[實用新型]旋流逆擴散火焰燃燒器

有效

• 申請號: 201821222440.1
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN208764920U
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 許亮;劉長春
• 申請（專利權）人: 陜西山高水遠機械制造有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/70
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 姚敏杰

本實用新型屬于燃燒器技術領域，涉及旋流逆擴散火焰燃燒器，包括燃燒器中間管以及旋流發生室，旋流發生室設置在燃燒器中間管上并與燃燒器中間管內部相貫通，旋流發生室包括燃料進氣管以及與燃料進氣管相貫通的柱形腔體，燃料進氣管的管壁與柱形腔體的內壁相切，燃料進氣管通過柱形腔體與燃燒器中間管內部相貫通，燃料進入形成旋流使燃燒器有較穩定的燃燒狀態和更高的燃燒效率，減少NO_X的排放，同時能在不同的燃燒條件下調節旋流強度的大小，降低旋流燃燒調節難度，減少調節步驟。

技術領域

本實用新型涉及燃燒器技術領域，特別涉及旋流逆擴散火焰燃燒器。

背景技術

逆擴散火焰燃燒是一種特殊的擴散火焰燃燒方式，與普通擴散火焰燃燒的不同之處在于氧化劑與燃料的位置相反，逆擴散火焰燃燒具有燃燒范圍大于預混火焰，清潔程度大于普通擴散火焰的特點；逆擴散火焰燃燒裝置多由同軸環形燃燒噴口組成，即燃燒器由三個同心管構成，最內層通入空氣，中間層通入燃料，最外層通入保護氣來穩定燃燒；由于燃燒管由三個同心管構成，管內氣體流速在10～80cm/s且管徑有限，管內氣體流動狀態均為層流，進而形成的火焰均為層流逆擴散火焰。

旋流燃燒是通過氣體旋流使得燃料與氧化劑充分混合，由于旋轉射流的流場中存在中旋渦回流區和射流外邊界回流區兩個回流區，氣流旋轉時，導致了建立徑向和軸向壓力梯度，而該壓力梯度反過來又影響流場，最終形成內回流區，當旋轉比較強烈時，由于軸向壓力梯度的增大，射流介質將在軸向發生回流現象，形成一個包含在射流內部的回流區，因此在燃燒過程中，強旋轉可強化燃料和空氣的混合，且旋流產生的回流區促使大量高溫煙氣回流，保證燃燒的穩定，所以旋流燃燒通常應用于燃氣鍋爐或航空發動機等技術領域。

實用新型內容

為了使燃燒器能有較穩定的燃燒狀態和更高的燃燒效率，本實用新型提供一套高燃燒效率、低NO_X排放、易調節燃料流量的旋流逆擴散火焰燃燒器。

本實用新型所采用的技術方案是：

旋流逆擴散火焰燃燒器，其特征在于：所述旋流逆擴散火焰燃燒器包括燃燒器中間管以及旋流發生室，所述旋流發生室設置在燃燒器中間管上并與燃燒器中間管內部相貫通。

上述旋流發生室包括燃料進氣管以及與燃料進氣管相貫通的柱形腔體；所述燃料進氣管的管壁與柱形腔體的內壁相切；所述燃料進氣管通過柱形腔體與燃燒器中間管內部相貫通。

上述柱形腔體的頂部設置有與柱形腔體相貫通的收縮口；所述柱形腔體通過收縮口與燃燒器中間管內部相貫通。

上述燃料進氣管數目為一個或多個；所述燃料進氣管是多個時，多個燃料進氣管分布在旋流發生室側壁上。

上述燃料進氣管是4個時，4個燃料進氣管均勻分布在旋流發生室側壁上，燃料進氣管的管壁與柱形腔體的內壁相切。

上述燃料進氣管是多個時，多個燃料進氣管的管徑是等同的。

上述旋流逆擴散火焰燃燒器還包括中間管進氣管；所述旋流發生室以及中間管進氣管自上而下依次設置在燃燒器中間管上并分別與燃燒器中間管相貫通。

本實用新型提供的旋流逆擴散火焰燃燒器，與傳統擴散燃燒器相比，在燃燒器中間管上設置與燃燒器中間管內部相貫通的旋流發生室；旋流發生室包括燃料進氣管以及與燃料進氣管相貫通的柱形腔體，燃料進氣管的管壁與柱形腔體的內壁相切，燃料進氣管通過柱形腔體與燃燒器中間管內部相貫通，柱形腔體的頂部設置有與柱形腔體相貫通的收縮口，柱形腔體通過收縮口與燃燒器中間管內部相貫通；在通入燃料時，在燃燒器出口處燃料以旋流方式與空氣相混合，使得中心空氣卷入燃料中，從而加強燃料與空氣的混合程度，使燃料燃燒更加充分且減少NO_X的排放；同時該裝置能夠在不同的燃燒條件下進行燃料旋流強度的調節，利用不同旋流強度的火焰特性來增加不同的實際使用空間。因此具有以下優點：