[發(fā)明專利]一種同心單管圈水冷燃燒及換熱的燃?xì)忮仩t

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011323808.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN112460567B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙欽新;王寧;鄧世豐;邵懷爽;梁志遠(yuǎn);王云剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F22B1/22
• 分類號(hào): F22B1/22;F22B31/08;F22D1/02;F24H1/34;F24H9/18;F23J15/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種同心單管圈水冷燃燒及換熱的燃?xì)忮仩t，其特征在于，包括水冷燃燒器（1）和水冷換熱器（2）；水冷燃燒器（1）和水冷換熱器（2）均為圓柱形，水冷換熱器（2）同軸線設(shè)置在水冷燃燒器（1）的外側(cè)，水冷燃燒器（1）的出水口連通水冷換熱器（2）的入水口；

水冷燃燒器（1）中設(shè)置水冷燃燒頭（13），水冷燃燒頭（13）包括燃燒頭上集箱（132）、燃燒頭水冷管束（133）以及燃燒頭下集箱（134），燃燒頭水冷管束（133）的兩端分別連通燃燒頭上集箱（132）和燃燒頭下集箱（134）；

水冷燃燒頭（13）內(nèi)側(cè)設(shè)置均流孔板（136），水冷燃燒頭（13）中設(shè)置一圈水冷管形成燃燒頭水冷管束（133），沿燃燒頭水冷管束（133）的表面設(shè)置有導(dǎo)流通道，導(dǎo)流通道延伸至水冷管截面最寬處，燃燒頭水冷管束（133）相鄰導(dǎo)流通道之間設(shè)有曲面導(dǎo)流板；曲面導(dǎo)流板（138）整體為柱形，曲面導(dǎo)流板（138）沿水冷燃燒頭（13）內(nèi)側(cè)圓周方向布置；曲面導(dǎo)流板（138）的第一柱面為圓弧面，所述第一柱面緊貼均流孔板（136）外壁；曲面導(dǎo)流板（138）的第二柱面形狀為圓弧面，所述第二柱面與燃燒頭水冷管外壁之間、曲面導(dǎo)流板（138）與縱向單肋片（139）之間留設(shè)間隙，所述間隙連通形成導(dǎo)流通道；曲面導(dǎo)流板（138）采用多段拼接而成，曲面導(dǎo)流板（138）分三段，a段為直段，與縱向單肋片（139）進(jìn)行窄間隙換熱；b段為一段比燃燒頭水冷管束（133）直徑大的圓弧，以使氣流沿曲面導(dǎo)流板（138）與燃燒頭水冷管束（133）間隙進(jìn)行窄間隙層流強(qiáng)化換熱；c段為直段，用以封閉曲面導(dǎo)流板（138）每段前后折邊，折邊的尺寸即定位的間隙，水冷換熱器（2）中設(shè)置一圈換熱器水冷管形成換熱器水冷管束（23），換熱器水冷管束（23）的外側(cè)設(shè)有換熱通道，換熱器水冷管的內(nèi)側(cè)和外側(cè)均設(shè)置有縱向雙肋片（27），內(nèi)側(cè)和外側(cè)的縱向雙肋片（27）沿著換熱器水冷管束（23）所在圓的徑向分布，所述換熱通道沿著縱向雙肋片（27）和換熱器水冷管的表面分布，換熱器水冷管束（23）間設(shè)置與曲面導(dǎo)流板（138）結(jié)構(gòu)相似的曲面換熱導(dǎo)流板（28），內(nèi)側(cè)的曲面換熱導(dǎo)流板（28）的c段設(shè)為“V”形，“V”字開口端朝向外側(cè)，外側(cè)的曲面換熱導(dǎo)流板（28）的c段設(shè)為“W”形；水冷換熱器（2）底部一周及其底部外側(cè)面設(shè)置盤管冷凝器（29），盤管冷凝器（29）的入口連通鍋爐給水管道，盤管冷凝器（29）的出口連通水冷燃燒器（1）的進(jìn)水口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心單管圈水冷燃燒及換熱的燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述導(dǎo)流通道的寬度從內(nèi)側(cè)向外側(cè)逐漸減小或保持不變；導(dǎo)流通道的寬度為0.3-3mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心單管圈水冷燃燒及換熱的燃?xì)忮仩t，其特征在于，水冷燃燒器的進(jìn)氣口處設(shè)置預(yù)混器（12），預(yù)混器（12）包括外筒（121）和內(nèi)筒（122），燃?xì)夤艿琅c內(nèi)筒（122）頂部連通，內(nèi)筒（122）同軸設(shè)置在外筒（121）內(nèi)，內(nèi)筒（122）底端封堵，外筒（121）底部連通水冷燃燒頭（13）的頂端，內(nèi)筒（122）底部位于外筒（121）高度的1/3～1/2處，內(nèi)筒（122）下方設(shè)置有燃?xì)馔玻?24），燃?xì)馔玻?24）為圓環(huán)形空腔，內(nèi)筒（122）連通燃?xì)馔玻?24），燃?xì)馔玻?24）上均勻開設(shè)多個(gè)有燃?xì)馔矅娍祝?241）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心單管圈水冷燃燒及換熱的燃?xì)忮仩t，其特征在于，曲面換熱導(dǎo)流板（28）兩側(cè)的形狀與換熱通道形狀相同；換熱通道的寬度為4-10mm；內(nèi)側(cè)縱向雙肋片（27）高度為8-12mm；外側(cè)的縱向肋片高度為10-100mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心單管圈水冷燃燒及換熱的燃?xì)忮仩t，其特征在于，燃燒頭上集箱（132）頂部布置2~4根水管作為燃燒頭進(jìn)水口（131）；然后在燃燒頭下集箱（134）外側(cè)面沿周向布置2~4根水管作為燃燒頭出水口（135），燃燒頭出水口（135）連通水冷換熱器的入水口；或燃燒頭上集箱（132）頂部沿周向布置2根進(jìn)水管和2根出水管分別作為燃燒頭進(jìn)水口（131）和燃燒頭出水口（135），燃燒頭水冷管束（133）一部分作為進(jìn)水管束，其余部分作為出水管束。