一种燃料喷流装置及废气处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体净化设备技术领域，具体而言，涉及一种燃料喷流装置及废气处理装置。


背景技术：

2.在一些设备或材料(例如半导体)制作的过程中，会产生一些对人类及环境有害的气体，这些气体需要通过处理设备使其变成无害气体排放到大气环境中。
3.然而现有的气体处理设备在通过燃料进行燃烧加热过程中，燃料混合不均匀并导致气体燃烧不充分甚至造成火焰熄灭，影响了设备气体处理的废气处理效率及稳定性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种燃料喷流装置及废气处理装置，其能够提供稳定的气体流场并使其充分燃烧。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种燃料喷流装置，包括喷流管和导流件；
7.所述导流件设置于所述喷流管内；
8.所述导流件开设有第一通孔和至少两个第二通孔，所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径，至少两个所述第二通孔环设于所述第一通孔的周围，所述第一通孔和所述第二通孔均用于供所述喷流管内的气流通过。
9.在上述实施例中，大部分气流通过喷流管中心的第一通孔通过，第一通孔对气流起到稳定和导向的作用；少部分气流由设置在第一通孔周围的多个第二通孔通过，第二通孔对气流起到整流的作用，从而气流在通过第一通孔和第二通孔后汇聚可形成稳定的气流流场。因此，第一通孔和多个第二通孔共同对通过喷流管的气流起到整流的作用，从而有利于气体燃料在通过导流件后形成稳定的流场，从而使得气体燃料充分燃烧，因此提高了废气处理装置的燃烧效率和稳定性能。
10.在可选的实施方式中，所述第一通孔包括沿所述气流的流通方向设置的第一段和第二段，所述第二段的孔径沿所述气流的流通方向逐渐增加，以使所述第二段呈锥形扩口结构。
11.在上述实施例中，气体燃料从第一段进入，并从孔径逐渐增大的第二段流出第一通孔，以使得通过第一通孔的气流分散并与通过第二通孔的气流汇聚。
12.在可选的实施方式中，所述第二段的内壁与所述第一通孔的轴线呈第一夹角，所述第一夹角为1
°
～3
°
。
13.在上述实施例中，在第一夹角的角度过小(小于1
°
)的情况下，第一通孔对气流起不到整流的效果；而在第一夹角过大(大于3
°
)的情况下，则会使得气流在通过第一通孔后较为分散，从而干扰从第二通孔通过的气流。因此，将第一夹角设置为1
°
～3
°
，既可使得气流稳定地通过第一通孔，也可有效提高通过第一通孔的气流的整流效果，且有利于提高气
体燃料的流场效果的稳定性。
14.在可选的实施方式中，所述第二通孔倾斜设置，且所述第二通孔沿所述气流的流通方向逐渐远离所述第一通孔。
15.在上述实施例中，设置倾斜的第二通孔，以使通过第二通孔的气体先远离通过第一通孔的气流，随后再在喷流管内汇合，有利于形成稳定的流场。
16.在可选的实施方式中，所述第二通孔的轴线与所述第一通孔的轴线呈第二夹角，所述第二夹角为30
°
～35
°
。
17.在上述实施例中，在第二夹角的角度过小(小于30
°
)的情况下，第二通孔对气流的约束较小，导流效果差；而在第二夹角的角度过大(大于35
°
)的情况下，不利于气流进入第二通孔，且会使得通过第二通孔的气流损耗较多能量，不利于气流形成稳定的流场。因此，将第二夹角设置为30
°
～35
°
，既可使得气流稳定地通过第二通孔，也可有效地提高通过第二通孔的气体燃料的整流效果，从而使得气体燃料形成稳定的特殊流场，以使其从喷流管流出后进行充分的燃烧，提高了燃烧效率以及燃烧稳定性。
18.在可选的实施方式中，所述第二通孔呈至少两层分布，每层的所述第二通孔的数量至少为两个，且每层的至少两个所述第二通孔位于同一圆周线上。
19.在上述实施例中，通过使得第二通孔呈至少两层分布，使较多的气流通过第二通孔，从而进一步提高第二通孔对气流起到的整流效果。
20.在可选的实施方式中，至少两层的所述第二通孔呈交错或对齐设置。
21.在上述实施例中，通过将至少两层第二通孔交错设置或对齐设置，可使得通过多个第二通孔的气流分散更均匀，以进一步提高第二通孔对气流的整流效果。
22.在可选的实施方式中，所述导流件包括相互连接的第一导流部和第二导流部，所述第一通孔开设于所述第一导流部；
23.所述第二导流部包括相对设置的第一导流面和第二导流面以及与所述第一导流面和所述第二导流面连接的外周面，所述外周面与所述喷流管的内壁连接，所述第二通孔开设于所述第二导流部，以贯通所述第一导流面和所述第二导流面，所述第一导流面和所述第二导流面均为锥形曲面，且所述第一导流面的母线与所述喷流管的轴线的垂直面呈第三夹角，所述第三夹角为30
°
～35
°
。
24.在上述实施例中，气体燃料在接触到第一导流面后沿着第一导流面的倾斜方向流动，在此过程中，一部分气体燃料通过第一导流面上的第二通孔流动至第二导流面的一侧，另外大部分气体燃料在第一通孔汇聚并从第一通孔流动至第二导流面的一侧，显著地提升了气体燃料的流动的稳定性，并形成了稳定的气体流场在第三夹角的角度过小(小于30
°
)的情况下，第一导流面对气流的阻力较大，不利于气流在通过第一通孔和第二通孔后形成稳定的气流场；而在第三夹角的角度过大(大于35
°
)的情况下，气流在第一导流面的导流作用下较多的通向第一通孔，降低了对通过第二通孔的气流的整流效果。因此，将第三夹角设置为30
°
～35
°
，可使得第一通孔和第二通孔均通过合适气流量的气流，从而提高气流在通过第一通孔和第二通孔形成的稳定的燃烧的流场。
25.在可选的实施方式中，所述第二通孔的轴线垂直于所述第一导流面。
26.在上述实施例中，通过第二通孔的轴线垂直于第一导流面，可使得气流在第一导流面的导向作用下垂直于第一导流面经过第二通孔，并减少第二通孔对气流的流动阻力，
保证气流稳定地通过第二通孔，从而确保通过第二通孔的气流的整流效果，有利于气流燃料形成稳定的流场。
27.第二方面，本实用新型实施例提供一种废气处理装置，包括如前述实施方式任一项所述的燃料喷流装置。
28.本实用新型实施例提供的燃料喷流装置及废气处理装置的有益效果包括：大部分气流通过喷流管中心的第一通孔通过，第一通孔对气流起到稳定和导向的作用；少部分气流由设置在第一通孔周围的多个第二通孔通过，第二通孔对气流起到整流的作用，从而通过第一通孔和第二通孔共同对通过喷流管的气流起到整流的作用，有利于气体燃料在通过导流件后形成稳定的流场，并使得气体燃料充分燃烧，因此提高了废气处理装置的燃烧效率和稳定性能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为本实用新型实施例提供的燃料喷流装置剖面结构示意图；
31.图2为本实用新型实施例提供的图1中s处放大图。
32.图标：10-燃料喷流装置；100-喷流管；200-导流件；210-第一通孔；211-第一段；212-第二段；220-第二通孔；230-第一导流部；240-第二导流部；241-第一导流面；242-第二导流面；243-外周面。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.请参阅图1及图2，本实用新型提供的燃料喷流装置10包括喷流管100和导流件200。
40.其中，喷流管100用于输送气体燃料，导流件200设置于喷流管100内。
41.在本实施例中，导流件200开设有第一通孔210和至少两个第二通孔220，第一通孔210的孔径大于第二通孔220的孔径，至少两个第二通孔220环设于第一通孔210的周围。
42.在本实施例中，第一通孔210和第二通孔220均用于供喷流管100内的气流通过，且位于喷流管100中心的大部分气流由第一通孔210通过，第一通孔210对气流起到稳定和导向的作用；少部分气流由设置在第一通孔210周围的至少两个第二通孔220通过，第二通孔220对气流起到整流的作用，从而第一通孔210和第二通孔220共同对通过喷流管100的气流起到整流的作用，通过第二通孔220的少部分气流与通过第一通孔210的大部分气流汇合，使得气体燃料与空气充分混合，并形成稳定的流场，以确保气体燃料从喷流管100的一端流出以进行充分的燃烧。因此提高了废气处理装置的燃烧效率和稳定性能。
43.在本实施例中，第二通孔220的数量为六个，六个第二通孔220位于同一圆周线上，且六个第二通孔220等间距分布。喷流管100的内径通常为22～27mm。在其他实施例中，第二通孔220的数量及其内径也可根据实际需求调整，在此不做限定。
44.进一步地，第一通孔210包括沿气流的流通方向设置的第一段211和第二段212，第二段212的孔径沿气流的流通方向逐渐增加，以使第一通孔210呈锥形扩口结构。
45.在本实施例中，气体燃料首先进入第一通孔210的第一段211，再由第一段211中从第二段212孔径较小的一端进入，从孔径较大的一端流出第一通孔210，以使得通过第一通孔210的气流分散，有利于与通过第二通孔220的气流汇聚，从而提高气体燃料的流场效果的稳定性。
46.进一步地，第二段212的内壁与第一通孔210的轴线呈第一夹角(如图2中角a所示)。具体地，第一夹角为1
°
～3
°
。
47.在本实施例中，在第一夹角的角度过小(小于1
°
)的情况下，第一通孔210对气流起不到整流的效果；而在第一夹角过大(大于3
°
)的情况下，则会使得气流在通过第一通孔210后较为分散，从而干扰从第二通孔220通过的气流。因此，将第一夹角设置为1
°
～3
°
，既可使得气流稳定地通过第一通孔210，也可有效提高通过第一通孔210的气流的整流效果，有利于气流燃料形成稳定的流场。
48.具体地，第一通孔210较小孔径的一端的孔径为11～13mm，另一端的孔径随第一夹角变化而变化。
49.进一步地，第一通孔210的轴线与喷流管100的轴线位于同一直线上。
50.在本实施例中，第一通孔210位于喷流管100的正中心，以使气体燃料流动更加均匀，提高气流燃料流动的稳定性。
51.进一步地，第二通孔220倾斜设置，且第二通孔220沿气流的流通方向逐渐远离第一通孔210。
52.在本实施例中，通过第二通孔220的气体先远离通过第一通孔210的气流，随后再在喷流管100内汇合，有利于形成稳定的流场。
53.具体地，第二通孔220的孔径为1.5～3mm。
54.进一步地，第二通孔220的轴线与第一通孔210的轴线呈第二夹角(如图1中角b所示)。具体地，第二夹角为30
°
～35
°
。
55.在本实施例中，在第二夹角的角度过小(小于30
°
)的情况下，第二通孔220对气流的约束较小，导流效果差；而在第二夹角的角度过大(大于35
°
)的情况下，不利于气流进入第二通孔220，且会使得通过第二通孔220的气流损耗较多能量，不利于气流形成稳定的流场。因此，将第二夹角设置为30
°
～35
°
，既可使得气流稳定地通过第二通孔220，也可有效地提高通过第二通孔220的气体燃料的整流效果，从而使得气体燃料形成稳定的特殊流场，以使其从喷流管100流出后进行充分的燃烧，提高了燃烧效率以及燃烧稳定性。
56.进一步地，第二通孔220呈至少两层分布，每层的第二通孔220的数量至少为两个，且每层的至少两个第二通孔220位于同一圆周线上。
57.在本实施例中，通过使得第二通孔220呈至少两层分布，可使较多的气流通过第二通孔220，从而进一步提高第二通孔220对气流起到的整流效果。
58.进一步地，至少两层的第二通孔220呈交错或对齐设置。
59.在本实施例中，通过将至少两层的多个第二通孔220交错设置或对齐设置，可使得通过多个第二通孔220的气流分散更均匀，以进一步提高第二通孔220对气流起到的整流效果。
60.在实际应用中，也可根据实际需求对第二通孔的分布方式做调整，以此提高燃料喷流装置的适应性，在此不做具体限定。
61.进一步地，导流件200包括相互连接的第一导流部230和第二导流部240，第一通孔210开设于第一导流部230。
62.在本实施例中，第一导流部230的外壁和第二导流部240的内壁相互连接并形成为一体(图中虚线为第一导流部230和第二导流部240的分割线)，第二导流部240的外周壁与喷流管100连接。第一导流部230的中部开设有通孔以形成第一通孔210。
63.进一步地，第二导流部240包括相对设置的第一导流面241和第二导流面242以及与第一导流面241和第二导流面242连接的外周面243，外周面243与喷流管100的内壁连接，第二通孔220开设于第二导流部240，以贯通第一导流面241和第二导流面242。
64.在本实施例中，第二通孔220的一端贯穿第一导流面241，另一端贯穿第二导流面242，气体燃料通过第二通孔220由第一导流面241的一侧流动至第二导流面242的一侧，从而实现了气体燃料通过第二通孔220并达到提高整流效果的目的。
65.进一步地，第一导流面241和第二导流面242均为锥形曲面，且第一导流面241的母线与喷流管100的轴线的垂直面呈第三夹角(如图1中角c所示)。
66.在本实施例中，第一导流面241为锥形曲面，第一导流面241为气体燃料起到导向
作用。气体燃料在接触到第一导流面241后沿着第一导流面241的倾斜方向流动，在此过程中，一部分气体燃料通过第一导流面241上的第二通孔220流动至第二导流面242的一侧，另外大部分气体燃料在第一通孔210汇聚并从第一通孔210流动至第二导流面242的一侧，显著地提升了气体燃料的流动的稳定性，并形成了稳定的气体流场。
67.需要说明的是，第一导流面241可视为由直角梯形绕其直角边旋转，其斜边连续运动产生的轨迹而形成的，而产生第一导流面241的斜边既为母线。
68.具体地，第三夹角为30
°
～35
°
，在第三夹角的角度过小(小于30
°
)的情况下，第一导流面241对气流的阻力较大，不利于气流在通过第一通孔210和第二通孔220后形成稳定的气流场；而在第三夹角的角度过大(大于35
°
)的情况下，气流在第一导流面241的导流作用下较多的通向第一通孔210，降低了对通过第二通孔220的气流的整流效果。因此，将第三夹角设置为30
°
～35
°
，可使得第一通孔210和第二通孔220均通过合适气流量的气流，从而提高气流在通过第一通孔210和第二通孔220形成的稳定的燃烧的流场。
69.进一步地，第二通孔220的延伸方向垂直于第一导流面241，可有效提高通过第二通孔220的气流的整流效果，有利于气流燃料形成稳定的流场。
70.本实用新型还提供了一种废气处理装置，应用于废气处理领域。废气处理装置包括燃料喷流装置和燃烧腔室等。通过燃烧喷流装置可稳定地喷射燃料，使其充分燃烧，提高了废气燃烧效率。
71.综上所述，本实用新型提供了一种燃料喷流装置10及废气处理装置，位于喷流管100中心的大部分气流由第一通孔210通过，少部分气流由设置在第一通孔210周围的至少两个第二通孔220通过，以对通过喷流管100的气流起到整流的作用，通过第二通孔220的少部分气流与通过第一通孔210的大部分气流汇合，使得气体燃料与空气充分混合，并形成稳定的流场，以确保气体燃料从喷流管100的一端流出以进行充分的燃烧。因此提高了废气处理装置的燃烧效率和稳定性能。
72.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。