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一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器

阅读:500发布:2020-05-14

专利汇可以提供一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种利用烟气余热可控 蒸发 式微型 燃烧器 。该利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,包括燃烧器外筒,所述燃烧器外筒的下端内表面设有蒸发芯,所述蒸发芯与所述燃烧器外筒的 侧壁 之间构成油箱,所述蒸发芯的内部设置有蒸气通道,所述蒸发芯的上端面固定安装有 钢 丝网,所述钢丝网的上方设置有点火器;所述蒸发芯的上方设置有 燃烧室 ,所述燃烧室的上方靠近所述燃烧器外筒侧壁内表面的 位置 固定安装有蓄热体,所述蓄热体对应的燃烧器外筒的外壁为燃烧器工作壁面,所述蓄热体的内部固定插有 热管 ;该利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,可以保证燃烧器工作壁面 温度 稳定,并且可以提高 燃料 燃烧的程度,增加对 热能 的利用。,下面是一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器专利的具体信息内容。

1.一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,其特征在于:包括燃烧器外筒(2),所述燃烧器外筒(2)的下端内表面设有蒸发芯(11),所述蒸发芯(11)与所述燃烧器外筒(2)的侧壁之间构成油箱(15),所述蒸发芯(11)的内部设置有蒸气通道(16),所述蒸发芯(11)的上端面固定安装有丝网(17),所述钢丝网(17)的上方设置有点火器(20);
所述蒸发芯(11)的上方设置有燃烧室(9),所述燃烧室(9)的上方靠近所述燃烧器外筒(2)侧壁内表面的位置固定安装有蓄热体(3),所述蓄热体(3)对应的燃烧器外筒(2)的外壁为燃烧器工作壁面(19),所述蓄热体(3)的内部固定插有热管(5);
所述热管(5)分为冷凝端与蒸发端,所述热管(5)的冷凝端固定于蓄热体(3)的内部;
所述蒸发芯(11)的内部设有工型烟气通道(12),所述工型烟气通道(12)的下端口设有出烟口(13),所述燃烧器外筒(2)的内部插有烟气管道(8),所述烟气管道(8)的下端口与工型烟气通道(12)的上端口相通,所述燃烧器外筒(2)的下端设置有排烟管道(14),所述出烟口(13)与排烟管道(14)相通。
2.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,其特征在于:所述热管(5)的冷凝端表面设置有狼牙(6),所述热管(5)的蒸发端表面设置有翅片(4)。
3.根据权利要求2所述的一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,其特征在于:所述热管(5)的蒸发端之间设置有烟气挡板(7)。
4.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,其特征在于:所述燃烧器外筒(2)的上端外表面固定安装有烟气(1)。
5.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,其特征在于:所述燃烧室(9)的内部设有S型空气管道(18),所述S型空气管道(18)的一端口设在燃烧器外筒(2)的表面,所述S型空气管道(18)靠近钢丝网(17)位置的外壁开设有细孔。
6.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,其特征在于:所述燃烧室(9)靠近油箱(15)的壁面固定安装有绝热(10)。
7.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,其特征在于:所述燃烧室(9)为倒置锥形。

说明书全文

一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器

技术领域

[0001] 本发明属于能源燃烧利用技术领域,具体涉及一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器。

背景技术

[0002] 微热光电系统是正在兴起的新型微动系统之一,在其微热光电系统之中中最为重要的部件就是能够使液体燃料稳定高效燃烧的微型燃烧器。微尺度燃烧与常规尺度燃烧有不同的特点,主要体现在三个方面,一是燃烧器表面积与体积比增大,相对于传统燃烧器要高两到三个数量级,表面积与体积比增大造成散热损失增加。二是尺寸减小造成停留时间短,燃料的完全燃烧更加困难,燃烧组织不好,会使大量燃料未燃尽直接随尾气排出,降低燃烧效率。三是鉴于光电池辐射光谱的选择性,要求燃烧室外壁面的温度分布高且均匀。基于以上三点,使得微尺度下燃烧难以持续高效运行。现有的各种燃烧器,通过内部流通结构的合理设计,燃烧方式的设计,在一定程度上提高了燃料的驻留时间,增加了燃烧器的换热效率,但却忽视了微型燃烧器工作壁面的热稳定性与合理的工作壁面温度。

发明内容

[0003] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单,设计合理的利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器。
[0004] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005] 一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,包括燃烧器外筒,所述燃烧器外筒的下端内表面设有蒸发芯,所述蒸发芯与所述燃烧器外筒的侧壁之间构成油箱,所述蒸发芯的内部设置有蒸气通道,所述蒸发芯的上端面固定安装有丝网,所述钢丝网的上方设置有点火器;
[0006] 所述蒸发芯的上方设置有燃烧室,所述燃烧室的上方靠近所述燃烧器外筒侧壁内表面的位置固定安装有蓄热体,所述蓄热体对应的燃烧器外筒的外壁为燃烧器工作壁面,所述蓄热体的内部固定插有热管
[0007] 所述热管分为冷凝端与蒸发端,所述热管的冷凝端固定于蓄热体的内部。
[0008] 作为本发明的进一步优化方案,所述热管的冷凝端表面设置有狼牙,所述热管的蒸发端表面设置有翅片。
[0009] 作为本发明的进一步优化方案,所述热管的蒸发端之间设置有烟气挡板
[0010] 作为本发明的进一步优化方案,所述蒸发芯的内部设有工型烟气通道,所述工型烟气通道的下端口设有出烟口,所述燃烧器外筒的内部插有烟气管道,所述烟气管道的下端口与工型烟气通道的上端口相通,所述燃烧器外筒的下端设置有排烟管道,所述出烟口与排烟管道相通。
[0011] 作为本发明的进一步优化方案,所述燃烧器外筒的上端外表面固定安装有烟气
[0012] 作为本发明的进一步优化方案,所述燃烧室的内部设有S型空气管道,所述S型空气管道的一端口设在燃烧器外筒的表面,所述S型空气管道靠近钢丝网位置的外壁开设有细孔。
[0013] 作为本发明的进一步优化方案,所述燃烧室靠近油箱的壁面固定安装有绝热
[0014] 作为本发明的进一步优化方案,所述燃烧室为倒置锥形。
[0015] 本发明的有益效果在于:
[0016] 1)本发明其燃烧室内的进气空气管道设置为S型状,蒸气燃料在燃烧室里燃烧,对S型空气管道里面的空气具有预热作用,同时预热后的蒸气从S型空气管道细孔喷出,加速了与燃料蒸气的混合,确保了燃料高效燃烧,S型空气管道实际上还充当了“钝体”的色,混合气碰到管道后,流动轨迹势必会受到影响,有小部分气体将被挡回至燃烧区,增加了混合气体在燃烧室的驻留时间,减少了氮化物的生成,可使得微尺度燃烧过程的完全程度和燃烧器的工作效率得到一定程度的提高;
[0017] 2)本发明燃烧器外筒壁面与蓄热体紧密相贴,蓄热体与狼牙棒型的热管冷凝端镶嵌连接,带翅片热管的蒸发端至于燃烧室上方,并在高温烟气和热管蒸发端换热路径中设有烟气挡板,对气体进行折流,从而大大提高了换热效率,燃烧器的工作效率也得到提高,蓄热体热容量大,相对温度波动较小,有利于燃烧器工作壁面温度保持稳定;
[0018] 3)本发明蒸发芯里面设置有工型烟气通道和燃料蒸发芯,通过控制燃烧器顶部烟气阀门的大小,从而控制工型烟气通道里面的烟气流量,从而达到控制燃料蒸发芯的温度(安全温度范围内),进而控制了燃料的蒸发速度,实现了燃烧器功率的控制,而蒸发芯里面的蒸气通道设置更有利于燃料蒸气的蒸发、温定燃烧。
[0019] 4)本发明蒸发芯上面至有金属网格即钢丝网,金属网格具有蓄热和重新分布碳氢燃料蒸气流的作用,使得火焰更加稳定的燃烧,保证了燃烧器的稳定工作。
[0020] 5)本发明结构简单,设计巧妙,便于推广使用。附图说明
[0021] 图1是本发明的整体结构示意图。
[0022] 图中:1、烟气阀门;2、燃烧器外筒;3、蓄热体;4、翅片;5、热管;6、狼牙;7、烟气挡板;8、烟气管道;9、燃烧室;10、绝热棉;11、蒸发芯;12、工型烟气通道;13、出烟口;14、排烟管道;15、油箱;16、蒸气通道;17、钢丝网;18、S型空气管道;19、燃烧器工作壁面;20、点火器。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图对本申请作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明,不能理解为对本申请保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
[0024] 实施例1
[0025] 如图1所示,一种利用烟气余热可控蒸发式微型燃烧器,包括燃烧器外筒2,燃烧器外筒2的下端内表面设有蒸发芯11,蒸发芯11与燃烧器外筒2的侧壁之间构成油箱15,蒸发芯11的内部设置有蒸气通道16,蒸发芯11的上端面固定安装有钢丝网17,钢丝网17的上方设置有点火器20;
[0026] 蒸发芯11的上方设置有燃烧室9,燃烧室9的上方靠近燃烧器外筒2侧壁内表面的位置固定安装有蓄热体3,蓄热体3对应的燃烧器外筒2的外壁为燃烧器工作壁面19,蓄热体3的内部固定插有热管5;
[0027] 热管5分为冷凝端与蒸发端,热管5的冷凝端固定于蓄热体3的内部;热管5的冷凝端表面设置有狼牙6,热管5的蒸发端表面设置有翅片4;热管5的蒸发端之间设置有烟气挡板7,烟气挡板7与翅片4均是为了加强扰流,提高换热系数。
[0028] 蒸发芯11的内部设有工型烟气通道12,工型烟气通道12的下端口设有出烟口13,燃烧器外筒2的内部插有烟气管道8,烟气管道8的下端口与工型烟气通道12的上端口相通,燃烧器外筒2的下端设置有排烟管道14,出烟口13与排烟管道14相通;燃烧器外筒2的上端外表面固定安装有烟气阀门1,利用烟气阀门1的开合来控制烟气管道8内的烟气流量,达到控制碳氢燃料的蒸发量的目的;燃烧室9的内部设有S型空气管道18,S型空气管道18的一端口设在燃烧器外筒2的表面,使用者可以利用空气瓶或微型机鼓入空气或氧气图中未画出,确保燃烧更加充分,S型空气管道18靠近钢丝网17位置的外壁开设有细孔,通入的空气或者氧气从细孔喷出;燃烧室9为倒置锥形,并且在燃烧室9靠近油箱15的壁面固定安装有绝热棉10,绝热棉10为石英纤维绝热材料,使燃烧室9与油箱15上表面隔离,避免油箱15受燃烧室9锥形壁面的辐射传热影响引起油箱15温度过高。
[0029] 还需要说明的是,在使用本装置的时候,首先,利用S型空气管道18通入一部分空气或者氧气,再利用点火器20将从蒸气通道16蒸发至钢丝网17表面的燃料点燃,燃料充分燃烧后,高温烟气向上飘荡,首先经过S型空气管道18,可以帮助S型空气管道18内的空气进行预热处理,加快空气流动,并且辅助空气与燃料混合,使其燃烧更加迅速和充分,同时,在混合气碰到管道后,流动轨迹势必会受到影响,有小部分气体将被挡回至燃烧区,增加了混合气体在燃烧室9的驻留时间,减少了氮氧化物的生成,可使得微尺度燃烧过程的完全程度和燃烧器的工作效率得到一定程度的提高,随着混合气的增加,气体继续向上蔓延,再经过热管5与蓄热体3,热管5分为冷凝端与蒸发端,热管5冷凝端设置成狼牙棒形状,嵌入蓄热体3内,热管5蒸发端带有翅片4,当高温烟气流经翅片4时,大部分热量经热管5传递到蓄热体3内,热管5蒸发端的翅片4、烟气挡板7和冷凝端的狼牙6,增大了换热面积,加强了扰流,提高了换热系数,进而提高了燃烧器的工作效率,同时蓄热体3蓄热量一般比较大,相对于把高温烟气热量直接传递给燃烧器工作壁面19而言,先把热量传递给蓄热体3,再将蓄热体3中的热量传递给燃烧器工作壁面19,使温度相对稳定,避免了燃烧器工作壁面19的温度大幅波动,确保了燃烧器能平稳对外持续工作,此后高温气流通过烟气管道8的上置口了流入,经过工型烟气通道12,再从出烟口13排入排烟管道14内排出,在流经工型烟气通道12时,其温度会帮助蒸发芯11内的蒸气通道16内的燃料加速通过,实现气流温度的高效利用,在燃烧器外筒2的上端开设有烟气阀门1,使用者可以通过烟气阀门1的开合程度,控制烟气管道
8内的烟气流量,进而控制蒸发芯11的温度(安全温度范围内),从而达到控制碳氢燃料的蒸发量的目的。
[0030] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
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