专利名称:天然气新型稳焰多喷嘴直管燃烧装置的制作方法
本实用新型装置属于天然气(矿井气)燃烧技术领域：
。主要用于公共福利事业，如食堂、餐厅用的炒菜灶，蒸煮灶以及生活锅炉等，亦可用于工业上的某些加热工艺。
近几年来，由于我国城市天然气事业和旅游业的发展，大批高、中级宾馆、餐厅正迫切需要能满足烹飪工艺要求的各种优质公用天然气燃烧装置。但目前国内生产的天然气公用燃烧装置大都是仿制50－60年代使用人工煤气或液化石油气的旧式产品，不仅品种少，使用效果差，而且正通过各种不同渠道流向市场。这些燃烧装置由于不符合天然气燃烧特性的要求，使天然气产生不完全燃烧，燃烧的热效率低，污染大，燃烧的稳定性差，而且火孔易堵塞，结构亦不合理。
许多欧美国家对燃气燃具的研究已达到相当高的水平，有许多值得借鉴的地方。但由于气质的不同，以及生活习惯和水平的差异，使欧美国家的燃气燃烧装置无法很好地满足国内使用天然气的公用饮食业对火力的要求。从国内一些高级宾馆引进这些国家的燃具的使用效果已证实了这一点。
亚洲一些国家和地区对公用饮食业用的燃气燃烧装置的研究也比较多，但同样由于气质的不同和设计目的的差异，这些燃烧装置在使用四川的天然气，亦不能得到满意的燃烧效果。如从香港引进的公用燃具在四川的一些高级宾馆内使用，其效果很差，甚至需重新改造燃烧装置。不仅浪费大量的外汇，而且还不能更好地满足烹飪要求。
我们研制本实用新型装置的目的，在于避免盲目引进不合国情的国外产品，为国家节省外汇，更好地解决国内的实际问题，缓和社会上的需求矛盾。同时还为了改造旧的燃烧装置，增加饮食业的气化率，节约能源，减轻炊事人员的劳动强度，防止大气污染，以及丰富和发展我国公用饮食业的天然气燃烧装置的品种和系列，并为建立西南地区天然气公用炊事灶具的生产基地，填补天然气燃烧技术在公用燃烧装置上的研究空白，提高我国天然气燃烧应用技术的水平创造条件。它具有显著的经济、环境和社会效益。
本实用新型天然气燃烧装置是在综合分析国内外资料的基础上，并结合公用燃烧装置的特殊要求和四川天然气的特点，运用两种气流的混合、燃烧及传热理论合理设计结构，并采用优化理论和实验方法确定结构尺寸。它是多种先进科学理论和技术的综合结晶，主要包括以下几部份内容1.利用先进的燃烧装置设计理论并结合科学的回归正交设计实验法，优化出燃烧装置设计中的几个关键参数的最佳值。
2.采用了多孔喷咀，它将天然气分成多股细流，增加了与吸入的一次空气的接触面，强化了两种气流的混合过程，为引射器结构的简化提供了条件。
3.取消调风板，保证一次空气吸入量，是该燃烧装置能完全、稳定燃烧的一项重要措施。在本装置上首次利用优化设计方法合理选取了一次进风口最佳面积，为使燃烧工况不受人为的影响，不安装调风板，使燃烧装置结构大为简化，并且加工也比较简单。
4.简化引射器结构，在采用了多孔喷咀的基础上，利用优化实验的方法简化了引射器的结构，首次由普遍采用的文丘里管型引射器改为直管型引射器，同时引射器的尺寸也缩短了1／3～1／2，而引射器的功能不变。不仅加工简便，而且节省了大量的优质金属材料。
5.采取综合稳焰措施，由于天然气燃烧有易脱火的特点，为提高燃烧稳定性，增大调节比，本燃烧装置同时采用了四种防止火焰脱火的综合稳焰措施a.适当缩小火孔间距，增强火焰间相互作用，形成稳定的火焰。
b.采用可变深度－变径型稳焰火孔，利用火孔深度上的差异形成不均匀速度场，并利用火孔变径造成的气流速度场降低和气流绕动，综合了这两种稳焰火孔的稳焰技术。
c.利用燃烧装置的头部突缘，阻止了因高温烟气的浮力而产生在燃烧装置轴线向上方向自由流动的空气，避免了冷气流对火焰根部的“冷却”作用，相应提高了燃烧的稳定性。
d.采用可调型火盖稳焰器，火盖稳焰器使一部份高温燃烧产物回流到火孔根部，从而提供了一个强有力的点火源。同时火盖还能防止炒菜落下的污物堵塞火孔。采用可调型火盖有利于针对不同的烹飪工艺要求和燃具用途调节最佳烟气回流量，保证各种天然气燃烧装置都能在很大负荷变化范围内稳定地燃烧。
6.合理选用火盖稳焰器的材质，由于火盖稳焰器直接受高温火焰的冲刷，为防止高温烧损，通过实验方法，我们选用了经济的高温瓷或耐高温不锈钢两种材料作为火盖稳焰器的材质。
7.采用本装置能合理组成各种热负荷系列燃具。我们利用优化实验的方法，选取了天然气燃烧装置的各种组合参数，并组合成了各种系列的燃具。
本实用新型天然气燃烧装置继实验室研究以后，还进行了生产性试烧实验，同时与川内几种旧式天然气燃烧装置进行了对比，通过实验结果的分析，可得出如下结论(1)本燃烧装置造型新颖，容易组成系列产品，系列齐全。火力可分档控制，火焰“刚性”好，能适应蒸、煮、煎、炒等各种烹飪工艺对火力的要求，具有最佳的使用效果。
(2)本燃烧装置的燃烧效率高，不耗电，节能效果显著，比目前使用的旧式天然气燃烧装置节气5～15％以上，燃烧稳定性好，燃烧完全，燃烧产物中的有害物少，清洁卫生，使厨房环境大大改善。
(3)本燃烧装置负荷调节比大，适应性广。成本低，使用方便，加工和安装都较简单。
(4)本燃烧装置除可用于天然气外，适当改变喷咀和进风口尺寸也可适用于矿井气，具有较强的适应性，是目前市场上最理想的一种天然气公用燃烧装置。
本燃烧装置的结构如附图所示，天然气通过三孔喷咀1喷出，形成三股均匀的射流，它们与从均布的四个一次进风口2吸入的空气在较短的直管引射管3中充分混合，然后在燃烧器头部4的腔室内形成均匀的浓度场和压力场，最后通过均布的12个稳焰火孔5喷出，被点火燃烧。一部份高温烟气在可调型火盖稳焰器6的作用下，回流到火焰根部，保证稳定地燃烧。通过合理组合的燃具能将高温燃烧产物的热量有效地传给被加热体，从而实现了良好的混合、燃烧和传热过程。
本燃烧装置采用多孔喷咀、固定一次进风口组成的直管引射管，在一次进风口上不装调风板，侧向进风。孔的下端面与喷咀外端面处于同一水平面上。引射管采用直管型代替文丘里管型。由以上三部份共同组成新型引射器结构。在燃烧装置头部采用了突缘、稳焰火孔及火盖稳焰器等技术措施，稳焰火孔采用不等的火孔深度，并在火孔出口处作一较浅的扩径，形成了可变深度－变径型稳焰火孔。可调型火盖稳焰器与燃烧装置头部采用丝扣连接，并装在燃烧装置的头部的上方。由燃烧器头部突缘、稳焰火孔及火盖稳焰器共同组成具有综合稳焰措施的头部结构，实现了综合的稳焰措施。
本实用新型燃烧装置采用普通机加工即可实现。
权利要求
1.天然气新型稳焰多喷咀直管燃烧装置，本燃烧装置的特征是由多孔喷咀、一次进风口、直管引射管、燃烧器头部突缘、稳焰火孔及火盖稳焰器构成，其中由多孔喷咀、一次进风口、直管引射管三部份共同组成本装置的引射器结构，并由燃烧器头部突缘、稳焰火孔及火盖稳焰器共同组成头部结构。
2.如权利要求
1所述的燃烧装置，其特征是喷咀上均布三个喷孔，喷咀内收缩角为120度。
3.如权利要求
1所述的燃烧装置，其特征是侧向进风，四个进风孔均布，孔的下端面与喷咀外端面处于同一水平面上。
4.如权利要求
1所述的燃烧装置，其特征是引射管采用直管型。
5.如权利要求
1所述的燃烧装置，其特征是燃烧器头部直径比引射器直径大，两者配合处形成一突缘。
6.如权利要求
1所述的燃烧装置，其特征是采用不等的火孔深度，并在火孔出口处有一较浅的扩径，形成了可变深度——变径型稳焰火孔，且火孔间距为一倍火孔直径。
7.如权利要求
1所述的燃烧装置，其特征是火盖稳焰器的材质，采用耐高温陶瓷或不锈钢。
8.如权利要求
1所述的燃烧装置，其特征是火盖稳焰器与燃烧器头部的连接，采用丝扣连接。
专利摘要
本实用新型属天然气燃烧技术领域：
，解决的技术问题是保证天然气燃烧时，能与所需的空气最佳地混合、完全燃烧及强化传热。其主要技术特征由多孔喷咀、一次进风口、直管引射管、燃烧器头部突缘、稳焰火孔及可调型火盖稳焰器构成，并具有火力强、燃烧稳定性能好、负荷调节范围广、热效率高、节能显著、燃烧完全、污染小、火孔不易堵塞、使用安全可靠及加工组装简单等优点。本燃烧装置适用于中餐蒸、煮、煎、炒等各种烹饪工艺。
文档编号F23D14/06GK87201975SQ87201975
公开日1988年5月4日 申请日期1987年2月11日
发明者郭文博, 周卫, 王学琮 申请人:重庆建筑工程学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan