一种燃烧器及燃烧系统的制作方法



1.本技术涉及燃烧设备技术领域,具体而言,涉及一种燃烧器及燃烧系统。


背景技术:



2.目前,在利用燃烧系统进行作业的工艺中,针对不同的工况,通常需要使用不同功率的燃烧器以更好地实现作业。然而,在目前的多孔介质燃烧系统中,由于多孔介质燃烧头为特定的功率,导致不能较好地适应不同的工况要求。


技术实现要素:



3.本技术的目的在于提供一种燃烧器及燃烧系统,燃烧器方便更换多孔燃烧组件,从而能够较好地适应不同的工况要求。
4.本技术的实施例是这样实现的:
5.第一方面,本技术实施例提供一种燃烧器,包括:连接基体、混气结构和燃烧头。连接基体沿预设方向贯穿开设有过气通孔。混气结构连接于连接基体,且混气结构的出气端与过气通孔连通。在预设方向上,燃烧头位于连接基体远离混气结构的一侧;燃烧头包括燃烧壳体和多孔燃烧组件,多孔燃烧组件连接于燃烧壳体的燃烧端;燃烧壳体的进气端与连接基体可拆卸连接,且与过气通孔连通。
6.上述技术方案中,在混气结构和燃烧头之间设置连接基体,用于将燃烧器安装在燃烧系统中。将多孔燃烧组件连接于燃烧壳体,使得多孔燃烧组件和燃烧壳体连接为一体;并将燃烧壳体与连接基体可拆卸连接,通过对燃烧壳体的拆装更换,能够方便地实现对多孔燃烧组件的更换,以使燃烧器能够较好地适应不同的工况要求。
7.在一些可选的实施方案中,燃烧壳体的进气端与连接基体紧固连接。
8.上述技术方案中,紧固连接方式的结构简单,且使得燃烧壳体的拆装方便、安装稳固。
9.在一些可选的实施方案中,燃烧壳体的进气端外侧环设有环状连接件;环状连接件抵持于连接基体远离混气结构的一侧,并与连接基体紧固连接。
10.上述技术方案中,环状连接件围设于燃烧壳体的侧壁外并抵持于连接基体,方便进行拆装,且有利于保证燃烧壳体的进气端和连接基体之间的连接气密性。
11.在一些可选的实施方案中,燃烧头还包括烧嘴结构;烧嘴结构位于燃烧壳体的外侧,且与环状连接件连接。
12.上述技术方案中,烧嘴结构连接于燃烧壳体外侧的环状连接件,连接方便且稳固,能够避免烧嘴结构松动对其运行的影响,有利于提高烧结结构运行的稳定性。
13.在一些可选的实施方案中,燃烧器还包括安装基体;安装基体与连接基体连接,并位于连接基体远离燃烧头的一侧;烧嘴结构的安装部依次穿过环状连接件和连接基体,并与安装基体连接。
14.上述技术方案中,环状连接件和连接基体对烧嘴结构的安装部进行支撑和定位,
安装基体对烧嘴结构的安装部进行连接和固定,以使得烧嘴结构的连接更稳固。
15.在一些可选的实施方案中,安装基体包括安装筒体和定位固定环;安装筒体连接于连接基体的边缘,定位固定环连接于安装筒体的内壁,混气结构的出气端位于安装筒体内;烧嘴结构的安装部与定位固定环连接。
16.上述技术方案中,定位固定环的设置方便对烧嘴结构的安装部进行连接和固定;而且,定位固定环能起到散热翅片的作用,有利于在燃烧器后端进行及时散热,进而有利于燃烧器保持稳定的燃烧状态。安装筒体的设置方便将热量从连接基体传导至定位固定环;而且,安装筒体还方便对燃烧器进行安装,且有利于提高燃烧器整体结构的稳定性。
17.在一些可选的实施方案中,安装筒体和混气结构的出气端之间连接有至少一个安装握持件。
18.上述技术方案中,安装握持件的设置方便在安装时候进行握持,使得对燃烧器的安装更方便。安装握持件连接于安装筒体和混气结构的出气端之间,还具有对结构进行支撑和加固的作用。
19.在一些可选的实施方案中,多孔燃烧组件包括上游片、下游片和保温层;沿燃烧壳体的进气端指向燃烧端的方向,上游片包括相互连接的第一上游段和第二上游段,保温层内开设有依次连通上游容纳腔、下游容纳腔和燃烧腔;第一上游段的外径大于第二上游段的外径,上游容纳腔、下游容纳腔和燃烧腔的内径依次减小,上游容纳腔贯穿保温层的上游端面,燃烧腔贯穿保温层的下游端面;保温层连接于燃烧壳体的燃烧端,下游片嵌设于下游容纳腔内,第二上游段嵌设于上游容纳腔内,第一上游段抵持保温层的上游端面。
20.上述技术方案中,下游容纳腔和燃烧腔呈阶梯状设置,将下游片嵌设在下游容纳腔内时,能有效降低下游片的边缘的漏气和回火风险。上游容纳腔和下游容纳腔呈阶梯状设置,将上游片嵌设在上游容纳腔时,能有效降低上游片的边缘的漏气和回火风险;其中,将上游片设置为上游外径大且下游外径小的阶梯状设置,第一上游段抵持保温层的上游端面,能进一步地降低上游片的边缘的漏气和回火风险。
21.在一些可选的实施方案中,燃烧头还包括挡风板;挡风板连接于燃烧壳体的进气端内壁,且与燃烧壳体的进气端内壁之间具有过风间隙;沿过气通孔的轴向的正投影,过气通孔不超出挡风板。
22.上述技术方案中,挡风板的设置使得气体进入燃烧壳体后从过风间隙流向多孔燃烧组件,挡风板对气体的流入起到了缓冲作用,能够保证多孔燃烧组件更稳定地进行燃烧。
23.第二方面,本技术实施例提供一种燃烧系统,包括:设备主体、如第一方面实施例提供的燃烧器以及供气单元。连接基体与设备主体连接,供气单元与混气结构的进气端连通。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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他相关的附图。
25.图1为本技术实施例提供的一种燃烧器的结构示意图;
26.图2为本技术实施例提供的一种燃烧头的局部结构示意图;
27.图3为本技术实施例提供的一种多孔燃烧组件的剖视图;
28.图4为本技术实施例提供的一种上游片的剖视图;
29.图5为本技术实施例提供的一种保温层的剖视图。
30.图标:100-燃烧器;110-连接基体;111-过气通孔;120-混气结构;121-空气接管;122-燃气接管;1221-进气腔;1222-布气腔;123-混气管;1231-旋流片;130-燃烧头;131-燃烧壳体;132-多孔燃烧组件;1321-上游片;1321a-第一上游段;1321b-第二上游段;1322-下游片;1323-保温层;1323a-上游容纳腔;1323b-下游容纳腔;1323c-燃烧腔;133-环状连接件;134-燃烧固定环;135-烧嘴结构;136-进风壳体;137-挡风板;138-金属孔板;139-防回火热电偶穿线管;140-安装基体;141-安装筒体;142-定位固定环;143-安装握持件;144-安装法兰。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
33.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
35.此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.参照图1,第一方面,本技术实施例提供一种燃烧器100,包括:连接基体110、混气结构120和燃烧头130。
38.连接基体110沿预设方向贯穿开设有过气通孔111。
39.混气结构120连接于连接基体110,且混气结构120的出气端与过气通孔111连通。
40.在预设方向上,燃烧头130位于连接基体110远离混气结构120的一侧;燃烧头130包括燃烧壳体131和多孔燃烧组件132,多孔燃烧组件132连接于燃烧壳体131的燃烧端;燃
烧壳体131的进气端与连接基体110可拆卸连接,且与过气通孔111连通。
41.其中,连接基体110的形式不限,例如但不限于为板状、块状、柱状或者筒状。作为示例,连接基体110为厚度方向与预设方向一致的连接板,该连接板具有在厚度方向上相对分布的第一连接表面和第二连接表面。
42.混气结构120具有空气接入结构、燃气接入结构和混气结构120,作为示例,混气结构120包括空气接管121、燃气接管122和混气管123。
43.空气接管121用于接入空气,燃气接管122用于接入燃气;可选地,燃气结构与空气接管121的下游连通。为了促进空气和燃气均匀混合,作为示例,燃气接管122具有外筒和内筒;外筒和内筒之间具有进气腔1221,内筒内具有布气腔1222;外筒开设有与进气腔1221连通的进气口,内筒开设有连通进气腔1221和布气腔1222的布气孔,内筒的上游与空气接管121连通,内筒的下游设有与布气腔1222连通的出气口。
44.混气管123连接于空气接管121和燃气接管122的下游,可选地,混气管123的内部设置有旋流片1231,用于将空气和燃气混合均匀。作为示例,混气管123的进气端与燃气接管122的内筒的出气口连通;混气管123的出气端作为混气结构120的出气端,其管体连接于连接基体110的第一连接表面并围设于过气通孔111外。
45.燃烧壳体131的进气端与连接基体110连接时,燃烧壳体131的进气端抵持于连接基体110的第二连接表面并围设于过气通孔111外。
46.本技术提供的燃烧器100,在混气结构120和燃烧头130之间设置连接基体110,用于将燃烧器100安装在燃烧系统中。将多孔燃烧组件132连接于燃烧壳体131,使得多孔燃烧组件132和燃烧壳体131连接为一体;并将燃烧壳体131与连接基体110可拆卸连接,通过对燃烧壳体131的拆装更换,能够方便地实现对多孔燃烧组件132的更换,以使燃烧器100能够较好地适应不同的工况要求。
47.需要说明的是,在本技术中,燃烧壳体131和连接基体110的可拆卸连接方式不限,例如但不限于为螺纹连接、卡接、紧固连接等。
48.作为一种示例,燃烧壳体131的进气端与连接基体110紧固连接,二者例如采用螺栓进行紧固。其中,紧固连接方式的结构简单,且使得燃烧壳体131的拆装方便、安装稳固。
49.参照图1和图2,为了方便实现燃烧壳体131的进气端与连接基体110的紧固连接,可选地,燃烧壳体131的进气端外侧环设有环状连接件133,该环状连接件133例如为法兰结构。环状连接件133抵持于连接基体110远离混气结构120的一侧,并与连接基体110紧固连接;即环状连接件133抵持于第二连接表面并与连接基体110紧固连接。
50.该设计中,环状连接件133围设于燃烧壳体131的侧壁外并抵持于连接基体110,方便进行拆装,且有利于保证燃烧壳体131的进气端和连接基体110之间的连接气密性。
51.在本技术中,多孔燃烧组件132的设置方式不限,其可以设置一层或多层多孔燃烧结构,每层多孔燃烧结构的材料、孔隙率和横截面积大小也可以根据需要选择。
52.参照图2和图3,作为一种示例,多孔燃烧组件132包括上游片1321、下游片1322和保温层1323。
53.保温层1323连接于燃烧壳体131的燃烧端,该燃烧壳体131的燃烧端例如设置有燃烧固定环134;该保温层1323连接嵌设于燃烧壳体131的燃烧端内,且其远离燃烧壳体131的进气端的一侧抵持并连接于该燃烧固定环134。上游片1321位于下游片1322的上游,即位于
下游片1322的靠近燃烧壳体131的进气端的一侧;该上游片1321和下游片1322均嵌设于保温层1323内。
54.可选地,保温层1323为环形的氧化铝纤维板;上游片1321为多孔道的氧化铝纤维板;下游片1322为多孔板,材质例如为碳化硅陶瓷。
55.在一些示例性的实施方案中,参照图3和图4,沿燃烧壳体131的进气端指向燃烧端的方向,上游片1321包括相互连接的第一上游段1321a和第二上游段1321b;参照图3和图5,保温层1323内开设有依次连通上游容纳腔1323a、下游容纳腔1323b和燃烧腔1323c。其中,第一上游段1321a的外径大于第二上游段1321b的外径,上游容纳腔1323a、下游容纳腔1323b和燃烧腔1323c的内径依次减小,上游容纳腔1323a贯穿保温层1323的上游端面,燃烧腔1323c贯穿保温层1323的下游端面。下游片1322嵌设于下游容纳腔1323b内,第二上游段1321b嵌设于上游容纳腔1323a内,第一上游段1321a抵持保温层1323的上游端面。
56.该设计中,下游容纳腔1323b和燃烧腔1323c呈阶梯状设置,将下游片1322嵌设在下游容纳腔1323b内时,能有效降低下游片1322的边缘的漏气和回火风险。上游容纳腔1323a和下游容纳腔1323b呈阶梯状设置,将上游片1321嵌设在上游容纳腔1323a时,能有效降低上游片1321的边缘的漏气和回火风险;其中,将上游片1321设置为上游外径大且下游外径小的阶梯状设置,第一上游段1321a抵持保温层1323的上游端面,能进一步地降低上游片1321的边缘的漏气和回火风险。
57.参照图1,可以理解的是,在本技术中,燃烧头130根据需要还可以包括其他结构,例如还包括烧嘴结构135、挡风板137、金属孔板138、防回火热电偶穿线管139等中至少一种结构。
58.作为一种示例,燃烧头130还包括挡风板137;挡风板137连接于燃烧壳体131的进气端内壁,且与燃烧壳体131的进气端内壁之间具有过风间隙;沿过气通孔111的轴向的正投影,过气通孔111不超出挡风板137。
59.该设计中,挡风板137的设置使得气体进入燃烧壳体131后从过风间隙流向多孔燃烧组件132,挡风板137对气体的流入起到了缓冲作用,能够保证多孔燃烧组件132更稳定地进行燃烧。
60.作为一种示例,燃烧头130还包括金属孔板138,金属孔板138连接于燃烧壳体131的进气端内壁。该金属孔板138与多孔燃烧组件132相邻设置,且位于多孔燃烧组件132靠近燃烧壳体131的进气端的一侧,起到有效防回火的作用。
61.作为一种示例,燃烧头130还包括防回火热电偶穿线管139,该防回火热电偶穿线管139位于多孔燃烧组件132靠近燃烧壳体131的进气端的一侧,且示例性地依次穿过金属孔板138、过风间隙和连接基体110。
62.考虑到在更换多孔燃烧组件132时不需要对挡风板137和金属孔板138进行更换,为了方便对挡风板137和金属孔板138进行安装和固定,示例性地,燃烧头130还包括进风壳体136,该进风壳体136套设于燃烧壳体131的进气端内,且与连接基体110连接。挡风板137和金属孔板138分别连接于进风壳体136,间接实现连接于燃烧壳体131的进气端内壁。
63.作为一种示例,燃烧头130还包括烧嘴结构135;烧嘴结构135位于燃烧壳体131的外侧,且与环状连接件133连接。
64.常规设计中,烧嘴结构135通常穿设于保温层1323,烧嘴结构135和保温层1323之
间通常会存在间隙,导致烧嘴结构135容易松动。该设计中,烧嘴结构135连接于燃烧壳体131外侧的环状连接件133,连接方便且稳固,能够避免烧嘴结构135松动对其运行的影响,有利于提高烧结结构运行的稳定性。
65.可选地,烧嘴结构135例如包括点火烧嘴和火检烧嘴。其中,点火烧嘴和火检烧结可以设置在一处,也可以按照上述连接方式分别设置在两处。
66.参照图1和图2,为了方便更稳定地进行烧嘴结构135的固定,在设置有环状连接件133的实施方案中,燃烧器100还包括安装基体140;安装基体140与连接基体110连接,并位于连接基体110远离燃烧头130的一侧;烧嘴结构135的安装部依次穿过环状连接件133和连接基体110,并与安装基体140连接。
67.该设计中,环状连接件133和连接基体110对烧嘴结构135的安装部进行支撑和定位,安装基体140对烧嘴结构135的安装部进行连接和固定,以使得烧嘴结构135的连接更稳固。
68.继续参照图1,可选地,安装基体140包括安装筒体141和定位固定环142;安装筒体141连接于连接基体110的边缘,定位固定环142连接于安装筒体141的内壁,混气结构120的出气端位于安装筒体141内;烧嘴结构135的安装部与定位固定环142连接。
69.该设计中,定位固定环142的设置方便对烧嘴结构135的安装部进行连接和固定;而且,定位固定环142能起到散热翅片的作用,有利于在燃烧器100后端进行及时散热,进而有利于燃烧器100保持稳定的燃烧状态。安装筒体141的设置方便将热量从连接基体110传导至定位固定环142;而且,安装筒体141还方便对燃烧器100进行安装,且有利于提高燃烧器100整体结构的稳定性。
70.进一步地,为了方便实现安装,安装筒体141远离连接基体110的一端外侧还连接有安装法兰144。
71.进一步地,为了方便实现安装,安装筒体141和混气结构120的出气端之间连接有至少一个安装握持件143,例如设置一个安装握持件143,该安装握持件143例如设置为固定板的形式。
72.其中,安装握持件143的设置方便在安装时候进行握持,使得对燃烧器100的安装更方便。安装握持件143连接于安装筒体141和混气结构120的出气端之间,还具有对结构进行支撑和加固的作用。
73.第二方面,本技术实施例提供一种燃烧系统,包括:设备主体、如第一方面实施例提供的燃烧器100以及供气单元。连接基体110与设备主体连接,供气单元与混气结构120的进气端连通。
74.可以理解的是,在本技术中,连接基体110可以与设备主体直接连接;在燃烧器100设置有安装基体140的实施方式中,连接基体110也可以通过安装基体140与设备主体间接连接,例如,通过安装基体140设置的安装法兰144与设备主体进行连接。
75.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:


1.一种燃烧器,其特征在于,包括:连接基体,所述连接基体沿预设方向贯穿开设有过气通孔;混气结构,所述混气结构连接于所述连接基体,且所述混气结构的出气端与所述过气通孔连通;以及燃烧头,在所述预设方向上,所述燃烧头位于所述连接基体远离所述混气结构的一侧;所述燃烧头包括燃烧壳体和多孔燃烧组件,所述多孔燃烧组件连接于所述燃烧壳体的燃烧端;所述燃烧壳体的进气端与所述连接基体可拆卸连接,且与所述过气通孔连通。2.根据权利要求1所述的燃烧器,其特征在于,所述燃烧壳体的进气端与所述连接基体紧固连接。3.根据权利要求2所述的燃烧器,其特征在于,所述燃烧壳体的进气端外侧环设有环状连接件;所述环状连接件抵持于所述连接基体远离所述混气结构的一侧,并与所述连接基体紧固连接。4.根据权利要求3所述的燃烧器,其特征在于,所述燃烧头还包括烧嘴结构;所述烧嘴结构位于所述燃烧壳体的外侧,且与所述环状连接件连接。5.根据权利要求4所述的燃烧器,其特征在于,所述燃烧器还包括安装基体;所述安装基体与所述连接基体连接,并位于所述连接基体远离所述燃烧头的一侧;所述烧嘴结构的安装部依次穿过所述环状连接件和所述连接基体,并与所述安装基体连接。6.根据权利要求5所述的燃烧器,其特征在于,所述安装基体包括安装筒体和定位固定环;所述安装筒体连接于所述连接基体的边缘,定位固定环连接于所述安装筒体的内壁,所述混气结构的出气端位于所述安装筒体内;所述烧嘴结构的安装部与所述定位固定环连接。7.根据权利要求6所述的燃烧器,其特征在于,所述安装筒体和所述混气结构的出气端之间连接有至少一个安装握持件。8.根据权利要求1所述的燃烧器,其特征在于,所述多孔燃烧组件包括上游片、下游片和保温层;沿所述燃烧壳体的进气端指向燃烧端的方向,所述上游片包括相互连接的第一上游段和第二上游段,所述保温层内开设有依次连通上游容纳腔、下游容纳腔和燃烧腔;所述第一上游段的外径大于所述第二上游段的外径,所述上游容纳腔、所述下游容纳腔和所述燃烧腔的内径依次减小,所述上游容纳腔贯穿所述保温层的上游端面,所述燃烧腔贯穿所述保温层的下游端面;所述保温层连接于所述燃烧壳体的燃烧端,所述下游片嵌设于所述下游容纳腔内,所述第二上游段嵌设于所述上游容纳腔内,所述第一上游段抵持所述保温层的上游端面。9.根据权利要求1或8所述的燃烧器,其特征在于,所述燃烧头还包括挡风板;所述挡风板连接于所述燃烧壳体的进气端内壁,且与所述燃烧壳体的进气端内壁之间具有过风间隙;沿所述过气通孔的轴向的正投影,所述过气通孔不超出所述挡风板。10.一种燃烧系统,其特征在于,包括:设备主体;如权利要求1~9任一项所述的燃烧器,所述连接基体与所述设备主体连接;以及
供气单元,所述供气单元与所述混气结构的进气端连通。

技术总结


本申请提供一种燃烧器及燃烧系统,属于燃烧设备技术领域。燃烧器,包括连接基体、混气结构和燃烧头。连接基体沿预设方向贯穿开设有过气通孔。混气结构连接于连接基体,且混气结构的出气端与过气通孔连通。在预设方向上,燃烧头位于连接基体远离混气结构的一侧;燃烧头包括燃烧壳体和多孔燃烧组件,多孔燃烧组件连接于燃烧壳体的燃烧端;燃烧壳体的进气端与连接基体可拆卸连接,且与过气通孔连通。该连接器方便更换多孔燃烧组件,从而能够较好地适应不同的工况要求。同的工况要求。同的工况要求。


技术研发人员:

李豪 付超 陈立

受保护的技术使用者:

松山湖材料实验室

技术研发日:

2022.06.16

技术公布日:

2022/11/10

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