.5，所述燃气和助燃风的压力比可为1：0.5、1：0.6、1：0.7、1：0.8、1：0.9或1：1。

对撞圆盘4上通过第一环形助燃孔41的助燃风与燃气咀31顶部高速碰撞后，气流将不定常随机的流动，第二环形助燃孔42的助燃风将不定常随机流动的气流和燃气包裹，能促进火焰面附近已燃气体和未燃气体的交换，扩大火焰前锋表面积，从而提高火焰传播速率，也有利于空气与燃气的充分混合燃烧，燃烧充分、节能环保、热效率高，性价比高，安全可靠。此外，燃烧对撞机构内形成负压，一部分高速喷出气流可通过负压回流套5上的回流孔51，可回流至燃烧对撞机构内进行二次混合燃烧，节能环保，使高速燃烧器的性价比更高。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型在燃烧器内设置燃烧对撞机构，所述燃烧对撞机构包括燃气管和对撞圆盘，所述燃气管的一端设有与燃气管相连通的燃气咀，且燃气管上套设有对撞圆盘，另一端与燃气进口相连通；所述燃气咀的端面封闭，侧面周向设有燃气孔；所述对撞圆盘上设有助燃孔，所述助燃孔包括第一环形助燃孔和第二环形助燃孔，所述第一环形助燃孔的轴线与燃气咀相交且不与燃气孔相交，所述第二环形助燃孔的轴线设于燃气咀的外周以包围所述燃气咀。

助燃风穿过对撞圆盘上助燃孔，从第一环形助燃孔出来的助燃风与燃气咀顶部高速碰撞后，形成不定常随机的气流，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，有方向性的燃气打入不定常随机的助燃气流中，再加上第二环形助燃孔的助燃气流将火焰内芯包裹聚拢。第一环形助燃气流的碰撞以及第二环形助燃气流的包裹，便形成湍流的流体运动，从而提高了空气利用率，减少过量空气系数，提高了热效率、平均有效压力和冒烟极限功率。燃气与助燃风充分混合形成无序性，流体质点相互混掺，运动无序，运动要素具有随机性，从而增加与氧分子之间接触面积和碰撞几率，缩短了物理滞燃期和化学滞燃期，减少了在滞燃期内的燃气和参加预混合燃烧的燃料量，扩大并加速了扩散燃烧，减少了后燃，从而增加了平均有效压力。同时，使整个燃烧过程进程的可控性增加。综上所述，本实用新型提供了一种高速燃烧器，燃烧充分、节能环保、热效率高，性价比高，安全可靠。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。