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稀薄預混合大氣式家用燃燒器的制作方法

文檔序號:11634072閱讀:411來源:國知局
稀薄預混合大氣式家用燃燒器的制造方法與工藝

描述

本發(fā)明涉及一種新型的用于灶具(cookingtop)、尤其是家用灶具的大氣式燃氣燃燒器,其能夠產(chǎn)生具有化學當量滴度(stoichiometrictitre)的或具有略微過量空氣的空氣-燃氣混合物;燃燒器因而能夠產(chǎn)生完全預混合的火焰并且可能具有過量空氣。

大氣式燃燒器是指其中空氣-燃氣混合物通過利用文丘里管(venturi)噴射器原理且沒有風扇輔助下的燃氣供應壓力的效應來獲得的燃燒器。

噴射器(參見圖2)是極其簡單、經(jīng)濟且可靠的裝置,并且由此其用于灶具的燃燒器中的燃料空氣-燃氣混合。基本上目前市面上所有的家用燃氣灶具都采用大氣式燃燒器。

在文丘里管噴射器(以下簡稱為“噴射器”)中,具有噴嘴流速qm和噴嘴壓力pm的可在位于文丘里管入口處的噴嘴處獲得的動力流體的壓力能轉換成動能;從噴嘴出來的高速射流產(chǎn)生并拖動以流量(flowrateregime)qi流入的處于較低壓力pi的產(chǎn)生的流體流;這兩個流都在具有部段(section)ath(其是文丘里管凹槽)的管中輸送,在該部段ath中兩個流混合并恢復部分壓力;然后混合在發(fā)散段(即文丘里擴散器)中繼續(xù)進行,在該發(fā)散段中,額外的動能在靜壓力下被恢復。

在這種情況下,二次壓力pi是大氣壓力pa,具有流速qm的動力流體是具有流速qgas(燃氣)和壓力pgas(燃氣)的燃氣,并且具有流速qi的所產(chǎn)生的流體是具有流速qa和壓力pa的燃燒空氣;由于燃氣在穿過文丘里管時經(jīng)受非常適度的壓力變化,因此它們可以被視為處于不可壓縮狀態(tài)。

文丘里管凹槽的理想長度包含在其直徑d的7至10倍之間;擴散器具有小開口以恢復壓力避免熄火(通常半開2-3°)。

在擴散器的出口處,燃氣和燃燒空氣基本上完全混合,其中混合物的流速qmix(混合物)=qgas(燃氣)+qa和壓力pmix(混合物)。

所述化學當量混合物是空氣-燃氣混合物,其中空氣質量和燃氣質量的混合比(混合滴度)等于沒有殘余氧氣的燃氣完全燃燒的精確化學當量比stc。富含燃氣的混合物,即具有混合比<stc的具有不足空氣的混合物在本文中被稱為“富”混合物。貧含燃氣的混合物,即具有混合比>stc的具有過量空氣的混合物在本文中被稱為“貧”混合物。對于完全燃燒,在實踐中,與理論上足夠的stc比相比,需要具有略微過量空氣的混合物。然而,在下文中,“化學當量”滴度混合物或“stc混合物”是指具有確保完全燃燒所必需的最小略微過量空氣的混合物。

噴射器效率ηej在本文中被定義為在擴散器出口處的混合物的時間單位上的動能emix(混合物)=(pmix(混合物)–pi)×qmix(混合物)與在噴嘴處的動能egas(燃氣)=(pgas(燃氣)-pi)×qgas(燃氣)之間的比。

即,ηej=emix/egas=[(pmix–pi)xqmix]/[(pgas-pi)xqgas]

文丘里管的幾何形狀是噴射器的效率ηej的決定因素。

噴射器的效率ηej越大,則可產(chǎn)生的燃燒空氣流速qa就越大,并且如果這足以獲得具有略微過量空氣的混合物,則噴射器燃燒器將不依賴于任何額外的供應空氣。

如果沒有尺寸限制,則通過根據(jù)所需的熱功率、文丘里管凹槽的直徑d和長度l20以及擴散器的長度l30和發(fā)散角b2來精確地設置尺寸,這在原理上是可能的。

然而,對于提供從600-800w至3kw在“特殊燃燒器”的情況下達到5kw的各種燃氣爐(通常數(shù)量為4、5或6個)的額定功率的灶具、特別是家用灶具的燃燒器,灶具的幾何形狀和尺寸限制以及燃燒器的操作參數(shù)與噴射器的理想構造標準絕對不兼容,從而導致效率急劇下降到僅幾個百分點,因為被稱為“一次空氣”的所產(chǎn)生燃燒空氣不足以獲得具有允許完全燃燒的stc滴度的混合物。所引起的缺點現(xiàn)應當是突出的。

用于制作灶具400的燃氣燃燒器的最廣泛的、普遍接受的和最傳統(tǒng)的技術解決方案是具有“垂直文丘里管”的燃氣燃燒器(參見圖3)。

在這種可以被認為是標準構型并且從此被稱為std的構型中,噴射器是特別低效的,這主要是由于徑向的擴散器115的泄漏以及文丘里管的減小的縱向延伸部分的原因,該文丘里管的減小的縱向延伸部分遠離理想形狀并且基本上與凹槽114一致。在1%范圍內(nèi)的ηej值是常見的。

實質上,在吸入一次空氣air11的噴射器內(nèi)獲得含燃料過多的混合物,但仍然在燃氣的可燃性范圍內(nèi)。從凹槽114垂直離開的富混合物通過徑向擴散器115輸送到“狹槽”117?;旌衔镆砸呀?jīng)允許部分燃燒的滴度從狹槽離開并供給火焰flame1;這些通過使完成燃燒的化學反應必需的被稱為“二次”空氣的額外空氣air21漂浮(即,通過因密度差異而引起的自然循環(huán))來取消。

二次空氣的供應需求事實上限制了可僅由不連續(xù)的火焰冠部組成的火焰的功率密度,或者同一冠部的內(nèi)表面將缺少氧氣。通過使狹槽117過度增厚,火焰不會展開與二次空氣相互作用的足夠表面,從而導致一氧化碳(co)的過量產(chǎn)生,或者好一點煙氣中的不可接受的高[co]/[co2]比值。

狹槽117基本上是用“火焰蔓延器”116的主體上的徑向切口(或孔)制成并且在頂部由“蓋”118(實際蓋)封閉的幾十個徑向通道;因此火焰的基部隨著移動離開燃燒器的周界而離心徑向展開,火焰冠部flame1的各種“氣泡”由于漂浮而沿鍋底404方向向上偏離。

在相同的額定功率的情況下,這種類型的std架構至少涉及需要消除或至少緩解的尺寸上的不足。

-由于需要致使二次空氣在火焰冠部中平穩(wěn)地流動,因此火焰flame1的基部與鍋底404之間的距離h01具有最小極限。

能夠降低該參數(shù)意味著提高燃燒器的效率ηb,該燃燒器的效率ηb是指有效轉移到鍋的熱量與由燃燒器產(chǎn)生的熱量之間的比。

-此外,由于需要促進一次空氣air11進入到噴射器,因此火焰flame1的基部與灶具的外觀表面401(下文中稱為“覆蓋面401”)之間的距離h11具有最小極限。

因此,不可能如需減小鍋與覆蓋面之間的距離h31=h01+h11;在產(chǎn)品設計的自由度的被嚴重限制的情況下,平底鍋支架格柵(grid)(在附圖中未示出)離底層覆蓋面401相當遠。

雖然有能夠在任何情況下在覆蓋面401下方吸入一次空氣air11(具有相同灶具的合適結構和安裝裝置)的std燃燒器,但由于由徑向火焰的存在所引起的同一覆蓋面401過熱,因此高度h11不能降低到某些限度以下。

應該指出的是,如果這樣的外觀限制很少被用戶感受到,那只是因為他認為這是固有的和不可避免的功能需求。

-安放噴嘴111(其必須能夠甚至在灶具400安裝之后擰緊)并確保噴嘴111與文丘里管凹槽114之間的距離l01和文丘里管凹槽114的充足長度l21的最佳值所需的混合室113(稱為“杯”113)的垂直空間h21是高的,在std構型中,混合在文丘里管凹槽114的充足長度l21中基本上完成。

-它們是高值,覆蓋面401下方的隔室405的最小高度h41大于h21,這是因為燃氣供應管的技術總體尺寸必須加到噴嘴111上的緣故。

總之,在std構型的情況下,垂直空間是相當大的,不僅是由于燃燒器的組成元件,而且還是由于必須留下的不可避免的空的空間。

對于可從std燃燒器獲得的調整比y,調整比y是指可以用常規(guī)燃燒傳遞的最大功率與最小功率之間的比,它取決于許多因素,但首先取決于從狹槽117離開的混合物速度的允許范圍。事實上,這必須包含在最低速度vmin(最小)與最大速度vmax(最大)之間,小于該最小速度vmin(最小)有回火,大于該最大速度vmax(最大)有其躥火(lift-off)。

根據(jù)本領域技術人員眾所周知的規(guī)則,vmin(最小)和vmax(最大)取決于火焰前沿速度vf,火焰前沿速度vf又取決于混合物的滴度,如所看到的,混合物的滴度又受到燃燒器的幾何形狀影響??傊捎诨鹧娣€(wěn)定性vf間接地由氣體流速qgas(燃氣)和燃燒器的構造確定,可實現(xiàn)的調整比y受到這些因素強烈影響。

通常,對于std構型,y包含在3.5-4.5之間。

“特殊”燃燒器用于較高的調整比y,“特殊”燃燒器設置有分別提供一個以上的同心火焰冠部的一個以上的噴射器;盡管通常設置有可以依次打開和調節(jié)它們的單個特殊調節(jié)閥,具有特殊的幾何特征以使二次空氣也流到最內(nèi)火焰冠部的這些燃燒器實際上是多個燃燒器。

本文中被稱為“l(fā)in”(參見圖4)的具有水平或“線性”文丘里管構型的燃燒器自幾年前就已在市場上銷售了。

這種構型攜帶有文丘里管,其具有水平平行于覆蓋面進行布置的完全線性展開區(qū)(在軸線上的文丘里管凹槽214和擴散器215)(應當注意的是,在std燃燒器中,擴散器115反而是徑向的)。線性擴散器215通向另一個混合室213,該混合室213占據(jù)燃燒器的所有內(nèi)部容積,一次空氣air12與燃氣的混合在該混合室213內(nèi)持續(xù)并完成。

該解決方案允許獲得與化學當量滴度相比仍然豐富的混合物,即該混合物缺乏空氣,但比用std解決方案可獲得的混合物顯著更稀。因此,在這種情況下,二次空氣air22的供給也是必需的,但與std實例的二次空氣air21相比量較少。因此,在相同額定功率的燃燒器以及因此相同的噴射器噴嘴的直徑的情況下,air22<air21。

狹槽217由直接在蓋218上形成的上百個小孔形成,其具有向鍋的垂直方向傾斜的方向??梢垣@得幾乎垂直的、具有增加的功率密度以及周向連續(xù)的并且比std實例徑向延伸更少的冠部的較短火焰flame2。實質上,提高了朝向鍋的熱交換,延長了煙氣與同一鍋的表面的接觸的時間,并且可以縮短火焰flame2的基部與鍋底404之間的距離h02。

所有這些考慮導致更高的燃燒器效率ηb。

作為缺少具有完全預混大氣式燃燒器的燃氣灶具的確認,應該注意的是,主動供應燃燒空氣的產(chǎn)品(稱為“通風灶具”)的少數(shù)實例實際上限于僅供應二次空氣以完成保持部分預混燃燒的裝置。市場由具有部分預混燃燒器的燃氣燃燒器形成;迄今為止還沒有人要求保護完全預混燃燒器。直接將std解決方案與lin解決方案直接對比,

-l22>>l21ηej顯著增加;因此:

-air12>air11;

-h02<h01ηb增加;

-h12<h11因為不再需要從“火焰?zhèn)鞑テ鳌?16下抽吸空氣;因此,可以提出更具吸引力的外觀(灶具401的“齊平”燃燒器);

-h32<h31;因此,可以提出較低的格柵(未示出),這也是為了外觀改進的益處;

-h22<h21;因此,不再需要從底部向垂直噴嘴供給燃氣,因而h42<<h41能夠減少整個嵌入式灶具的垂直空間。

然而,lin燃燒器并不是沒有缺點。

盡管這樣強的適應性,lin的調整比的最大值保持限制于y≈3。這是由于兩個因素的一致性,兩者都與燃燒動力學有關:在文丘里管獲得的混合物的滴度更接近于stc滴度的事實涉及具有更大的回火風險的更大火焰速度vf;同時,簡單化,因為火焰flame2較短,對于燃燒隨著其需要供應的二次空氣越少而越快完成的事實,因而火焰flame2也比std燃燒器中的火焰更加不穩(wěn)定且更易躥火。

在std燃燒器中,由于改變杯113因空間原因是不可能的、或者改善因這將導致噴射器的效率ηej的適度而始終無用的,因而改變?nèi)細獾念愋蛢H需要改變噴嘴111。相反地,在lin燃燒器中,為了適應所有類型的燃氣,必須要更換整個燃燒器,這是因為文丘里管的尺寸和蓋218上的狹槽217的形態(tài)學對于不同等級的燃氣必須是不同的,否則火焰會不穩(wěn)定。

具有目前在市場上的線性文丘里管lin的解決方案,盡管與std燃燒器相比外形略微減小,但是因為在家用灶具內(nèi),對于每個燃燒器所需的功率來說,沒有足夠的空間來安放優(yōu)化尺寸的噴射器以產(chǎn)生達到化學當量滴度的一次空氣air12,所以存在非化學當量混合物(太豐富)的所有限制。在任何情況下,除了空間限制之外,發(fā)散擴散器215的線性延伸部分必須在任何情況下被截斷以連結到混合室213,接著該混合室213又必須足夠大以允許air12與燃氣完全混合,否則將會有不均勻和不穩(wěn)定的火焰flame2。

本發(fā)明的主要目的在于提供一種適用于灶具、特別是家用灶具的有限厚度的新型的大氣式燃燒器,其至少部分地消除了上述缺點。

本發(fā)明的另一個目的在于通過所述大氣式燃燒器來獲得比lin燃燒器所允許的更接近化學當量滴度的空氣-燃氣混合物。

發(fā)明的至少一些變型的又一個目的在于通過所述大氣式燃燒器來獲得化學當量滴度或更稀的空氣-燃氣混合物,因此該空氣-燃氣混合物無需在火焰上方供應二次空氣。

本發(fā)明的至少一些變型的再一個目的在于通過相對于相等功率的lin燃燒器平面尺寸減小的所述大氣式燃燒器來獲得先前的結果。

本發(fā)明的至少一些變型的另一個目的在于獲得比灶具的現(xiàn)今可能的調整比y更高的調整比y。

本發(fā)明的至少一些變型的又一個目的在于獲得比現(xiàn)今已知的std和lin燃燒器具有的可能燃燒器效率更好的燃燒器效率ηb。

本發(fā)明的至少一些變型的再一個目的在于縮短現(xiàn)今所需的火焰的基部與覆蓋鍋的底部之間的距離。

本發(fā)明的至少一些變型的另一個目的在于還能夠通過使用相互模塊化的若干模塊化元件來制造不同功率的燃燒器。

本發(fā)明的至少一些變型的又一個目的在于允許灶具的更好美學外觀。

本發(fā)明的進一步的特征和優(yōu)點將通過以下根據(jù)主權利要求所述的灶具的大氣式燃燒器的描述更好地突出,在根據(jù)從屬權利要求的可能變型中清楚地表達,并借助于所附圖表通過非限制性實例說明,其中:

-圖1以圖例的方式示出了表示不同滴度和流入速度的空氣-燃氣混合物的箭頭,該箭頭通過示例的方式使用而沒有任何在其它圖中提供定量數(shù)據(jù)的意圖;

-圖2示意性地示出了文丘里管噴射器的剖視圖;

-圖3示出了std型燃燒器的垂直剖面圖;

-圖4示出了lin型燃燒器的垂直剖面圖;

-圖5在垂直剖面圖中將lin型燃燒器與相等功率的std型燃燒器進行比較;

-圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的燃燒器,具體地根據(jù)第一基礎版本的燃燒器的垂直剖面圖;

-圖7示出了圖6所示的燃燒器的水平剖面圖;

-圖8.a和8.b示出了圖6的細節(jié)但具有額外變型;

-圖9.a和9.b示出了圖8.a和8.b的細節(jié);

-圖10在垂直剖面圖中將根據(jù)本發(fā)明的燃燒器與相等功率的lin型燃燒器進行比較;

-圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的燃燒器的模塊化元件以及該模塊化元件的五種可能的組合;

-圖12以細節(jié)a、b、c、d、c示出了根據(jù)本發(fā)明的燃燒器的兩種可能的變型;

-圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的燃燒器,具體地根據(jù)圖11所示的燃燒器的變型中阻擋功率的方法;

-圖14示出了本發(fā)明的第二基礎版本;

-圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的燃燒器的火焰蔓延蓋的細節(jié);

-圖16示出了本發(fā)明的第三基礎版本。

除非另有說明,否則諸如垂直/水平或下/上的術語的本文中任何可能的空間參考是指元件在工作狀態(tài)下所處的位置,而諸如前面/后面、上游/下游的空間術語應參考空氣形成物(airform)流的循環(huán)方向理解。

圖1中畫出了箭頭,每個箭頭表示不同速度和滴定度的混合物流。如已經(jīng)提到的那樣,這些箭頭在很多后面的圖中用于例示空氣、燃氣及其混合物在所示燃燒器的上游、下游和內(nèi)部的各個點處的實質狀態(tài)而沒有任何提供定量指示的意圖。

圖2不合比例地示出了具有直軸線的文丘里管噴射器10,這是使其效率ηej最大化的理想形狀。

以下表示噴射器10的內(nèi)容:文丘里管12;開口半角b1和長度l10的會聚段(或簡稱“會聚部”)13;直徑d和長度l20的凹槽14;開口半角b2和長度l30的發(fā)散段15(也被簡稱為“發(fā)散部15”或“擴散器15”),距凹槽14的入口距離l00的噴嘴11。噴嘴11具有部段an;凹槽14具有部段ath。

圖3和4不需要特別注釋,該特別注釋分別示出了根據(jù)現(xiàn)有技術并且已經(jīng)被取消的std型燃燒器和lin型燃燒器。一句話,在兩者中:400表示作為一個整體的灶具;401表示其覆蓋面;402表示其底部,即將其限制在底部的表面;404表示擱置在燃燒器上方的格柵上的鍋底;格柵,為了圖示更加清楚,該格柵在該圖或后續(xù)圖中未被畫出。

通過由申請人進行的實驗測試證實的理論研究顯示,在灶具的大氣式燃氣燃燒器的技術范圍內(nèi),隨著噴嘴11(參見圖2)的直徑d變化,噴射器10的最佳效率ηej與明顯小于通常使用的尺寸有關。特別地,可以通過將如下尺寸施加到如圖2所示形狀的噴射器10來獲得stc混合物或更貧混合物:

-包含在0.08-0.85mm之間的噴嘴11的直徑d,該直徑d對應于取決于燃料類型的優(yōu)選地包含在40-1200瓦之間的功率wej;

-1/750<r<1/500;其中,r=an/ath=(d/d)2是凹槽14的截面積(section)和噴嘴11的截面積之間的比;

-1<l00/d<1.5;對于較短距離,噴射器成為了障礙物;

-2<l20/d<4;即非常細長的凹槽14;

-2°<b2<4°;即擴散器的發(fā)散度變?nèi)跻员苊饬黧w失速;

-6<(l30/d)<12;即發(fā)散部(或“擴散器”)15明顯延伸以恢復壓力能量。

至于尺度l10(會聚部13的長度)和bl(會聚部13的開口半角),它們的影響很小,但是最好提供在凹槽14的入口處連結的橢圓形輪廓的會聚部13。那么,噴射器10的軸線應當是基本上直線的,后者這種特征在本發(fā)明中可以幾乎完全符合并且直到擴散器15的第一拉伸部的末端為止,其中擴散器15的第一拉伸部是指延續(xù)到凹槽14的擴散器15的部分,并且第二拉伸部是指同一擴散器15的剩余部分,該剩余部分當然結束于形成其的管道的部段不再增加。對于與噴射器10的軸線正交的部段,特別是與擴散器15的軸線正交的部段,它們也可以是橢圓形截面(section),或者通常不是軸對稱的。因此,開口半角b2根據(jù)包含同一擴散器15的軸線的主平面進行變化,開口半角b2在該主平面上測量,并且則開口半角b2是指沿著并且圍繞擴散器15的軸線可以找到的最大值。噴射器10具有剛剛列出的幾何特征并且在本文中稱為最優(yōu)噴射器10。

通過應用這種標準來獲得令人滿意的噴射器效率ηej值,即足以形成具有滴度≥stc的空氣-燃氣混合物。

但是,尺寸用上述標準設置并且不管什么類型的氣體都足以產(chǎn)生1000w功率的文丘里管噴射器10的總長度可能達到約240mm的尺度,該尺度幾乎與灶具的每個燃氣灶的水平可用空間不兼容;然而,尺寸這樣設置的噴射器不能單獨滿足大多數(shù)燃氣灶所需的最大功率。確保3kw將導致超過600mm的尺度的線性占地空間,該尺度與可用空間完全不匹配。這實際上是lin燃燒器所面臨的阻礙,因此不能保證噴射器效率ηej等于原理上可實現(xiàn)的噴射器效率。

根據(jù)本發(fā)明,則為灶具400提供的任何功率wb的燃燒器300具有數(shù)量z≥1的噴射器310,這些噴射器310都可以使其混合物流流向單個火焰蔓延蓋318,其中:

-每個燃燒器300提供足以全局地為同一燃燒器300供應的最大功率的數(shù)量z≥1的噴射器310(z≥wb/wej),

-每個噴射器310具有直徑d3的噴嘴311和直徑d3的凹槽311,

-在水平平面上展開,

-具有其擴散器315的軸線,該擴散器315的軸線在第一拉伸部322中是基本上直線的并且與具有在燃燒器300的中心軸線324上的圓心的圓相切,而在第二拉伸部323中則基本上按螺旋線向同一中心軸線324逐漸彎曲,

-在擴散器315的下游通向會聚通道327,會聚通道327垂直向上逐漸彎曲并且接著通向一個擴散室328,一個火焰蔓延蓋318用作該一個擴散室328的蓋子,

-優(yōu)選地,當噴射器310的數(shù)量z大于1時,所述火焰蔓延蓋318可以是多個噴射器310共用的,并且甚至更優(yōu)選地,是提供給所有噴射器310的唯一一個,并且可以提供均勻分布的連續(xù)分布的狹槽317。

-優(yōu)選地,每個噴射器310具有為上述最佳噴射器10指定的幾何特征。

應指出的是,至少通過剛才所述的噴射器310的特征,無論為灶具提供的氣體和供應壓力中的任何一種類型的燃氣和供應壓力,總是可以從每個噴射器310獲得功率wej,該功率wej足以使最大功率wb的燃燒器不低于目前使用相當有限數(shù)量z(例如z<=6)的噴射器310的灶具正常使用的燃燒器。

這種幾何形狀與現(xiàn)有技術相比提供很多優(yōu)點,例如:

-功率相等的每個噴射器310因擴散器15的第二拉伸部323的彎曲而比lin燃燒器200的噴射器219或最佳直線噴射器10更不會令人感到麻煩,此外,該彎曲可以是柔和的,以免與較佳的直線擴散器的理想情況相比,大幅度降低噴射器的效率,如已經(jīng)證明的;在附圖中提供了可接受但不是強制性彎曲的示例;

-可能提供所提供的總功率w分配在其上的一個以上的噴射器310的事實允許選擇接近或達到上面已經(jīng)證明確保足以形成具有滴度≥stc的空氣-燃氣混合物的效率ηej的每個噴射器310的功率wej和尺寸;

-即使不可能或不希望提供適于形成這種具有滴度≥stc的混合物的噴射器310,所示的幾何形狀允許在擴散器15的下游形成稍后將描述的區(qū)域,在該區(qū)域中可形成足以在環(huán)境壓力下產(chǎn)生混合物的壓力降低的逐漸截面變窄;在這樣的凹陷區(qū)域中,可能形成與外部環(huán)境的連接,在本文中稱為補償物的空氣可以從該外部環(huán)境中流入,從而稀釋混合物,使得其滴度確定變成≥stc。

簡而言之,在如上所述的噴射器310的尺寸情況下,因為每個噴射器310的尺寸適于≤可以通過將ηej保持在適合產(chǎn)生具有滴度≥stc的混合物的值來獲得的最大功率的最大功率wej,和/或因為沿著混合物的路線,所述補償空氣的進入使得至少足以達到這種滴定度≥stc的程度成為可能,所以火焰蔓延蓋318可以接收具有滴度≥stc的混合物。

優(yōu)選地,所述z個噴射器310中的每個噴射器310的尺寸適于包括在40-1200瓦之間的所述wej,甚至更優(yōu)選地具有上述對應的尺寸關系的所述wej。

關于兩個或更多個噴射器310朝向單個火焰蔓延蓋318的可能匯合,并且具體地,關于可以提供基本上均勻布置的狹槽317的連續(xù)且均勻布置的事實,本發(fā)明因該事實變成可能的優(yōu)點是,當其教導應用于產(chǎn)生具有滴度≥stc的混合物時,不必為二次空氣的流入提供更多的火焰冠部和有關相鄰空間。

優(yōu)選地,所述多個噴射器310(參見圖7和14)導致扇區(qū)338,每個扇區(qū)338是歧管338,其中一個或多個噴射器310的擴散器315接合這些扇區(qū)338,這些扇區(qū)338還至少構成用于其第一部分的同一擴散器315的連續(xù)部和所述第二拉伸部323。

參考圖7,優(yōu)選的是,在水平面(文丘里管軸線312全部位于其上)上,前面的噴射器310的擴散器315的外壁319連結到隨后的噴射器的內(nèi)壁321上,從而形成一系列的擴散器315,其軸線可有利地至少在到達其中擴散器315與周壁319和其前面的擴散器315接合的區(qū)域之前為止是直線的。更通常而言,優(yōu)選地,每個擴散器315具有第一拉伸部322,該第一拉伸部是直線的且具有圓形截面,以及稍微彎曲的第二且最后的連續(xù)拉伸部323,該第二拉伸部323逐漸合并以與輸送室313的對應周界部分323重合。

每個噴射器310的擴散器315的第一直線拉伸部322根據(jù)大致水平方向引導混合物流直到其到達輸送室313為止,在該輸送室313中,所述混合物流切向進入從而磨平其周壁319。

所述擴散器315的連續(xù)曲線拉伸部323能夠使混合物流以螺旋狀圖案向輸送室319的中心軸線324引導。

根據(jù)現(xiàn)在描述的第一基礎版本(參見圖7),所述扇區(qū)338被連結成單個輸送室313,該單個輸送室313圍繞中心軸線324展開,基本上是圓形的,或者具有在任何情況下都適合于引起稍后描述的混合物的水平渦流的形狀;在輸送室313中,所述多個噴射器310以優(yōu)選的軸對稱布置展現(xiàn)。

根據(jù)這種變型,優(yōu)選地,噴射器310的數(shù)量z是偶數(shù);在這種情況下,始終優(yōu)選地,至少軸對稱的成對噴射器310的尺寸適于同一最大功率wej。

參考圖6,在軸對稱324的軸線324穿過的垂直平面上,輸送室313的高度從周界向燃燒器300的中心軸線324連續(xù)地減小,在該周界中,其周界部分323用作擴散器315的第二拉伸部323。輸送室313的上壁325和下壁326的形狀被做成沿其沿徑向從外向內(nèi)的展開相互接近,以便隨著其接近中心軸線324形成環(huán)形會聚通道327;此外,接近中心軸線324的所述上壁325和下壁326垂直向上偏離,從而將環(huán)形通道327從向心轉向軸向;一旦采取這種方向,環(huán)形通道327通向比環(huán)形通道327的直徑更大的擴散室328,并且在上方由燃燒器300的“火焰蔓延蓋318”界定。這產(chǎn)生用于混合物流出的孔317(或狹槽317)陣列。

因此,燃燒器300的本體的形狀被做成使得混合物的下列流動和渦流形成。

在水平面上,在圓周方向上,每個文丘里管312的流動也在曲線拉伸部323中繼續(xù)膨脹,從而將動能的一部分轉化為壓力直到其與文丘里管31的后續(xù)流動混合為止。水平渦流產(chǎn)生,其將每個噴射器310的線性運動量轉換成靜止渦流的角動量,從而人為地延伸擴散器的分散拉伸部。這樣獲得了化學當量混合物,其從輸送室313的周界朝向環(huán)形通道327中的中心會聚,其中切向速度分量隨著其接近中心軸線324而增加。同一渦流在徑向方向上保持壓力梯度,由此在輸送室313的中心形成合適的凹陷。在垂直平面上,環(huán)形通道327的會聚向心段進一步加速了增強壓力的徑向梯度的流動(以及在水平渦流的中心處的對應凹陷)。在中心軸線324附近,向心軸向環(huán)形通道327形成與水平渦流重疊的垂直流,這樣,通向擴散室328的混合物通過離心運動在其中膨脹。這引起具有環(huán)面(toroidal)形狀的第二靜止渦流。擴散室328具有允許所述膨脹和形成環(huán)面渦流的合適形狀;具體地,足夠的膨脹體積、大于環(huán)形通道327的直徑的直徑以及小于直徑的高度。

因此,根據(jù)剛剛描述的本發(fā)明的版本,燃燒器300的特征在于適于形成兩個靜止渦流的幾何形狀:基本上位于文丘里管312的橫臥平面上的幾何形狀以及隨后的環(huán)面幾何形狀。

因此,根據(jù)這種第一變型的燃燒器300也被稱為dvb(雙渦流燃燒器)燃燒器300。

環(huán)形通道327由相當于文氏管凹槽的窄截面區(qū)域構成,其中混合物的速度增加并且壓力降低;擴散室328相當于文丘里管的擴散器,其中混合物的速度減慢并且恢復壓力。事實上,在輸送室313的下游形成一類周向文丘里管,其對應于作為經(jīng)典線性文丘里管的伯努利定理(bernoulli’stheorem)的規(guī)則。

根據(jù)本發(fā)明的任何燃燒器300具有噴射器310,該噴射器310能夠抽取足以致使具有stc滴度的混合物到達火焰蔓延蓋318的量的一次空氣air13,并因此無需在鍋底404與同一火焰蔓延蓋318的頂部之間留下二次空氣流入所需的空間。

然而,根據(jù)dvb燃燒器300的一個有用的變型,擴散室328可有利地通過位于會聚環(huán)形通道327內(nèi)部的軸向通道329與外部環(huán)境連通。

這樣,如果來自環(huán)形通道327的混合物的滴度具有滴度<stc,則通過在環(huán)狀通道327中的凹陷和通過環(huán)面渦流引起的空氣、本文中稱為“補償?shù)摹笨諝鈇ir13c可以在擴散室328內(nèi)取消(recall)。換言之,根據(jù)dvb燃燒器300的這種變型,可以例如由于空間原因而將噴射器310的尺寸設置成具有不足以獲得stc滴度的效率ηej,但同時又不需要在火焰蔓延蓋318上方提供二次空氣air23。

總之,一次空氣air13和來自切向噴射器310的gas繼續(xù)相互作用,直至已在輸送室313內(nèi)完美混合,在輸送室313中,混合物的滴度可以是stc和stc以上,這意味著也可以獲得具有空氣過剩的混合物。然而,擴散室328內(nèi)擴散的混合物(stc或更稀)可根據(jù)軸向通道329的結構而進一步稀釋(富含有空氣air13c)。

簡而言之,通過比較std、lin和dvb燃燒器300,我們有:

air11<air12<air13;air21>air22>air23=0

不需要二次空氣air23的事實允許將火焰蔓延蓋318與鍋底404之間的空間h03減小到允許混合物從同一火焰蔓延蓋318流出和煙氣流入所需的最小值。

軸向通道329(參見圖8和9)的有利方面在于通過其抽吸的補償空氣air13c的量可容易地通過可選地由格柵345支承的簡單截止閥(globevalve)330進行調整。

甚至更有利地,這種閥330可以是單向閥并具有可調預載。

實際上,如果閥330是單向的,則其在以下情況下構成安全元件:

-水平渦流的完全不平衡(過度偏心),這可通過在稍后會看到的一些可能的調整方案發(fā)生;

-一個或多個噴射器故障;

-火焰蔓延蓋318的意外遮擋(圖8b中由層341表示)。

由于單向閥330的干預,可阻止可燃混合物在灶具內(nèi)的分散。

與市場上可購得的解決方案相比,所提出的dvb架構提供了無數(shù)的技術、物流和外觀優(yōu)勢。

介于lin燃燒器與具有z個噴射器310的dvb燃燒器300之間的功率wb相等,直徑d2的lin燃燒器的單個噴嘴211的氣體通道截面積等于直徑d3的dvb燃燒器300的z個噴嘴311的氣體通道截面積的總和,因此d32=d22/z。

假設lin燃燒器的單個噴射器219具有與每個噴射器310的同源li_dvb成比例的線性尺寸li_lin,則我們基本上具有其中灶具上的燃燒器的空間明顯減小。

與具有相同功率wb的std和lin燃燒器相比,dvb架構的不太明顯的進一步的優(yōu)點至少如下:

-火焰flame3的底部與鍋底404之間的最小距離h03的值較小,因此有利于實現(xiàn)高的ηb值

-火焰flame3的底部與灶具400的覆蓋面401之間的最小距離h13的值較小,因此可以根據(jù)需要減小h33=h03+h13,即鍋底404與覆蓋面401之間的最小距離最大限度地減少了“格柵”對美觀的影響,并有利于灶具400的創(chuàng)新美觀建議。

-當與std燃燒器的杯113或lin燃燒器的混合室219的尺寸相比時,輸送室的最小垂直空間h23的值較小。

-最小高度h42、即嵌入式灶具的內(nèi)隔室的最小高度的值較小,其中在高度h23下,燃氣供應管道的技術總尺寸不得加到噴嘴上:制造用于air13和air13c在噴嘴311和軸向通道329處進入的合適的孔是足夠的,而輸送室313實際上可以直接與灶具400的底部402接觸,從而進一步減少h43。

與std和lin相比,dvb架構增加了燃氣與一次空氣和補償空氣air13+air13c之間的接觸時間,從而獲得完全“預混合(premix)”燃燒所需的最大“混合優(yōu)度”。簡而言之:

-l23/d3≥l22/d2>>l21/d1

-l33/d3>l32/d2;限定std架構的高度l31是沒有意義的

-h03<h02<h01

-h13<h12<h11

-h33<h32<h31

-h23<h22<h21

此外,對于dvb燃燒器300,狹槽317實際上由大約毫米大小的孔317的陣列乃至形成在蓋318上的適當深度和傾斜的切口組成。然而,與lin相比,可以通過進一步限制“火焰床”flame3的徑向延伸來實現(xiàn)更大的功率密度。應當注意的是,火焰flame3如何以任何方式(也可垂直或垂直/向心)取向并以任何方式進行排列,而不必取消air23。

這個特征是至關重要的,因為其允許:

-在小鍋(典型的例子:咖啡機通常具有比火焰flame1/flame2的冠部更小的底部)的情況下顯著提高ηb

-增加白熾煙與鍋底(鍋相同)的接觸時間

-將外部空氣的稀釋和冷卻效果最小化:漂浮仍然取消空氣的向心垂直流air23,但是空氣的向心垂直流air23不參與燃燒,而是降低火焰床flame3的周界的溫度;減小flame3的周長,這種不想要的影響被降低了。

由于具有至少完全均勻的stc滴度以及處理甚至過量的空氣的能力的混合物的燃燒引起的火焰flame3預先消除了[co]過度產(chǎn)生的風險(因此[co]/[c02]比系統(tǒng)地保持低于由規(guī)定施加的最低限度)。

到目前為止所示的dvb燃燒器300的輸送室的平均水平尺寸dp不能減小超過某一尺度(通常為dp>10×d3)或者效率ηb發(fā)生驟降。事實上,大部分負載(和效率)損失處于兩個連續(xù)噴射器310的流動之間的重疊區(qū)域中的水平渦流內(nèi),其中前面的噴射器310干涉后面的噴射器310的膨脹,從而強烈地限制了動能轉化成靜壓力的效果。

為了克服這個限制,或為了在垂直空間dp相等的情況下進一步提高效率ηej,可適當?shù)夭迦胗杉铀偃~片陣列331(參見圖11、12和13)構成的偏轉器331,其中每對相鄰的葉片332描繪出了會聚管道333,該會聚管道333將該對葉片332作為垂直壁并將輸送室313的上壁325和下壁326作為下壁和上壁。

基本上,葉片陣列331開始于輸送室313的周壁319上的每個擴散器315的接合起始點335并以大致螺旋狀的圖案向中心軸線324延伸。確切地說,并且在更一般的術語中,刀片陣列331沿區(qū)域334布置,在該區(qū)域334中,兩個連續(xù)的噴射器310的流的相接觸。該葉片陣列331任務是,引導從前面的噴射器310離開的空氣流,從而主動地沿向心方向使該空氣流偏離?;旌衔锏牧黧w流以比沒有偏轉器331的同源輸送室更大的方式向水平渦流的中心加速(局部靜壓力隨之減小);從而實現(xiàn)了從后面的噴射器310離開的流的更大擴散。實踐中,每個擴散器315的第二拉伸部323在三個側面上由輸送室313的實心外壁319、上壁325和下壁326限定,而在第四側面上由“流體屏障”限制,該流體屏障由通過前面的偏轉器310加速的流所形成。

這些刀片陣列331由于其分流器的功能而在本文中統(tǒng)稱為“分流器”,而“dvb-分流器(dvb-splitter)”則是設置有分流器的dvb燃燒器300的變型。

如果調整進行,稍后稱為“漸進式”,則dvb燃燒器300或dvb-分流器燃燒器300的操作,或在其中多個噴射器310通向彼此連通的扇區(qū)/歧管338的燃燒器300的任何情況下,引起了可燃混合物從輸送室313向灶具400的內(nèi)隔室405的回流通過未供應的文丘里管312的問題,其中當不需要最大可傳遞功率時,一個或多個噴射器310被禁用。

該缺點可以有利地通過使用合適的低負載損耗止回閥340或342來解決。

這種止回閥340或342可以是布置例如或者在文丘里管312的入口處或者內(nèi)部(例如在其第一拉伸部322的末端)處的單向閥340(參見圖12)。來自12.a到12.c的細節(jié)示出了打開(左)位置和關閉(右)位置上的單向閥340的兩個例子。

替代地,當燃燒器300的控制旋鈕停用對應的噴射器310時,這種止回閥340或342可以是通過燃燒器300的控制旋鈕來操作的電磁切斷閥342。

事實上,顯然,單向閥340可以容易地通過磁力控制來操作;具體地,該版本在圖12.a和12.b中示出。

替代地(見圖7),切斷止回閥342可被提供成,其擋板包括在噴射器310的噴嘴311上的簡單滑動套環(huán)346;套環(huán)346通過磁力或其它等效裝置來調用,以便在燃氣閥每當其關閉同一噴射器310時的命令下關閉文丘里管312的入口。為了圖形簡單,在圖7中,這種滑動套環(huán)346僅設計在兩個噴嘴311上,處于打開位置和關閉位置上。

這種止回閥340或342的所有所示的變型都僅僅通過示例的方式提供,以表明它們可以存在于非常簡單的裝置中。

根據(jù)其目的是dvb燃燒器300的第一主要變體的替代的第二基礎版本,本文中稱為具有“分離器”(參見圖14),燃燒器300提供數(shù)量z的扇區(qū)338,所提供的z個噴射器310中的一個且僅一個接合在每個扇區(qū)338中。

這種扇區(qū)338以及包含對應的z個所述擴散室328的“擴散扇區(qū)”328的對應連續(xù)管道完全彼此間隔開直到火焰蔓延蓋318為止。

這樣,由于完全避免了兩個相鄰扇區(qū)338之間的干涉,所以每個噴射器310可以單獨啟用,而沒有任何軸對稱限制(任何z,偶數(shù)奇數(shù)),并且功率調整允許大量的替代選項。

優(yōu)選地,這種z個扇區(qū)338和隨后的管道通過提供輸送室313、環(huán)形通道327和擴散室328來獲得,輸送室313、環(huán)形通道327和擴散室328的形狀被做成如第一主要變型所描述的,除了所有這些環(huán)境由z個垂直分區(qū)339分成z個管道之外。

優(yōu)選地,這種垂直分區(qū)339具有螺旋狀平面圖案,以便盡可能避免在混合物的流動方向上的突然變化。優(yōu)選地,如果分區(qū)339不存在,則該螺旋狀圖案循著混合物流將占用的管線。

仍然可以提供軸向通道329,補償空氣air13c從該軸向通道329抽吸,該軸向通道329又通過分區(qū)分成z個部分,每個部分與通向擴散室328的相應扇區(qū)328的對應扇區(qū)338連通。

有利的是,盡管圖中未示出,擴散室328的z個扇區(qū)328可以具有在平面圖中的同心布置。

有利地,特別是在該后面的執(zhí)行中,火焰蔓延蓋318可以由一個或多個彼此分開的元件318組成,并且每個元件318旨在僅覆蓋擴散室328分成的z個扇區(qū)328中的一個或多個。

通過這種第二基礎版本,灶具400中的混合物“回流”的風險被排除,并且也不再需要止回閥340或342,從而大大地簡化了裝置。

在另一方面,水平渦流的強度降低,并且擴散室328的隔離扇區(qū)328的每一個中的渦流的流體動力學效率變差。

簡而言之,已經(jīng)用后綴splitter、dvb、setti、lin和std表示的dvb_splitter300,dvb300、具有分區(qū)的300、lin和std類型的燃燒器的效率ηej和ηb,我們可以確認

-ηej_splitter(分流器)>ηej_dvb>ηej_setti>ηej_lin>ηej_std

-ηb_splitter(分流器)>ηb_dvb>ηb_setti>ηb_lin>ηb_std

組成常見灶具的std或lin燃燒器的整個功率范圍需要特定的燃燒器和對應的設備,典型地,輔助設備的功率范圍為600-800w;半快速的功率范圍1500-2500w;快速的功率范圍為2500-3500w;可選的多個冠部的功率范圍為3500-5000w。

至少可適用于本文所述的任何變型的本發(fā)明的有利機會反而提供了通過將大多數(shù)部件歸結(resort)為幾個模塊化基本元件來制造所需各種功率的燃燒器300的可能性。

這種變型提供(具體參見圖11):

-單個模塊化元件336,單個模塊化元件336隨著包括噴射器310的燃燒器的功率變化而不變,并且優(yōu)選地,諸如例如輸送室313或扇區(qū)338的合適圓周部分以及總是優(yōu)選地,可選的刀片陣列331或分區(qū)339的尺寸不變的部分與同一噴射器310相關聯(lián)。

-一系列夾層元件337,一系列夾層元件337相互替代并且特定于所提供的噴射器的任何數(shù)量z和/或燃氣灶所需的功率wb,在平面圖中基本成形為各種角度寬度的切片以插入到兩個或更多個所提供的不變模塊化元件336,并且使得插入到模塊化功能元件336并且可選地添加其它部件能夠至少形成傳送室313或扇區(qū)338。

-其它不變或與模塊不相關的可選元件

顯然,為了將單個不變模塊化元件336用于所提供的所有功率wb,所述wmin(最小)是為特定型號的通用灶具400的輔助燃燒器提供的最大功率,wmax(最大)是為快速燃燒器或為現(xiàn)有多個冠部燃燒器提供的最大功率,z是dvb燃燒器300可以接納的噴射器的最大數(shù)量,模塊化功能元件336的尺寸設置優(yōu)選使得功率wb等于為輔助設備提供的功率的至少一半(wb>=wmin(最小)/2)和所提供的最大值的至少1/z倍(wb>=wmax(最大)/z)。

當然,當z采用所提供的最大值和/或結構上可能的最大值(其通??梢允?)時,不變模塊化元件336的形狀可被做成直接相互連結而不需要夾層元件337。

該變型從物流(logistical)和生產(chǎn)力觀點上看提供了巨大優(yōu)勢:通過例如彼此焊接的壓制板制成的非常少的部件或可組裝在一起的壓鑄部件,可以獲得清單的所有編碼(allthecodesofthelist)。

圖16示出了設置有可以包含已經(jīng)描述的本發(fā)明的所有特征和基本元件的單個噴射器310的燃燒器300可以具有的構型;例如,混合物可以被引入在足夠中心位置上的擴散室328以形成混合物的環(huán)面渦流。

雖然在附圖中未示出,但是甚至可以提供具有單個噴射器310的燃燒器300,此外,其中補償空氣air13c從在混合物的出口處的相當于已經(jīng)描述的軸向通道329的軸向插座329抽吸到擴散室328中。然而,該圖示出了這種解決方案的替代方案,其包括基本上在擴散器315的第二拉伸部323末端或之內(nèi)的窄截面區(qū)域327.a,其中截面變窄足以使混合物的壓力低于大氣壓力。這種狹窄截面327.a由分布體347引起,該分布體347堵塞部分混合物流動的通道。這種分布體347具有與外部連通的通道348,補償空氣air13c可以通過該通道348到達混合物,從而將其稀釋直到滴度≥stc。

根據(jù)本發(fā)明,這種補償空氣air13c進氣裝置不是如圖16所示的具有單個噴射器310的燃燒器300特定的,但是可以通過提供以軸對稱的方式繞中心軸線324布置的n個分布體347來至少應用于上述所有變型。優(yōu)選地,這種分布體347的數(shù)量n等于扇區(qū)338的數(shù)量;甚至更優(yōu)選地其等于噴射器310的數(shù)量z。

至于功率調整,燃燒器300可以通過單個調節(jié)閥來調節(jié),該單個調節(jié)閥并行供應所有z個噴射器310,與單個歧管管道(圖中未示出)相連接。這種類型的調節(jié)在本文中被稱為“并行調整(modulatingparallel)”。

然而,也可以將每個噴射器310或不同組的噴射器310分別連接到單個專用閥,該單個專用閥使噴射器310能夠在繼續(xù)前行以調整后面的組之前將由第一組噴射器310傳遞的功率從最小值順序地調整至最大值,依此類推。這種類型的調節(jié)在本文中被稱為“漸進式調整(modulatingprogressive)”。

然而,與實際需求相比,這種極端的功率可調性即使容易實現(xiàn)也可能是多余的,因為如同在電炊具中一樣,具有足夠數(shù)量的步驟的離散調整(discreteadjustment)是足夠的。

與已知的燃燒器相比,根據(jù)本發(fā)明的燃燒器300的架構有利且容易地提供了這種全新的具有調整比的離散功率調節(jié)的可能性,該調整比可僅取決于可用噴射器310的數(shù)量z。窒息通過以連續(xù)的方式降低對噴射器310的氣體壓力不會發(fā)生,但是它們中的每一個可以唯一地以最大功率打開/關閉(on/off)供應(為此,則可以優(yōu)化為ηej)或根本不供應。

考慮到例如具有z=6的噴射器310的燃燒器300(dvb或dvb-splitter(分流器)),通過簡單地按適當?shù)捻樞騿訃娚淦鳎捎玫碾x散調節(jié)水平為下降33%(六個噴射器中有兩個噴射器),50%(六個噴射器中有三個噴射器),66%(六個噴射器中有四個噴射器)和100%(六個噴射器中有六個噴射器)。

因此,所得到的調整比y是100/33≈3,也已經(jīng)用于lin燃燒器。然而,由于通過單個噴射器310的關閉/打開(on/off)激活來調節(jié)功率的這個獨特特征,因此dvb燃燒器300確保整個燃燒器調節(jié)中的效率ηb和最佳且恒定的燃燒比[co]/[co2],這通過采用簡單的切斷閥,比專用閥門和普通調節(jié)閥更簡單、經(jīng)濟、可靠和緊湊。這種類型的調節(jié)在本文中被稱為“離散漸進式(discreteprogressive)”。

已經(jīng)在實驗上注意到,假設水平渦流的所產(chǎn)生的操作配置是平衡的(軸對稱的或大致軸對稱),則第一基礎dvb或dvb-splitter(分流器)版本300的燃燒器300保持也禁用一個或多個噴射器310的可接受功能特征。換句話說,激活的噴射器310必須處于軸對稱或大致軸對稱的位置,或者效率ηej會由于所產(chǎn)生的水平渦流的偏心而存在相當大的衰減。

在另一方面,對于根據(jù)第二基礎版本的“分區(qū)”燃燒器300,不存在對于大的軸對稱性的這種需求,由于可以提供廣泛的調整自由度,則也可以每次激活單個噴射器310。

顯然,所描述的三種不同的調節(jié)模式,“并行調整”,“漸進式調整”和“離散漸進式”又可以以多種變型組合在一起,或者同時存在于同一灶具400中但在不同的燃燒器300上。

然而,當談論lin燃燒器時,如果火焰蔓延蓋318根據(jù)從相同lin燃燒器已知的技術使用,則在根據(jù)本發(fā)明的燃燒器400中得到的混合物的滴度可能≥stc的事實將強調已經(jīng)描述的火焰的不穩(wěn)定性的問題。

然而,可以(參見圖15)使用火焰蔓延蓋318,在該火焰蔓延蓋318中,狹槽317具有從同一火焰?zhèn)鞑ドw318的內(nèi)部向外部增大的截面,使得流過狹槽317的混合物將其流出速率從入口處的第一值vmax(最大)減小到出口處的第二值vmin(最小)。通過適當?shù)剡x擇最小最內(nèi)截面積amin(最大)和最大最外截面積amax(最大)(即,當狹槽317是圓錐形時,狹槽317的最小直徑dc_min(最小)和最大直徑dc_max(最大)),則火焰f穩(wěn)定在其高度hc上,其高度hc取決于混合物的流速和火焰速度vf,火焰速度vf又基本上取決于混合物的滴度和氣體的類型。簡而言之,我們可以肯定,如果混合物具有滴度≥stc,并且因此燃燒不依賴于二次空氣,則火焰在其火焰速度vf等于混合物的流出速率時是穩(wěn)定的。

因此,漸增截面積的狹槽317確保火焰穩(wěn)定性,如果

-其最小截面積amin(最小)確保對于所提供的最大火焰速度vf和最小混合物流速,流出速率vmax(最大)≥vf;

-其最大截面積amax(最大)確保對于所提供的最小火焰速度vf和最大混合物流速,流出速率vmin(最小)≤vf。

事實上,如果火焰由于混合物的速度過大或混合物的類型而趨向于熄火,則其向狹槽117的最外部移動,其中混合物的速度降低;反之亦然,在回火趨勢的情況下,其向狹槽的最內(nèi)部分移動,其中混合物的速度超過火焰速度vf。

如果所選擇的調整比y非常高,則可能需要提供特定于各種燃氣族的狹槽117和因此的火焰蔓延蓋318,但是這可以是根據(jù)本發(fā)明的燃燒器300所需的唯一適應。

在這種發(fā)散的狹槽317的情況下,火焰f通常嵌套在它們內(nèi),這導致火焰蔓延蓋318的高加熱。因此,火焰蔓延蓋318必須由耐燃燒溫度的材料,例如諸如aisi321或309或910合金的鋼合金或優(yōu)選陶瓷的所謂耐火材料制成。

因為本身已知和例如在某些類型的燃氣加熱器或輻射板中使用,所以不需要詳述這種具有發(fā)散狹槽的火焰蔓延蓋。

通過為與所述調節(jié)相關的所述變型提供的一個或多個設備,dvb燃燒器300原則上可以至少從當前為輔助燃燒器提供的功率wmin(最小)調整到當前多個冠部燃燒器的最大功率wmax(最大)。

至于將dvb燃燒器300調節(jié)到不同類型的氣體,而如已經(jīng)描述的lin燃燒器必須整個替代,包括火焰蔓延蓋218,dvb燃燒器300允許對甲烷和lpg(液化石油氣體)兩者均使用單一類型的噴射器310以及對應文丘里管312,并且最重要的,通常,由于根據(jù)需要排除/包含噴射器310的可能性而使用具有相同狹槽317的相同火焰蔓延蓋318。例如,具有多個(z=4)噴射器310的dvb或dvb/splitter燃燒器300將在用甲烷供應時使用所有噴射器,而為了配置lpg供應,永久排除兩個相對的噴射器310并且可選地遵照軸向通道329的單向閥330的預載將是足夠的。

一旦已經(jīng)闡明了具有多個噴射器310的燃燒器300所基于的各種特征,則顯然,可能有許多也是示例性的變型而不脫離本發(fā)明的范圍。

最后,顯然,根據(jù)本發(fā)明的燃燒器300除了確保另外的多個優(yōu)點之外還實現(xiàn)了所有所述目的。

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