一种气液两用燃烧器的制作方法

本发明涉及一种燃烧器，尤其涉及一种气液两用燃烧器。

背景技术：

火焰是燃烧状态稳定与否最直接的反映，为了探究各种碳氢燃料在不同参数下层流火焰的燃烧机理、各种生成物(碳烟)以及中间产物(pah)多环芳烃等在燃烧时的组分、燃烧温度和压力之间的关系，出现了各种各样针对层流火焰燃烧的检测方法。近几年非原位检测技术采用激光诱导荧光(lif)、激光诱导炽光(lii)及消光法(losa)等激光检测技术对各种燃烧器、高压燃烧系统中的燃烧层流火焰及碳烟排放特性进行测试研究。

层流火焰就是管内静止气体或作层流流动气体点燃时形成的火焰，层流火焰比较稳定，测量时波动小，适用于原子吸收定量分析。预混合型燃烧器产生层流火焰，所以也称层流燃烧器，燃气和助燃气在雾室中混匀，然后以层流状态从燃烧器头喷出，其特点是能产生稳定的层流扩散火焰，边界条件简单，燃烧可重复性好。

目前的层流燃烧器主要是燃烧气体燃料，不适用液体燃料。由于液体燃料无法控制燃料消耗量、火焰很难稳定在同一条件下并且重复性差等原因限制了液体燃料的燃烧过程研究。因此，有必要提供一种能够产生稳定、压力可以调节、相对于定光源位置可以调节的层流火焰并且适用气体燃料和液体燃料燃烧的气液两用燃烧器。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种气液两用燃烧器，包括底板、进气组件、外罩和排烟筒，所述底板上设置有电机和丝杆，所述电机与所述丝杆连接，使得火焰位置可以调节，

所述进气组件设置于进气组件支座上，所述进气组件包括燃料进气管、进气套筒和助燃气进气口，所述进气套筒内设置有多孔介质层与整流球，使得燃料和助燃气进料均匀，

所述外罩设置于外罩支座上，所述外罩的侧面上设置有玻璃，为火焰的检测提供光路，

所述排烟筒通过压紧组件设置于所述外罩的顶部，所述外罩的内腔与所述排烟筒的内筒连通。

进一步地，所述电机、所述丝杆与螺母配合驱动所述进气组件支座移动，所述进气组件支座带动进气套筒在所述外罩内移动。

进一步地，所述燃料进气管一端设于所述进气套筒底部，另一端延伸到所述进气套筒外并与喷嘴连接，所述多孔介质层设置于衬套的底部和顶部，两层所述多孔介质层之间通过隔板形成内腔，所述内腔填充有所述氧化铝球，所述助燃气进气口设置于所述进气套筒上，并与所述衬套连接。

进一步地，所述进气套筒内还设置有活塞环，所述进气组件与所述外罩之间通过所述活塞环密封。

进一步地，所述外罩的外表面包括相邻连接的第一侧面和第二侧面，所述外罩的内表面为光滑面。

进一步地，所述第一侧面上开设有固定孔，所述玻璃通过玻璃压块压紧设置于固定孔内，所述第二侧面开设有多用孔，所述多用孔用于探测燃烧温度或矫正接口。

进一步地，所述压紧组件设置于所述外罩的顶部，所述压紧组件包括压紧块和压紧螺杆，所述压紧螺杆的两端分别与压紧支架固定连接，所述压紧螺杆贯穿所述压紧块。

进一步地，所述压紧支架设置于所述玻璃上侧，并与所述第一侧面通过螺栓紧压连接。

进一步地，所述排烟筒通过所述压紧块、压紧螺杆与压紧支架压紧设置于所述外罩的顶部，所述排烟筒的顶部开设有排气孔。

进一步地，所述进气组件的底部与所述排烟筒的顶部分别设置有安全阀，所述安全阀用于调节燃烧器内的压力。

实施本发明，具有如下有益效果：

(1)本发明气液两用燃烧器，气体燃料和液体燃料均适用，并且能够产生稳定、压力可以调节、火焰位置相对于激光检测的定光源位置可以调节的层流火焰。

(2)本发明的燃料进气管、助燃气进气口分别设置在进气套筒上，进气套筒内设置有由多孔介质层与整流球形成的整流进气通道，助燃气包围燃料，使得燃料和助燃气进料均匀。

(3)本发明的气液两用燃烧器，在使用液体燃料时，进气套筒形成高温进气通道，能够防止液体燃料燃烧前在燃料进气管内凝结。

(4)本发明气液两用燃烧器外罩上设置有玻璃，形成相互垂直相交于火焰中心的光路通道，为层流火焰的激光检测提供光路。

(5)本发明气液两用燃烧器的压紧组件，保证了排烟筒与外罩间良好的密封性能且能够便捷拆卸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明气液两用燃烧器的三维图；

图2是本发明气液两用燃烧器的结构示意图；

图3是本实施例2中进气组件的结构示意图；

图4是本实施例3中进气组件的结构示意图；

图5是本发明压紧组件的结构示意图。

其中，图中附图标记对应为：1-底板，2-电机，3-丝杆，4-进气组件支座，5-进气组件，51-燃料进气管，52-衬套，53-进气套筒，54-助燃气进气口，55-喷嘴，56-多孔介质，57-隔板，58-整流球，59-活塞环，6-外罩支座，7-外罩，71-第一侧面，72-第二侧面，8-玻璃压块，9-玻璃，10-压紧支架，11-压紧块，12-压紧螺杆，13-排烟筒，14-螺母，15-螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明公开了一种气液两用燃烧器，包括底板1、进气组件5、外罩7和排烟筒13，所述底板1上设置有电机2和丝杆3，所述电机2与所述丝杆3连接，使得火焰位置可以调节，

所述电机2、所述丝杆3与螺母14配合驱动所述进气组件支座4移动，所述进气组件支座4带动所述进气套筒53在所述外罩7内移动。所述进气组件5设置于进气组件支座4上，所述进气组件5包括燃料进气管51、进气套筒53和助燃气进气口54，所述进气套筒53内设置有多孔介质层56与整流球58，使得燃料和助燃气进料均匀，

所述多孔介质层56设置于衬套52的底部和顶部，两层所述多孔介质层56之间通过隔板57形成内腔，所述内腔填充有所述整流球58，

所述玻璃9安装于所述外罩7的侧面上，形成观火通道，为层流火焰的激光检测提供光路，所述排烟筒13设置于所述外罩7的顶部，所述外罩7的内腔与所述排烟筒13的内筒连通。

所述燃料进气管51一端设于所述进气套筒53底部，另一端延伸到所述进气套筒53外并与喷嘴55连接，所述助燃气进气口54设置于所述进气套筒53上，并与所述衬套52连接。所述进气套筒53内还设置有活塞环59，所述进气组件5与所述外罩7之间通过所述活塞环59密封。

所述外罩7的外表面包括相邻连接的第一侧面71和第二侧面72，所述外罩7的内表面为光滑面。所述第一侧面71上开设有固定孔，所述玻璃9通过玻璃压块8压紧设置于固定孔内，所述第二侧面72开设有多用孔，所述多用孔用于探测燃烧温度或矫正接口。

所述排烟筒13通过压紧组件设置于所述外罩7的顶部，所述外罩7的内腔与所述排烟筒13的内筒连通。所述压紧组件包括压紧块11和压紧螺杆12，所述压紧螺杆12的两端分别与压紧支架10固定连接，所述压紧螺杆12贯穿所述压紧块11。所述压紧支架10设置于所述玻璃9上侧，并与所述第一侧面71通过螺栓紧压连接。

所述排烟筒13通过所述压紧块11、压紧螺杆12与压紧支架10压紧设置于所述外罩7的顶部，所述排烟筒13的顶部开设有排气孔。所述进气组件5的底部与所述排烟筒13的顶部分别设置有安全阀，所述安全阀用于调节燃烧器内的压力。

实施例2

本发明公开了一种气液两用燃烧器，包括底板1、进气组件5、外罩7和排烟筒13，

所述电机2固定设置于所述底板1上，所述丝杆3的一端与所述电机2连接，另一端延伸出进气组件支座4，所述丝杆3与所述电机2连接并配合工作，使得火焰位置相对于激光检测的定光源可以调节，所述进气组件支座4在所述电机2、丝杆3与螺母14配合下作直线运动，所述进气组件支座4带动所述进气套筒53在所述外罩7内移动。

所述进气组件5设置于进气组件支座4上，所述进气组件5包括燃料进气管51、进气套筒53和两个助燃气进气口54，所述进气套筒53内设置有由多孔介质层56与氧化铝球58形成的整流进气通道，使得燃料和助燃气进料均匀，

所述玻璃9安装于所述外罩7的侧面上，形成观火通道，为层流火焰的激光检测提供光路，所述排烟筒13设置于所述外罩7的顶部，所述外罩7的内腔与所述排烟筒13的内筒连通。所述燃料进气管51一端设于所述进气套筒53底部，另一端延伸到所述进气套筒53外并与喷嘴55连接，

所述多孔介质层56设置于衬套52的底部和顶部，两层所述多孔介质层56之间通过隔板57形成内腔，所述内腔填充有所述氧化铝球58，两个所述助燃气进气口54对称设置于所述进气套筒53的侧部，并与所述衬套52连接。所述进气套筒53内还设置有三层活塞环59，所述进气组件5与所述外罩7之间通过三层所述活塞环59密封。

所述外罩7的外表面包括相邻连接的第一侧面71和第二侧面72，所述外罩7的内表面为光滑面。所述第一侧面71上开设有固定孔，所述玻璃9通过玻璃压块8压紧设置于固定孔内，所述第二侧面72开设有多用孔，所述多用孔用于探测燃烧温度或矫正接口。

所述排烟筒13通过压紧组件设置于所述外罩7的顶部，所述外罩7的内腔与所述排烟筒13的内筒连通。所述压紧组件包括压紧块11和压紧螺杆12，所述压紧螺杆12的两端分别与压紧支架10固定连接，所述压紧螺杆12贯穿所述压紧块11。所述压紧支架10设置于所述玻璃9上侧，并与所述第一侧面71通过螺栓紧压连接。

所述排烟筒13通过所述压紧块11、压紧螺杆12与压紧支架10压紧设置于所述外罩7的顶部，所述排烟筒13的顶部开设有排气孔。

所述进气组件5的底部与所述排烟筒13的顶部分别设置有安全阀，所述安全阀用于调节燃烧器内的压力。

实施例3

本发明公开了一种气液两用燃烧器，包括底板1、进气组件5、外罩7和排烟筒13，所述电机2固定设置于所述底板1上，所述丝杆3与所述电机2连接并配合工作，使得火焰位置相对于激光检测的定光源可以调节，

所述进气组件5设置于进气组件支座4上，进气组件5包括燃料进气管51、进气套筒53和助燃气进气口54，所述进气套筒53内设置有由多孔介质层56与铝球58形成的整流进气通道，使得燃料和助燃气进料均匀，

所述玻璃9安装于所述外罩7的侧面上，形成观火通道，为层流火焰的激光检测提供光路，所述排烟筒13设置于所述外罩7的顶部，所述外罩7的内腔与所述排烟筒13的内筒连通。

所述进气组件支座4在所述电机2、丝杆3与螺母14配合下作直线运动，所述进气组件支座4带动所述进气套筒53在所述外罩7内移动。

所述燃料进气管51一端设于所述进气套筒53底部，另一端延伸到所述进气套筒53外并与喷嘴55连接，所述多孔介质层56设置于衬套52的底部和顶部，两层所述多孔介质层56之间通过隔板57形成四个内腔，四个所述内腔填充有所述铝球58，所述助燃气进气口54对称设置于所述进气套筒53的底部，并与所述衬套52连接。

所述进气套筒53内还设置有二层活塞环59，所述进气组件5与所述外罩7之间通过二层所述活塞环59密封。

所述外罩7的外表面包括相邻连接的第一侧面71和第二侧面72，所述外罩7的内表面为光滑面。所述第一侧面71上开设有固定孔，所述玻璃9通过玻璃压块8压紧设置于固定孔内，所述第二侧面72开设有两个多用孔，所述多用孔用于探测燃烧温度或矫正接口。

所述压紧组件设置于所述外罩7的顶部，所述压紧组件包括压紧块11和压紧螺杆12，所述压紧螺杆12的两端分别与压紧支架10固定连接，所述压紧螺杆12贯穿所述压紧块11。所述压紧支架10设置于所述玻璃9上侧，并与所述第一侧面71通过螺栓紧压连接。

所述排烟筒13通过所述压紧块11、压紧螺杆12与压紧支架10压紧设置于所述外罩7的顶部，所述排烟筒13的顶部开设有排气孔。所述进气组件5的底部与所述排烟筒13的顶部分别设置有安全阀，所述安全阀用于调节燃烧器内的压力。

实施例4

本发明公开了一种气液两用燃烧器，包括底板1、步进电机2、丝杆3、进气组件5、外罩7、玻璃9、排烟筒13和楔形压紧组件，

所述进气组件5的底部与所述排烟筒13的顶部分别设置有安全阀，所述安全阀用于调节燃烧器内的压力。

所述步进电机2固定设置于所述底板1上，所述丝杆3与所述步进电机2连接并配合工作，使得火焰位置相对于激光检测的定光源可以调节，所述进气组件支座4在所述步进电机2、丝杆3与螺母14配合下作直线运动，所述进气组件支座4带动所述进气套筒53在所述外罩7内移动。

所述进气组件5设置于进气组件支座4上，所述进气组件5包括燃料进气管51、进气套筒53和助燃气进气口54，所述燃料进气管51一端设于所述进气套筒53底部，另一端延伸到所述进气套筒53外并与喷嘴55连接，所述进气套筒53内设置有由多孔介质层56与整流球58形成的整流进气通道，使得燃料和助燃气进料均匀，

所述玻璃9安装于所述外罩7的侧面上，形成观火通道，为层流火焰的激光检测提供光路，所述排烟筒13设置于所述外罩7的顶部，所述外罩7的内腔与所述排烟筒13的内筒连通。

所述多孔介质层56设置于衬套52的底部和顶部，两层所述多孔介质层56之间通过隔板57形成内腔，所述内腔填充有所述整流球58，所述多孔介质层56为氧化铝泡沫陶瓷层。

所述助燃气进气口54设置于所述进气套筒53上，并与所述衬套52连接。所述进气套筒53内还设置有活塞环59，所述进气组件5与所述外罩7之间通过所述活塞环59密封。

所述外罩7的外表面包括相邻连接的第一侧面71和第二侧面72，所述外罩7的内表面为光滑面。所述第一侧面71上开设有固定孔，所述玻璃9通过玻璃压块8压紧设置于固定孔内，所述第二侧面72开设有多用孔，所述多用孔用于探测燃烧温度或矫正接口。

所述楔形压紧组件设置于所述外罩7的顶部，所述楔形压紧组件包括楔形压紧块11和压紧螺杆12，所述压紧螺杆12的两端分别与压紧支架10固定连接，所述压紧螺杆12贯穿所述楔形压紧块11。

所述压紧支架10设置于所述玻璃9上侧，并与所述第一侧面71通过螺栓紧压连接。所述排烟筒13通过所述楔形压紧块11、压紧螺杆12与压紧支架10压紧设置于所述外罩7上，所述排烟筒13的顶部开设有排气孔。

实施例5

本发明公开了一种气液两用燃烧器，包括底板1、进气组件5、外罩7和排烟筒13，所述底板1上设置有电机2和丝杆3，所述电机2固定设置于所述底板1上，所述电机2与所述丝杆3连接，使得火焰位置可以调节，

为保证精度和稳定性，采用对称同步驱动，使用时丝杆3和电机2配合驱动进气组件支座4沿四根安装在底板1和外罩支座6之间的光杆运动，进气组件支座4带动进气套筒53在外罩7内上下移动。

所述进气组件5设置于进气组件支座4上，所述进气组件5包括燃料进气管51、进气套筒53和助燃气进气口54，所述进气套筒53内设置有由多孔介质层56与整流球58形成的整流进气通道，使得燃料和助燃气进料均匀，所述进气套筒53内还设置有活塞环59，所述进气组件5与所述外罩7之间通过所述活塞环59密封。

所述排烟筒13设置于所述外罩7的顶部，所述外罩7的内腔与所述排烟筒13的内筒连通。所述进气组件5的底部与所述排烟筒13的顶部分别设置有安全阀，所述安全阀用于调节燃烧器内的压力。

所述燃料进气管51一端设于所述进气套筒53底部，另一端延伸到所述进气套筒53外并与喷嘴55连接，所述助燃气进气口54设置于所述进气套筒53上，并与所述衬套52连接。

所述多孔介质层ⅰ56设置于衬套52的底部，所述多孔介质层ⅱ56设置于衬套52的顶部，多孔介质层ⅰ56与多孔介质层ⅱ56之间通过隔板57形成内腔，所述内腔填充有所述整流球58。

所述外罩7的外表面包括相邻连接的第一侧面71和第二侧面72，所述外罩7的内表面为光滑面。所述外罩7采用不锈钢整体加工而成，对外罩7进行cfd分析并根据结果优化外罩7内表面的曲面参数，得到对气流影响最小的最优曲面参数。

所述第一侧面71上开设有固定孔，所述玻璃9通过玻璃压块8压紧设置于固定孔内，所述第二侧面72开设有多用孔，所述多用孔用于探测燃烧温度或矫正接口。

所述玻璃9安装于所述外罩7的侧面上，形成观火通道，为层流火焰的激光检测提供光路，所述压紧支架10设置于所述玻璃9上侧，并与所述第一侧面71通过螺栓紧压连接。

所述压紧组件设置于所述外罩7的顶部，所述压紧组件包括压紧块11和压紧螺杆12，所述压紧螺杆12的两端分别与压紧支架10固定连接，所述压紧螺杆12贯穿所述压紧块11。所述排烟筒13通过所述压紧块11、压紧螺杆12与压紧支架10压紧设置于所述外罩7的顶部，所述排烟筒13的顶部开设有排气孔。

实施本发明，具有如下有益效果：

(1)本发明气液两用燃烧器，气体燃料和液体燃料均适用，并且能够产生稳定、压力可以调节、火焰位置相对于激光检测的定光源位置可以调节的层流火焰。

(2)本发明的燃料进气管、助燃气进气口分别设置在进气套筒上，进气套筒内设置有由多孔介质层与整流球形成的整流进气通道，助燃气包围燃料，使得燃料和助燃气进料均匀。

(3)本发明的气液两用燃烧器，在使用液体燃料时，进气套筒形成高温进气通道，能够防止液体燃料燃烧前在燃料进气管内凝结。

(4)本发明气液两用燃烧器外罩上设置有玻璃，形成相互垂直相交于火焰中心的光路通道，为层流火焰的激光检测提供光路。

(5)本发明气液两用燃烧器的压紧组件，保证了排烟筒与外罩间良好的密封性能且能够便捷拆卸。

以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。