專利名稱：帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醇基燃料燃燒器，特別是指一種帶輻射板燃料噴 嘴的醇基燃料燃燒器。
背景技術(shù)：
目前，巿場上有三種醇基燃料燃燒器參見附圖l,第一類是液 面直燃式。它是將一定數(shù)量的醇基燃料直接注入爐灶的小型容器中， 燃燒和汽化在液面同時進行。缺點是燃燒溫度低，醇基燃料燃燒不 完全，熱效率低，并產(chǎn)生大量的有害氣體，污染環(huán)境，浪費能源。參 見附圖2，第二類是液體燃料加壓式。它釆用向下開口罩杯，流入的 液體吸收罩杯熱量汽化加壓，從罩杯上小孔噴出。存在的問題有(1) 由于低壓供液，火力逐漸增強，若汽化不足，燃燒不穩(wěn)定，有喘氣現(xiàn) 象；(2)液體流量控制困難；(3)熱效率低，對燃料質(zhì)量要求較高， 否則液體汽化不好。參見附圖3，第三類是自增壓式。這種燃燒器沒 有專門的汽化器，利用燃燒器與燃料箱形成的腔體，在燃燒時通過被 加熱的腔體加熱燃料，燃料在燃料箱中汽化產(chǎn)生壓力，供燃燒器燃燒。 這種燃燒器燃料箱溫度高，壓力大，并始終處于波動之中，在某種情 況下有可能導致燃料箱內(nèi)壓力急劇升高，有引起燃料箱爆炸的可能， 存在較大安全隱患。上述三種燃燒器都存在不同的缺陷，且其熱效率僅為26 ~ 32%, CO > 200ppm，有些燃燒器CO排放甚至高于1200ppm， N0x^40ppm,不能真正實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保高效的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種燃燒效率高， 能源耗量低，污染物排放少，安全環(huán)保的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃 料燃燒器。
本發(fā)明帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，包括風腔、燃燒混 燃室、霧化噴射管，所述風腔一端開口，另一端設(shè)有一進風口；所述 燃燒混燃室為一端設(shè)有底板，另一端開口的圓簡，在其圓簡壁上設(shè)有 風孔，所述燃燒混燃室套裝在所述風腔中，兩者的開口端同向并通過
所述開口端固定連接定位；所述霧化噴射管中心為通孔， 一端安裝有
一輻射板，另 一端安裝在所述燃燒混燃室的底板上并與穿過所述風腔 的燃料輸送管的一端連通，在所述霧化噴射管壁上的同一橫截面上均
布有至少2個與所述霧化噴射管中心通孔連通的燃料噴射孔。
本發(fā)明中，所述霧化噴射管一端的輻射板形狀為圓形、橢圓形、
正多邊形中的一種。
本發(fā)明中，所述輻射板由不銹鋼制造并安裝在所述霧化噴射管一端。
本發(fā)明中，所述霧化噴射管由銅制造。
本發(fā)明中，所述燃燒混燃室圓簡壁上設(shè)置三圏風孔，相鄰兩圏之
間的風孔位置相互交錯分布；所述最下一圈風孔軸線與所述燃燒混燃 室橫截面平行，且與所述風孔所在處橫截面的燃燒混燃室切線方向呈45。 80。夾角；所述中間一圏風孔的的軸線與所述燃燒混燃室橫截面 平行，且與所述風孔所在處燃燒混燃室橫截面的切線方向呈90°夾 角；所述最上一圈風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈10° 80° 夾角，且與所述燃燒混燃室的軸線相交。
本發(fā)明中，所述風孔半徑為RO. "mm R4mm。
本發(fā)明的工作原理簡述于下
醇基燃料經(jīng)燃料輸送管流入霧化噴射管，在霧化噴射管中銅系催 化劑催化作用下，部分直接高溫裂解生成氫氣和一氧化碳
CH3OH——2H2+CO 或與燃料中的水反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳
CH3OH+H20——3H2+C02 裂解后的甲醇與未反應(yīng)的甲醇一起從霧化噴射管上的小孔噴出?？諝?從風腔外壁底部風口進入燃燒器風腔，再從風腔內(nèi)壁上的多排風孔噴 出，在燃燒混燃室內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)風場，加大了醇基燃料液珠表面的 切應(yīng)力，使得燃料更易分裂成半徑更小的液珠，加強了燃料的霧化效
果；同時高速旋轉(zhuǎn)的風場也延長了燃料與空氣的混合時間，使混合更 加充分，燃燒效率明顯提高。
本發(fā)明由于釆用上述結(jié)構(gòu)，將不銹鋼輻射板安裝在霧化噴射管的 頂部，使燃料在輻射板與燃燒混燃室壁底部以及環(huán)繞霧化噴射管周圍 的燃燒混燃室壁形成的一個霧化氣化燃燒區(qū)域內(nèi)停留時間比一般的 無輻射板設(shè)計長，大大提升了燃料的燃燒率；輻射板在燃燒混燃室中 被加熱后，自身成為一個熱源，對于輻射板以下區(qū)域，輻射板本身的輻射換熱能夠使從霧化噴射管噴出的燃料汽化進而對燃燒混燃室中
充分混合的氣體進行持續(xù)點火，有效避免了回火現(xiàn)象的出現(xiàn)；對于輻 射板以上區(qū)域，既能夠強化輻射傳熱效果，也能夠有效避免脫火現(xiàn)象 的發(fā)生，可有效提升燃燒器的燃燒性能和安全性能；霧化噴射管上設(shè)
置的沿圓周均勾分布的2個或者2個以上噴射孔與單噴孔相比可以使
燃料在燃燒混燃室內(nèi)分布更加均勻，實現(xiàn)燃料與空氣的充分混合，燃 燒更加充分；另外，本發(fā)明釆用風孔在水平方向以及垂直方向具有不 同的傾斜角度，使得由風孔進入的高速風在燃燒混燃室內(nèi)形成強烈的 旋轉(zhuǎn)風場，既保證燃料進入燃燒混燃室內(nèi)能夠跟旋轉(zhuǎn)風充分混合，同 時在點火燃燒后也能有效組織火焰結(jié)構(gòu)，為燃燒器的高效燃燒提供了 充分保證。在旋轉(zhuǎn)、水平、斜向上三種組合風孔的配合下，通過調(diào)節(jié)
進入風口的風量能夠方便調(diào)節(jié)火焰高度和火焰形狀，實現(xiàn)了火焰調(diào)節(jié) 的可持續(xù)性和靈活性。
綜上所述，本發(fā)明利用不銹鋼輻射板的熱輻射和持續(xù)點火，配合 銅質(zhì)霧化噴射管的催化、裂解、汽化、霧化作用，使燃料充分霧化； 與從風孔送來的不同方向的旋轉(zhuǎn)風結(jié)合，實現(xiàn)燃料與空氣的充分混 合，有效提高燃料的燃燒效率，大大降低了C0、 N0x的排放量，與現(xiàn) 有技術(shù)相比，C0、 N0x的排放量相對減少50%~70%,熱效率高達40% 以上。且燃燒效率高，能源耗量低，污染物排放少，安全環(huán)保，燃燒 穩(wěn)定、燃燒強度高、易燃安全、火力調(diào)節(jié)性好、高溫抗蝕、抗熱沖擊、
抗機械沖擊、熱惰性低、壽命長；適于各類餐飲業(yè)專業(yè)灶具的使用。


附圖1為現(xiàn)有液面直燃式燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為現(xiàn)有液體加壓式燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖3為現(xiàn)有自增壓式燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖4為本發(fā)明帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器一種實施 例的主全剖視圖。
附圖5為本發(fā)明中風孔交叉排列示意圖。 附圖6為本發(fā)明中燃燒混燃室放大圖。 附圖7為附圖6的A-A剖視圖。 附圖8為附圖6的C-C剖視圖。
圖中1-—風腔、2-—燃燒混燃室、3-—風孔、4-—霧化噴射管、 5-一燃料輸送管、6—-輻射板、7---燃料噴射孔、8-—進風口。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
參見附圖4、 5、 6、 7、 8，本發(fā)明實施例，帶輻射板燃料噴嘴的 醇基燃料燃燒器，包括風腔1、燃燒混燃室2、霧化噴射管4,所述 風腔l一端開口，另一端設(shè)有一風口8;所述燃燒混燃室2為一端設(shè) 有底板，另一端開口的圓筒，在其圓簡壁上設(shè)有風孔3，所述燃燒混 燃室2套裝在所述風腔1中，兩者的開口端同向并通過所述開口端固 定連接定位；所述燃燒混燃室2圓簡壁均布有三圏風孔3，所述相鄰 兩圈風孔3之間的風孔位置相互交錯分布，所述最下一圈風孔3-1 的軸線與所述燃燒混燃室2橫截面平行，且與所述風孔3所在處橫截 面的切線方向呈45° 80°夾角；所述中間一圏風孔3-2的軸線與所述燃燒混燃室2橫截面平行，且與所述風孔3所在處橫截面的切線方 向呈90°夾角；所述最上一圏風孔3-3的軸線與所述燃燒混燃室2橫 截面呈10° 80°夾角，且與所述燃燒混燃室2的軸線相交，所述風 孔3半徑為RO. 75mm-R4mm;所述霧化噴射管4由銅制造，中心為通 孔， 一端安裝有一不銹鋼輻射板6，另一端安裝在所述燃燒混燃室2 的底板上并與穿過所述風腔1的燃料輸送管5的一端連通，在所述霧 化噴射管壁上的同一橫截面上均布有至少2個與所述霧化噴射管中 心通孔連通的燃料噴射孔7。
本發(fā)明實施例中，所述霧化噴射管4 一端的不銹鋼輻射板6形狀 為圓形、橢圓形、正多邊形中的一種。
基于本發(fā)明實施例中風孔半徑及風孔角度的變化所獲得的燃燒 器，其性能參數(shù)如下
一、 風孔半徑為0. 75mm;
最下一圏風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風 孔所在處橫截面的切線方向呈45°夾角；
中間一圈風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風 孔所在處橫截面的切線方向呈90°夾角；
最上一圏風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈10°夾角，且與
所述燃燒混燃室的軸線相交；
其C0排放量為0~38ppm; N0x的排放量< 20ppm，熱效率為 >40%。
二、 風孔半徑為2. 3mm;最下一圈風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風
孔所在處橫截面的切線方向呈60°夾角；
中間一圈風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風 孔所在處橫截面的切線方向呈90°夾角；
最上一圏風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈45°夾角，且與
所述燃燒混燃室的軸線相交；
其C0排放量為0~60ppm; N0x的排放量《30ppm,熱效率>
42%。
三、風孔半徑為4mm;
最下一圏風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風 孔所在處橫截面的切線方向呈80°夾角；
中間一圏風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風 孔所在處橫截面的切線方向呈90°夾角；
最上一圏風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈80°夾角，且與
所述燃燒混燃室的軸線相交；
其CO排放量為0~50ppm; N0x的排放量《25ppm，熱效率>
41%。
權(quán)利要求
1、帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，包括風腔、燃燒混燃室、霧化噴射管，其特征在于所述風腔一端開口，另一端設(shè)有一進風口；所述燃燒混燃室為一端設(shè)有底板，另一端開口的圓筒，在其圓筒壁上設(shè)有風孔，所述燃燒混燃室套裝在所述風腔中，兩者的開口端同向并通過所述開口端固定連接定位；所述霧化噴射管中心為通孔，一端安裝有一輻射板，另一端安裝在所述燃燒混燃室的底板上并與穿過所述風腔的燃料輸送管的一端連通，在所述霧化噴射管壁上的同一橫截面上均布有至少2個與所述霧化噴射管中心通孔連通的燃料噴射孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器， 其特征在于所述霧化噴射管一端的輻射板形狀為圓形、橢圓形、正 多邊形中的一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器， 其特征在于所述輻射板由不銹鋼制造并安裝在所述霧化噴射管一 端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器， 其特征在于所述霧化噴射管由銅制造。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器， 其特征在于所述燃燒混燃室圓簡壁上設(shè)置三圈風孔，相鄰兩圏之間 的風孔位置相互交錯分布；所述最下一圈風孔軸線與所述燃燒混燃室橫截面平行，且與所述風孔所在處橫截面的燃燒混燃室切線方向呈45° 80°夾角；所述中間一圏風孔的的軸線與所述燃燒混燃室橫截面 平行，且與所述風孔所在處燃燒混燃室橫截面的切線方向呈90°夾 角；所述最上一圏風孔的軸線與所述燃燒混燃室橫截面呈10° 80° 夾角，且與所述燃燒混燃室的軸線相交。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器， 其特征在于所述風孔半徑為RO. 75mm R4mm。
全文摘要
帶輻射板燃料噴嘴的醇基燃料燃燒器，包括風腔、燃燒混燃室、霧化噴射管，所述風腔一端開口，另一端設(shè)有一進風口；所述燃燒混燃室套裝在所述風腔中，沿所述燃燒混燃室壁設(shè)有風孔；所述霧化噴射管中心為通孔，一端安裝有一輻射板，另一端安裝在所述燃燒混燃室的底板上并與燃料輸送管的一端連通，在所述霧化噴射管壁上的同一橫截面上均布有至少2個燃料噴射孔。本發(fā)明燃燒效率高，能源耗量低，污染物排放少，比現(xiàn)有技術(shù)CO、NOx的排放量相對減少50％～70％，熱效率高達40％以上；安全環(huán)保，燃燒穩(wěn)定、燃燒強度高、易燃安全、火力調(diào)節(jié)性好、高溫抗蝕、抗熱沖擊、抗機械沖擊、熱惰性低、壽命長；適于各類餐飲業(yè)專業(yè)灶具的使用。
文檔編號F23D11/40GK101598336SQ200910043948
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者明 周, 全 張, 琦 楊, 楊正輝 申請人:湖南中能力華新能源技術(shù)有限公司;中南大學