專利名稱：正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用燃?xì)膺M(jìn)行供熱、供生活熱水的系統(tǒng)，尤其涉及一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃?xì)夤嵯到y(tǒng)是利用燃?xì)馊紵^程釋放的熱量來給供熱工質(zhì)(水)加熱的裝置。其中燃?xì)獾娜紵绞椒譃椴糠诸A(yù)混式燃燒和全預(yù)混燃燒。部分預(yù)混燃燒過程氮氧化物比較高，隨著環(huán)保要求越來越高，部分預(yù)混燃燒方式逐漸被淘汰。全預(yù)混燃燒方式具有污染物低排放的優(yōu)點(diǎn)，全預(yù)混燃燒器多為圓筒型，與之匹配的是圓筒型換熱器。但隨之而來的問題是由于圓筒型換熱器成本相對翅片式換熱器要高，而且圓筒型全預(yù)混燃燒器需要的混合系統(tǒng)較復(fù)雜且成本高，因此造成了整個(gè)燃?xì)夤嵯到y(tǒng)的總投資和費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，本發(fā)明系統(tǒng)不但是采用全預(yù)混燃燒方式，而且結(jié)構(gòu)簡單、投資較少。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是:包括送風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、燃燒室、換熱系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)，所述送風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)及與其送風(fēng)口相連的空氣分配管，所述燃料系統(tǒng)包括燃?xì)夤芗芭c其相連的燃?xì)夥峙涔?，所述燃?xì)夤苌显O(shè)有燃?xì)怆姶砰y，所述燃?xì)夥峙涔艿亩瞬烤鶆虿贾糜幸唤M燃?xì)鈬娮?，圍繞著該組燃?xì)鈬娮斓耐庵茉O(shè)有與所述空氣分配管貫通的環(huán)形進(jìn)氣口，與所述燃?xì)鈬娮鞂φ奈恢锰幵O(shè)有引射式混合器，所述引射式混合器的頂部自下而上的設(shè)有分配孔板和火孔板；所述燃燒室設(shè)在所述引射式混合器的上方，所述燃燒室的側(cè)壁與所述火孔板的外輪廓之間設(shè)有寬度為2 20_的環(huán)形孔隙；所述換熱系統(tǒng)包括換熱器和冷、熱水管路，所述換熱器設(shè)置在燃燒室上方，所述換熱器采用翅片式換熱器，所述翅片式換熱器與冷、熱水管路相連，所述的火孔板具有一定的弧度，弧度范圍是0 lrad。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:目前國內(nèi)燃燒器多采用部分預(yù)混燃燒方式，NOx排放量大于llOPPm，而本發(fā)明采用的是全預(yù)混燃燒方式，CO和NOx排放量明顯降低，尤其對于NOx減排效果顯著，在過?？諝庀禂?shù)為1.25的條件下，NOx低于40PPm。此外，本發(fā)明采用多個(gè)引射器進(jìn)行混合，風(fēng)機(jī)提供的較低風(fēng)壓即可滿足燃?xì)夂涂諝馔耆旌?，該混合系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，相對于國外全預(yù)混燃燒器采用的混合器成本較低，突破了國外全預(yù)混燃燒器企業(yè)對該類產(chǎn)品的技術(shù)壟斷。本發(fā)明供熱裝置是利用燃?xì)馊A(yù)混燃燒方式進(jìn)行供熱水和生活熱水的，其結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用燃?xì)庾陨韷毫M(jìn)行混合，降低了系統(tǒng)的能耗。本發(fā)明供熱裝置采用平板式火孔板和翅片式換熱器相配合，降低了系統(tǒng)的成本造價(jià)，獨(dú)特的燃燒室有環(huán)形孔隙連接設(shè)計(jì)，在保證火孔板具有較高的火孔熱強(qiáng)度前提下，可避免燃燒室邊壁過熱，提高了燃燒室的容積熱強(qiáng)度。本發(fā)明中火孔板的弧形設(shè)計(jì)可防止火孔板高溫產(chǎn)生的變形。由于整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得燃?xì)夤嵫b置的體積相對于其他同類系統(tǒng)體積較小，加工簡單，控制方便，易于操作，安全可靠。本發(fā)明不但可以用于商業(yè)以及民用的供熱及供生活熱水系統(tǒng)，也可用于中小型工業(yè)供熱和供熱水系統(tǒng)。


:圖1是本發(fā)明正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置工藝流程圖；圖3是本發(fā)明應(yīng)用在燃?xì)鉄崴魃顭崴到y(tǒng)的引射器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明應(yīng)用在燃?xì)鉄崴魃顭崴到y(tǒng)的全預(yù)混燃燒器結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖4中所示燃?xì)鈬娮斓钠室晥D；圖6是本發(fā)明應(yīng)用在燃?xì)鉄崴魃顭崴到y(tǒng)的火孔板結(jié)構(gòu)圖。圖中:1-風(fēng)機(jī)2-燃?xì)怆姶砰y3-引射式混合器4-分配孔板5-火孔板6-燃燒室7-翅片式換熱器8-排煙系統(tǒng)9-空氣分配管10-燃?xì)夤?1-燃?xì)夥峙涔?2-進(jìn)水管13-出水管14-環(huán)形孔隙15-燃?xì)鈬娮?6-收縮管17-擴(kuò)壓管
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。如圖1所示，本發(fā)明一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，包括送風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、燃燒室6、換熱系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)8，所述送風(fēng)系統(tǒng)包括與風(fēng)機(jī)I送風(fēng)口相連的空氣分配管9，所述風(fēng)機(jī)為離心風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)為直流和交流式兩種。所述燃料系統(tǒng)包括與燃?xì)夤?0相連的燃?xì)夥峙涔?1，所述燃?xì)夤?0上還設(shè)有燃?xì)怆姶砰y2，所述燃?xì)夥峙涔?1的端部均勻布置有一組燃?xì)鈬娮?5，圍繞著該組燃?xì)鈬娮?5的外周設(shè)有與所述空氣分配管9貫通的環(huán)形進(jìn)氣口，與所述燃?xì)鈬娮?5對正的位置處設(shè)有引射式混合器3，所述引射式混合器3的頂部自下而上的設(shè)有分配孔板4和火孔板5 ;所述火孔板為平板式火孔板，所述火孔板上的火孔形狀為方形、圓形和馬蹄形中的一種，其中，優(yōu)選馬蹄形火孔結(jié)構(gòu)，該馬蹄形火孔可有效防止燃燒過程產(chǎn)生的熱振蕩。
所述燃燒室6設(shè)在所述引射式混合器3的上方，所述燃燒室6與火孔板5之間為有環(huán)形孔隙連接，所述燃燒室6的側(cè)壁與所述火孔板5的外輪廓之間設(shè)有寬度為2 20mm的縫隙，冷卻空氣可以由該環(huán)形孔隙進(jìn)入，以冷卻燃燒室6的邊壁。所述換熱系統(tǒng)包括換熱器和冷、熱水管路，所述換熱器設(shè)置在燃燒室6上方，所述換熱器采用翅片式換熱器7，具體到該翅片式換熱器的排數(shù)，則與燃燒器和熱負(fù)荷相匹配；所述翅片式換熱器7與冷、熱水管路相連。本發(fā)明正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置的工作過程是:如圖1和圖2所示，風(fēng)機(jī)I主要是用來提供燃燒所需要的空氣，風(fēng)機(jī)I的進(jìn)風(fēng)口與大氣相通，空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)I升壓后從風(fēng)機(jī)I的送風(fēng)口進(jìn)入空氣分配管9，空氣壓力為正壓，空氣通過空氣分配管9的導(dǎo)流作用，經(jīng)位于燃?xì)鈬娮?5外周的環(huán)形空氣進(jìn)氣口可以均勻到達(dá)引射式混合器3入口處；此同時(shí)，燃?xì)庥扇細(xì)夤?0的入口進(jìn)入，經(jīng)燃?xì)怆姶砰y2后進(jìn)入燃?xì)夥峙涔?1，本發(fā)明燃燒方式為預(yù)混燃燒，燃?xì)夂涂諝庠诨鹂浊斑M(jìn)行混合，燃燒不需要二次空氣，空氣的過?？諝庀禂?shù)大于1，即燃?xì)饫米陨淼撵o壓力，經(jīng)均勻布置在燃?xì)夥峙涔?1上的一組燃?xì)鈬娮?5噴出，使得燃?xì)忪o壓轉(zhuǎn)變?yōu)閯訅?，燃?xì)猥@得高速度，高速的燃?xì)庖淇諝膺M(jìn)入引射式混合器3，在引射式混合器3內(nèi)進(jìn)行充分混合；混合后的燃?xì)夂涂諝饣旌衔镞M(jìn)入分配孔板4，經(jīng)過分配孔板4的混合物產(chǎn)生紊流，進(jìn)一步加強(qiáng)混合后進(jìn)入火孔板5進(jìn)行燃?xì)夂涂諝忸A(yù)混燃燒；燃燒室6內(nèi)的高溫燃燒產(chǎn)物與翅片式換熱器7進(jìn)行換熱后，低溫?zé)煔饨?jīng)過排煙系統(tǒng)8排入到大氣中，翅片式換熱器7與進(jìn)(冷)水管12和出(熱)水管13或者是供熱管道的供、回水進(jìn)行連接，水在翅片式換熱器7中完成換熱升溫后，經(jīng)翅片式換熱器7的出水管13供給用戶。本發(fā)明的一種利用燃?xì)馊A(yù)混燃燒方式進(jìn)行供熱水和生活熱水的燃?xì)夤嵫b置，結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用燃?xì)庾陨砟芰縼磉M(jìn)行混合的，降低了系統(tǒng)的能耗。系統(tǒng)采用平板式火孔板和翅片式換熱器相配合，降低了系統(tǒng)的成本造價(jià)，獨(dú)特的燃燒室有縫隙連接設(shè)計(jì)，在保證火孔板具有較高的火孔熱強(qiáng)度前提下，可避免燃燒室邊壁過熱，提高了燃燒室的容積熱強(qiáng)度。此外，平板式火孔板具有一定的弧度，可防止高溫條件下熱應(yīng)力變形。本發(fā)明由于整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得燃?xì)夤嵫b置的體積相對于其他同類系統(tǒng)體積較小，加工簡單，控制方便，易于操作，安全可靠。本發(fā)明主要用于商業(yè)以及民用的供熱及供生活熱水系統(tǒng)，也可用于中小型工業(yè)供熱和供熱水系統(tǒng)。實(shí)施例:本發(fā)明具體應(yīng)用在燃?xì)鉄崴飨到y(tǒng)中，該燃?xì)鉄崴髦饕峁┥顭崴?，其結(jié)構(gòu)圖形式如圖1所示，主要部件包括全預(yù)混燃燒器、銅質(zhì)的翅片式換熱器7、燃?xì)怆姶砰y2、風(fēng)機(jī)I選用直流風(fēng)機(jī)。燃?xì)鉄崴飨到y(tǒng)熱負(fù)荷為22kW，全預(yù)混燃燒器的具體結(jié)構(gòu)圖見圖3，其中，3為引射式混合器，4為分配孔板，5為火孔板，該全預(yù)混燃燒器的內(nèi)部包含11個(gè)引射式混合器3，引射式混合器的結(jié)構(gòu)尺寸見圖4，其中，9為空氣分配管，15為燃?xì)鈬娮欤?6為收縮管，17為擴(kuò)壓管；燃?xì)鈬娮?5的結(jié)構(gòu)詳見圖5，火孔板5的結(jié)構(gòu)形式如圖6所示。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到:全預(yù)混燃燒器實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原型機(jī)檢測結(jié)果對比結(jié)果見表I。由表I可以看出同樣在空氣系數(shù)為1.5條件下，本發(fā)明NO排放量為原型機(jī)的10%，C0排放量為原型機(jī)的45%，NO和CO減排效果顯著。表I本發(fā)明應(yīng)用在燃?xì)鉄崴魃顭崴到y(tǒng)的實(shí)測數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，包括送風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、燃燒室(6)、換熱系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)(8)，其特征在于: 所述送風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)(I)及與其送風(fēng)口相連的空氣分配管(9); 所述燃料系統(tǒng)包括燃?xì)夤?10)及與其相連的燃?xì)夥峙涔?11 )，所述燃?xì)夤?10)上還設(shè)有燃?xì)怆姶砰y(2)，所述燃?xì)夥峙涔?11)的端部均勻布置有一組燃?xì)鈬娮?15)，圍繞著該組燃?xì)鈬娮?15)的外周設(shè)有與所述空氣分配管(9)貫通的環(huán)形進(jìn)氣口，與所述燃?xì)鈬娮?15)對正的位置處設(shè)有引射式混合器(3)，所述引射式混合器(3)的頂部自下而上設(shè)有分配孔板(4)和火孔板(5)； 所述燃燒室(6)設(shè)在所述引射式混合器(3)的上方，所述燃燒室(6)的側(cè)壁與所述火孔板(5)的外輪廓之間設(shè)有寬度為2 20mm的環(huán)形孔隙(14)； 所述換熱系統(tǒng)包括換熱器和冷、熱水管路，所述換熱器設(shè)置在燃燒室(6)上方，所述換熱器采用翅片式換熱器(7)，所述翅片式換熱器(7)與冷、熱水管路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，其特征在于，所述火孔板為弧形火孔板，弧度范圍為0 lrad，所述火孔板上的火孔形狀為方形、圓形和馬蹄形中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)為離心風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)為直流和交流式兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，其特征在于，所述冷、熱水管路上設(shè)有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，其特征在于，所述的燃?xì)鈬娮斓膯蝹€(gè)負(fù)荷為I 5kW，每個(gè)燃?xì)鈬娮鞂?yīng)一個(gè)引射式混合器，燃?xì)鈬娮旌鸵涫交旌掀鞯膫€(gè)數(shù)取決于供熱裝置的額定熱負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置，包括送風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、燃燒室、換熱系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)，送風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)及與其送風(fēng)口相連的空氣分配管，燃料系統(tǒng)包括燃?xì)夤芗芭c其相連的燃?xì)夥峙涔?，燃?xì)夥峙涔艿亩瞬烤鶆虿贾糜幸唤M燃?xì)鈬娮欤細(xì)鈬娮斓耐庵茉O(shè)有與空氣分配管貫通的環(huán)形進(jìn)氣口，與燃?xì)鈬娮鞂φ奈恢锰幵O(shè)有引射式混合器，其頂部自下而上設(shè)有分配孔板和火孔板；燃燒室設(shè)在引射式混合器的上方，其側(cè)壁與火孔板的外輪廓之間設(shè)有環(huán)形孔隙。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，便于對整個(gè)系統(tǒng)采取安全控制，供熱裝置運(yùn)行時(shí)燃?xì)夂涂諝饣旌贤耆?，燃燒產(chǎn)物中一氧化碳和氮氧化物的排放量較低，使燃?xì)夂涂諝馊A(yù)混燃燒，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)馊紵^程的低污染物排放。
文檔編號F23D14/04GK103196218SQ20131013599
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者劉鳳國, 張蕊 申請人:天津城市建設(shè)學(xué)院