低能耗型燃燒器的制造方法

低能耗型燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種低能耗型燃燒器，屬于燃燒器【技術領域】。包括U形外膽、凹形內膽、壓火帽和螺旋蒸發器，凹形內膽套裝于U形外膽中，U形外膽底部連接有進風管，凹形內膽與U形外膽之間形成風室，凹形內膽側壁上以傾斜向上的角度設置有若干個風孔，各風孔所在中心線的交點與凹形內膽中軸線不重疊；壓火帽蓋設于凹形內膽上；螺旋蒸發器位于凹形內膽中，螺旋蒸發器外壁上設置螺旋件，螺旋件沿螺旋蒸發器外壁由頂及底盤旋至螺旋蒸發器底部，螺旋蒸發器中心處設置燃料管，螺旋蒸發器外套裝有套管，套管底部設置出口，出口處對應設置有點火裝置。采用本實用新型技術方案，具有燃燒效率高、混合均勻、熱耗低等優點。
【專利說明】低能耗型燃燒器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低能耗、綠色環保型燃燒器，屬于燃燒器【技術領域】。

【背景技術】
[0002]液體燃料主要為碳氫化合物或其混合物，最常規的液體燃料如石油、柴油等，應用較為普遍，然而，隨著現代化的發展，石油能源等不可再生資源呈現出緊缺現象，作為一種新型燃料，醇醚燃料以高硫煤、天然氣、木材與秸桿(可再生能源)為原料提取，具有經濟性、實用性、環保性和戰略性等特點，原料易提取，熱值高，價格優于其他同類產品；其尾氣排放遠遠低于國家標準，是公認的清潔燃料；因而應用領域較廣，可作為發電機組燃料、船舶內燃機燃料、爐窯燃料等。
[0003]然而，常規的燃燒器由于其設計主要針對的是普通低燃燒值燃料，其燃燒存在燃燒不充分、熱效率低、熱耗大、操作復雜等缺陷；柴油灶燃燒時，液體到燃燒器與風一起點燃，燃燒不充分；霧化方式燃燒時，由于是低溫狀態下燃燒，仍然無法實現充分燃燒；且常規的燃燒灶所使用是銅管，清洗麻煩，使用壽命短。
實用新型內容
[0004]基于現有燃燒器存在的上述燃燒不充分、熱效率低、熱耗大、操作復雜等缺陷，本實用新型提供一種燃燒效率高、混合均勻、熱耗低的低能耗型燃燒器。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案如下:
[0006]低能耗型燃燒器，包括U形外膽、凹形內膽、壓火帽和螺旋蒸發器，凹形內膽套裝于U形外膽中，U形外膽底部連接有進風管，凹形內膽與U形外膽之間形成風室，凹形內膽側壁上以傾斜向上的角度設置有若干個風孔，各風孔所在中心線的交點與凹形內膽中軸線不重疊；壓火帽蓋設于凹形內膽上；螺旋蒸發器位于凹形內膽中，螺旋蒸發器外壁上設置螺旋件，螺旋蒸發器中心處設置燃料管，燃料管一端通入螺旋蒸發器頂端，并與螺旋件相通，另一端貫穿凹形內膽和U形外膽與液體燃料相連，螺旋蒸發器外套裝有套管，套管底部設置出口，出口處對應設置有點火裝置，套管與螺旋蒸發器之間形成汽化室，套管、凹形內膽與壓火帽之間形成燃燒室，汽化室與燃燒室通過出口連通，風室通過風孔與燃燒室連通。
[0007]進一步的，作為優選:
[0008]所述的壓火帽內設置保溫層。
[0009]所述的若干個風孔中，靠近內膽底部的傾斜角度較小，靠近凹形內膽頂部的傾斜角度較大，相鄰風孔之間的距離相同或不同。更優選的，所述的風孔相對凹形內膽側壁的傾斜角度Θ為30-90°，更優選的，所述的風孔相對凹形內膽側壁的傾斜角度Θ為55-85°。
[0010]所述的螺旋件沿螺旋蒸發器外壁由頂及底盤旋設置，其高度(即螺旋件的最頂端與螺旋蒸發器的外壁之間的距離)H不小于5mm，而相鄰螺旋件之間的間距D不小于9mm ;作為優選，所述的螺旋件為頂角為圓角的梯形結構，兩個斜邊的夾角α為15-45°，高度H為6-12mm，相鄰螺旋件之間的間距D為10_20mm。
[0011]本實用新型的工作原理及有益效果如下:
[0012]液態燃料經燃燒管送入螺旋蒸發器的頂部，再經螺旋件落入套管與螺旋蒸發器之間，并在出口處與點火裝置的火苗接觸，同時，進風管送入的空氣進入U形外膽與凹形內膽之間的風室中，并經凹形內膽上開設的傾斜型風孔進入凹形內膽與套管之間的燃燒室中，燃料、火苗和空氣接觸在燃燒室中完成燃燒。
[0013]1.液體燃料的燃燒一步完成，燃料與空氣的混合更均勻，燃燒效率更高。液體燃料經螺旋件送入汽化室，空氣經進風管進入風室，并經凹形內膽側壁上的傾斜風孔送入燃燒室，風孔則以角度漸變的方式將空氣送入燃燒室中，進入使燃燒室的空氣以渦流狀傾斜向上送入燃燒室中，且其渦流中心與燃燒室的中心存在偏差，這種風孔結構的設置改變了傳統直上直下的送風方式，渦流狀的風帶動蒸汽態燃料紊流現象更加明顯，風與燃料的混合也更充分，點火裝置開啟，燃料與空氣和火花在燃燒室中以最佳混配狀態形成火焰，因而，燃燒效率非常高，熱效率相對常規燃燒方式可提高30%左右，燃燒后CO含量降低70—80%。
[0014]2.本實用新型燃燒器將容置外部空氣的風室設置于燃燒器的最外層，容置燃料的汽化室位于最內層，燃燒室則位于風室與汽化室之間，這種由內而外依次為汽化室、燃燒室、風室的逐層設置，燃燒室產生的熱量在對待加熱物品進行加熱的同時，也通過套管對螺旋件上的燃料進行了加熱，使大量的液體燃料在套管內轉化為蒸汽態，蒸汽狀態的燃料再經出口送入燃料室中參與燃燒，因而進入燃燒室的燃料最大程度的呈現為氣態，與空氣相態相同，混合更容易，確保了混合的均勻性，燃料燃燒更充分，有利于燃燒效率的提高，其熱效率高達I倍左右。
[0015]3.本實用新型燃燒器設計了具有特殊結構的螺旋蒸發器，將蒸發量保持在最佳狀態，確保了燃料的充分燃燒。液體醇醚燃料的燃燒過程中，為確保燃燒的充分進行，液體燃料會蒸發轉變為氣態，為液體燃料提供更大的加熱面積是蒸發效率的關鍵，相鄰螺旋件之間的間距和高度太小時，會產生橫向壓力，這一橫向壓力的方向與液體燃料的進料方向相反，就會推動液體燃料回流，引起燃料供應不穩，從而導致火焰的不穩定性，因此，在本實用新型所提供的方案中，螺旋蒸發器外壁上設置的螺旋件的縱截面為頂角為圓角的梯形結構(該梯形結構整體上接近于錐形)，其兩個斜邊的夾角α不小于15°、螺旋件高度H不小于5_、相鄰螺旋件之間的間距D不小于9_時，氣化狀態下的燃料在通過螺旋蒸發器時，一方面，確保了氣化狀態的燃料的充分加熱；另一方面，螺旋蒸發器每圈的長度約為10cm，氣化路徑長，氣化更充分；這種結構設計保證了液體醇醚燃料在受熱過程中的充分蒸發，基于液體燃料蒸發倍數的需要以及制造成本的綜合考量，當螺旋件的夾角α為15-45°，螺旋件高度H為6-12mm，相鄰螺旋件之間的間距D為10_20mm時，液體燃料的蒸發倍數達到最高，可以為燃燒室提供充分的氣態燃料，確保了燃燒充分進行的同時，也有利于火焰穩定性的提高，且直接取出即可進行清洗，清洗方便，有利于使用壽命的延長，燃燒器的使用安全性和操作便捷程度大大提高。
[0016]4.燃料直接進行燃燒，避免了額外設置的預熱管路和閥門，整體燃燒器的結構更為簡單、小巧，燃燒器的對周圍環境的散熱較少；壓火帽內兩側設置的保溫層將向上的火焰中的熱量輻射回燃燒室中，一方面對回流的熱量與下方的火焰進行混合，使熱量分布更均勻，另一方面，也有利于火焰的中心集中，最大程度的提高加熱效果，其熱耗僅為15-17元/h，與普通市場上的熱耗為25-30元/h相比，熱耗降低30-50%，其使用成本的降低是非常客觀和顯著的，因而具有良好的市場推廣價值，符合市場需求，其熱耗量遠遠低于國家政策對于節能環保的相關要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的半剖圖；
[0018]圖2為本實用新型中凹形內膽的結構示意圖；
[0019]圖3為圖2的俯視圖；
[0020]圖4為本實用新型中螺旋蒸發器的結構示意圖。
[0021]圖中標號:1.U形外膽；2.凹形內膽；21.端蓋；22.側壁；23.底壁；24.內腔；25.安裝孔；3.壓火帽；4.螺旋蒸發器；5.進風管；6.風孔；6a.風孔一；6b.風孔二 ；6c.風孔三；6d.風孔四；6e.風孔五；6f.風孔六；7.螺旋件；8.燃料管；9.套管；10.出口；11.點火裝置；12.保溫層；13.螺帽；14.風室；15.燃燒室；16.汽化室；17.緊固螺栓。

【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]本實施例低能耗型燃燒器，結合圖1，包括U形外膽1、凹形內膽2、壓火帽3和螺旋蒸發器4，凹形內膽2套裝于U形外膽I中，U形外膽I底部連接有進風管5，凹形內膽2與U形外膽I之間形成風室14，結合圖2和圖3，凹形內膽2由端蓋21、側壁22、底壁23、內腔24和安裝孔25構成，壓火帽3蓋設于凹形內膽2上，其與凹形內膽2的接觸位置為端蓋21，側壁22上由下而上以傾斜向上的角度依次設置有風孔一 6a (靠近底壁23)、風孔二 6b、風孔三6c、風孔四6d、風孔五6e和風孔六6f (靠近端蓋21)共六個風孔6，其中，風孔一 6a、風孔二 6b、風孔三6c、風孔四6d、風孔五6e和風孔六6f相對豎直方向的傾斜角度
θ2、θ3、θ4、θ5、θ6范圍為50-85°，由下而上逐漸減小，各風孔中心線的交點與凹形內膽的中心偏移距離為40mm,風孔一 6a與風孔二 6b、風孔二 6b與風孔三6c、風孔三6c與風孔四6d、風孔四6d與風孔五6e、風孔五6e與風孔六6f的間距L12、L23> L34> L45> L56范圍為8-10mm，由下而上逐漸減小，安裝孔25設置于底壁23處，并與內腔24相通；螺旋蒸發器4位于凹形內膽2中，螺旋蒸發器4的外壁上設置螺旋件7，螺旋件7的縱截面為頂角為圓角的、近似于錐形的梯形結構，螺旋件7的高度H為12_，兩個斜邊的夾角α為45°，相鄰螺旋件之間的間距D為10mm，螺旋件7沿螺旋蒸發器4外壁由頂及底盤旋設置，螺旋蒸發器4中心處設置燃料管8，燃料管8上端通過螺帽13通入螺旋蒸發器4頂端，并與螺旋件7相通，而下端則依次貫穿凹形內膽2的內腔23、安裝孔25和U形外膽1，由緊固螺栓17與U形外膽I固定后，末端與液體燃料相連，螺旋蒸發器4外套裝有套管9，套管9底部設置出口 10，出口 10處對應設置有點火裝置11，套管9與螺旋蒸發器4之間形成汽化室16，套管9、凹形內膽2與壓火帽3之間形成燃燒室15，汽化室16與燃燒室15通過出口 10連通，而風室14通過風孔6與燃燒室15連通。
[0024]使用過程中，液體燃料由燃料管8送入螺旋蒸發器4頂端，再經螺旋件7送入汽化室16，而鼓風機中的空氣則經進風管5進入風室14，并經凹形內膽2側壁22上的傾斜風孔6送入燃燒室15中，由于各風孔6是傾斜開設的，進入使燃燒室15后的空氣會沿套管9以渦流狀傾斜向上方式輸送，角度漸變的風孔6結構又使其渦流中心與燃燒室15的中心之間會存在一個偏差，這種風孔結構的設置改變了傳統直上直下的送風方式，渦流狀的風帶動蒸汽態燃料運動，并使其紊流現象更加明顯，風與燃料的混合也更充分，點火裝置11 (本實施例中，點火裝置可選用電打火)開啟，燃料、空氣和火花在燃燒室15中以最佳混配狀態形成火焰，因而，燃燒效率非常高，熱效率相對常規燃燒方式可提高30%左右，燃燒后CO含量降低70—80% ;同時，從整體上來看，本燃燒器由內而外依次為汽化室16、燃燒室15、風室14逐層設置，產生熱量最多的燃燒室15位于風室14和汽化室16之間，燃燒室15產生的熱量向上對物品進行加熱的同時，也通過套管9的熱傳遞對螺旋件7上的燃料進行了加熱，使大量的液體燃料在套管9內轉化為蒸汽態，蒸汽狀態的燃料再經出口 10送入燃料室15中參與燃燒，因而進入燃燒室15的燃料無需進行額外預熱，即可最大程度的呈現為氣態，而這種狀態剛好與進風管4送入的空氣相態相同，因而燃料與空氣的混合更容易，混合均勻性有保證，燃料的燃燒也就更充分，有利于燃燒效率的提高，其熱效率高達I倍左右；在本實施例中，無需設置額外的預熱管路和閥門，整體燃燒器的結構更為簡單、小巧，燃燒器的對周圍環境的散熱較少，減少了燃燒過程熱輻射造成的熱損耗，加熱效率更高。
[0025]實施例2
[0026]本實施例低能耗型燃燒器，結合圖1，包括U形外膽1、凹形內膽2、壓火帽3和螺旋蒸發器4，凹形內膽2套裝于U形外膽I中，U形外膽I底部連接有進風管5，凹形內膽2與U形外膽I之間形成風室14，結合圖2和圖3，凹形內膽2由端蓋21、側壁22、底壁23、內腔24和安裝孔25構成，壓火帽3蓋設于凹形內膽2上，其與凹形內膽2的接觸位置為端蓋21，側壁22上由下而上以傾斜向上的角度依次設置有風孔一 6a (靠近底壁23)、風孔二6b、風孔三6c、風孔四6d、風孔五6e和風孔六6f (靠近端蓋21)共六個風孔6，其中，風孔一6a、風孔二 6b、風孔三6c、風孔四6d、風孔五6e和風孔六6f相對豎直方向的傾斜角度Θ !>θ2、θ3、θ4、θ5、θ6范圍為50° — 90°，由下而上逐漸增加，各風孔中心線的交點與凹形內膽的中心偏移距離為25 — 45mm,風孔一 6a與風孔二 6b、風孔二 6b與風孔三6c、風孔三6c與風孔四6d、風孔四6d與風孔五6e、風孔五6e與風孔六6f的間距L12、L23> L34> L45> L56范圍為8 — 10 mm，由下而上逐漸增加，上述六個風孔6所在中心線的交點與凹形內膽2中軸線的偏心距離為25 - 45mm,安裝孔25設置于底壁23處，并與內腔24相通；螺旋蒸發器4位于凹形內膽2中，螺旋蒸發器4的外壁上設置螺旋件7，螺旋件7的縱截面為頂角為圓角的、近似于錐形的梯形結構，螺旋件7的高度H為8 — 10_，兩個斜邊的夾角α為16 —18°，相鄰螺旋件之間的間距D為11 - 13_，螺旋件7沿螺旋蒸發器4外壁由頂及底盤旋設置，螺旋蒸發器4中心處設置燃料管8，燃料管8上端通過螺帽13通入螺旋蒸發器4頂端，并與螺旋件7相通，而下端則依次貫穿凹形內膽2的內腔23、安裝孔25和U形外膽1，由緊固螺栓17與U形外膽I固定后，末端與液體燃料相連，螺旋蒸發器4外套裝有套管9，套管9底部設置出口 10，出口 10處對應設置有點火裝置11，套管9與螺旋蒸發器4之間形成汽化室16，套管9、凹形內膽2與壓火帽3之間形成燃燒室15，汽化室16與燃燒室15通過出口 10連通，而風室14通過風孔6與燃燒室15連通；壓火帽3的周圍側壁上設置保溫層12。
[0027]使用過程中，液體燃料由燃料管8送入螺旋蒸發器4頂端，再經螺旋件7送入汽化室16，而鼓風機中的空氣則經進風管5進入風室14，并經凹形內膽2側壁22上的傾斜風孔6送入燃燒室15中，由于各風孔6是傾斜開設的，進入使燃燒室15后的空氣會沿套管9以渦流狀傾斜向上方式輸送，角度漸變的風孔6結構又使其渦流中心與燃燒室15的中心之間會存在一個偏差，這種風孔結構的設置改變了傳統直上直下的送風方式，渦流狀的風帶動蒸汽態燃料運動，并使其紊流現象更加明顯，風與燃料的混合也更充分，而螺旋蒸發器4上螺旋件7的特殊設計，確保了液體燃料的充分蒸發，避免了液體燃料回流所引起的工料不勻現象，點火裝置11 (本實施例中，點火裝置可選用脈沖點火)開啟，燃料、空氣和火花在燃燒室15中以最佳混配狀態形成火焰，因而，燃燒效率非常高，火焰穩定，熱效率相對常規燃燒方式可提高30%左右，燃燒后CO含量降低70— 80% ;同時，從整體上來看，本燃燒器由內而外依次為汽化室16、燃燒室15、風室14逐層設置，產生熱量最多的燃燒室15位于風室14和汽化室16之間，燃燒室15產生的熱量向上對物品進行加熱的同時，也通過套管9的熱傳遞對螺旋件7上的燃料進行了加熱，使大量的液體燃料在套管9內轉化為蒸汽態，蒸汽狀態的燃料再經出口 10送入燃料室15中參與燃燒，因而進入燃燒室15的燃料無需進行額外預熱，即可最大程度的呈現為氣態，而這種狀態剛好與進風管4送入的空氣相態相同，因而燃料與空氣的混合更容易，混合均勻性有保證，燃料的燃燒也就更充分，有利于燃燒效率的提高，其熱效率高達I倍左右；在本實施例中，無需設置額外的預熱管路和閥門，整體燃燒器的結構更為簡單、小巧，燃燒器的對周圍環境的散熱較少；壓火帽內的周側設置的保溫層12將向上的火焰中的熱量輻射回燃燒室15中，一方面回流的熱量與下方的火焰進行混合，使熱量分布更均勻，另一方面，輻射回的熱量也有利于火焰的中心集中，最大程度的提高加熱效果，其熱耗僅為15-17元/h，與普通市場上的熱耗為25-30元/h相比，熱耗降低30-50%，其使用成本的降低是非常客觀和顯著的。
[0028]實施例3
[0029]本實施例的設置和工作原理與實施例2相同，區別在于:風孔一 6a、風孔二 6b、風孔三6c、風孔四6d、風孔五6e和風孔六6f相對豎直方向的傾斜角度Θ ^ Θ 2、Θ 3、Θ 4、Θ 5、Θ 6范圍為30-90°，由上而下逐漸增加，各風孔中心線的交點與凹形內膽的中心偏移距離為33mm,風孔一 6a與風孔二 6b、風孔二 6b與風孔三6c、風孔三6c與風孔四6d、風孔四6d與風孔五6e、風孔五6e與風孔六6f的間距L12、L23、L34、L45、L56范圍為8_12mm，由上而下逐漸減小，上述六個風孔6所在中心線的交點與凹形內膽2中軸線的偏心距離為38mm，上述六個風孔6所在中心線的交點與凹形內膽2中軸線的偏心距離為25 - 45mm，安裝孔25設置于底壁23處，并與內腔24相通；螺旋蒸發器4位于凹形內膽2中，螺旋蒸發器4的外壁上設置螺旋件7，螺旋件7的縱截面為近似于錐形的梯形結構，螺旋件7的高度H為6_，兩個斜邊的夾角α為33°，相鄰螺旋件之間的間距D為20mm，采用本實施例的燃燒器，螺旋件7參數的設計為液體燃料提供較大的受熱面積，使液體燃料在汽化室16中充分蒸發，進而為燃燒室15提供充分穩定的氣態燃料，而風孔6的設計則避免了進風管5中的風以螺旋方式送入，螺旋狀態的風帶動氣態燃料發生紊流現象，風中的氧氣與燃料充分接觸并燃燒，從而降低了火焰中CO含量，燃燒效率明顯得到提高。
[0030]以上內容是結合本實用新型的優選實施方式對所提供技術方案所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型具體實施只局限于上述這些說明，對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.低能耗型燃燒器，其特征在于:包括U形外膽、凹形內膽、壓火帽和螺旋蒸發器，凹形內膽套裝于U形外膽中，U形外膽底部連接有進風管，凹形內膽與U形外膽之間形成風室，凹形內膽側壁上以傾斜向上的角度設置有若干個風孔，各風孔所在中心線的交點與凹形內膽中軸線不重疊；壓火帽蓋設于凹形內膽上；螺旋蒸發器位于凹形內膽中，螺旋蒸發器外壁上設置螺旋件，螺旋件沿螺旋蒸發器外壁由頂及底盤旋至螺旋蒸發器底部，螺旋蒸發器中心處設置燃料管，燃料管一端通入螺旋蒸發器頂端，并與螺旋件相通，另一端貫穿凹形內膽和U形外膽與液體燃料相連，螺旋蒸發器外套裝有套管，套管底部設置出口，出口處對應設置有點火裝置，套管與螺旋蒸發器之間形成汽化室，套管、凹形內膽與壓火帽之間形成燃燒室，汽化室與燃燒室通過出口連通，風室通過風孔與燃燒室連通。
2.如權利要求1所述的低能耗型燃燒器，其特征在于:所述的壓火帽內設置保溫層。
3.如權利要求1所述的低能耗型燃燒器，其特征在于:所述的若干個風孔中，靠近凹形內膽底部的傾斜角度較大，靠近凹形內膽頂部的傾斜角度較小，相鄰風孔之間的距離相同或不同。
4.如權利要求1所述的低能耗型燃燒器，其特征在于:所述的螺旋件沿螺旋蒸發器外壁由頂及底盤旋設置，螺旋件的高度H不小于5mm，相鄰螺旋件之間的間距D不小于9mm。
【文檔編號】F23D5/12GK204005978SQ201420314269
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2014年6月13日
【發明者】李華良 申請人:浙江紹興世紀能源有限公司