[發明專利]具有雙燃燒空氣預混合鼓風機的燃燒器設備

有效

• 申請號: 201611198793.8
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號: CN107036092B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: J.C.什梅切爾
• 申請（專利權）人: 烈騎有限責任公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/60;F23D14/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;安文森

水加熱設備（10）使用低范圍鼓風機組件（52）和高范圍鼓風機組件（54），每個鼓風機組件（52，54）都提供可變流量的燃料和空氣給燃燒器組件（42）。合適的選擇各鼓風機組件的工作范圍能提供近似等于每個單獨的鼓風機組件的極限負荷比的乘積的高極限負荷比。極限負荷比可達到高達25:1。

技術領域

本發明一般涉及燃燒氣體的水加熱設備，更具體地說，但不作為限制，涉及在很大輸入范圍內具有連續可變的燃燒器輸入因此與現有系統相比提供較高極限負荷比的較高能力水加熱設備。

背景技術

常規水加熱設備技術利用設計成能以固定的燃燒空氣和燃料氣體的流速操縱送到燃燒器的燃燒器。這種設備根據監視儲槽或另外供水系統的不同管道中熱水的溫度的控制系統斷斷續續地循環。這種典型現有技術系統的一個例子目前在市場上由本發明的受讓人銷售，在授予Vallett等人的美國專利Nos. 4723513和4793800中表明，其詳細內容包括在本文中作為參考文獻。

應該理解，在對供水系統的熱輸入有顯著不同需求的情況下，通過作用能在不同的能量輸入下工作的水加熱設備能達到更大的能效。這種系統的一個例子是由本發明受讓人Lochinvar Corporation以商標COPPER-FIN II RTM出售的系統。Lochinvar COPPER-FINII RTM系統利用多個分級式燃燒器，該多個分級式燃燒器能對熱能變化按需要進行在線或離線。該COPPER-FIN II RTM設備包括多個組（Bank）例如第一、第二、第三和第四級。起初接通所有4級燃燒器，并隨著它接近所需的溫度，依次切斷各單元以便減少輸入的能量。這種類型系統提供可變的輸入，但它不是連續可變。而輸入僅能用對應于一個燃燒器級的熱輸入的基本增量改變。

現有技術還包括對在輸入范圍內具有連續可變輸入的水加熱器的建議。兩個這樣的系統在授予Cohen的美國專利No. 4852524和授予Stuart的美國專利No. 5881681中示出。這些在市場上由AERCO International Inc.以Benchmark名字銷售的系統利用接收單獨燃燒空氣流和燃料氣體流的噴嘴混合燃燒器。利用燃料/空氣閥來用電子學方法并同時控制穿過空氣管路的空氣流量和穿過燃料管路的燃料流量，以便提供變動的燃料和空氣的輸入而同時保持恒定不變的燃料/空氣比。在這些系統上鼓風機速度保持恒定不變。Stuart的5881681專利提出其中所述的系統能達到高達15:1的極限負荷比。AERCO的對其Benchmark型水加熱器的廣告文案提出它們達到高達20:1的極限負荷比。

最近，本發明的受讓人已經研制出了具有可變空氣和燃料輸入的連續可變水加熱設備，如授予Baese等人的美國專利No. 6694926中所示。在Baese設備中，可變流量鼓風機在鼓風機流速范圍內以受控制的鼓風機流速提供預混合的燃燒空氣和燃料給燃燒器。這使水加熱設備的熱輸入能在具有極限負荷比多達4:1的相當大范圍內連續地改變。

對用現有設計的單一加熱設備能達到的極限負荷比的固有物理限制使它難以達到在從低需熱量情況的很低的低端到高需熱量情況的很高的高端的大工作范圍內連續的熱輸入的范圍。對這種困難的現有解決方案是利用多個共同受控制的熱交換器如上述Baese等人的專利中的那些。一種這樣的系統例如在Paine等人的美國專利申請公報No.2008/0216771中說明并轉讓給本發明的受讓人。盡管這些多調制系統解決了在很大需熱量范圍內提供連續調制的問題，但它們這樣做以增加連接多個單元的管路系統的復雜性和增加協調各單元的操作的控制系統的復雜性為代價。

因此對能在很大需熱量范圍內提供熱輸入的連續調制的較大能力單一單元加熱設備有持續的需求。

發明內容