实施方案
[0023] 下面结合附图对本发明作详细说明。
[0024] 如图1所示,本发明装置包括风机2,旋转预混器6,在旋转预混器6的中下端侧向,分别设有空气入射器5和燃气入射器7,空气入射器5上游通过空气管道4与风机出口3相连,风机上带有空气入口1;燃气入口9通过燃气管道8引入燃气入射器7,燃气旋转预混器6上方设有气流均匀分配器10,气流均匀分配器10上方设有多孔介质预混器11,多孔介质预混器11上方设有燃气稳流室12,燃气稳流室12上方通过支撑架13设有多孔介质燃烧辐射器14。燃气入射器和空气入射器的总体数量可根据燃气灶需要设计成2个,3个或者4个。燃气和空气入射器、圆旋转预混器、气流均匀分配器、多孔介质预混器、多孔介质燃烧辐射器等结构的具体尺寸,可以根据燃气灶的具体设计负荷范围进行相应的传热计算,给予确定。
[0025] 空气和燃气入射器为喷嘴,或为小口径管道。
[0026] 空气和燃气入射器的总数设置为2个,或根据需要设置为3个或4个,相应数量下的进口布置方式分别如图2、图3a和图3b、图4所示。
[0027] 空气和燃气入射器总数采用4个布置时,通常采用四角切圆方式来进行布置,如图4所示。
[0028] 空气入射器数量多个时,需在空气入射器和风机出口之间设置空气多通管道;所述燃气入射器数量多个时,需在燃气入射器和燃气入口之间设置燃气多路管道。
[0029] 燃气和空气入射器的轴截面入射方向与燃气旋转混合器的入口横截面的夹角Г为0度-10度之间,最佳优化角度为7度。进口横截面的入射方向可以为切向、或旋转偏心角В为10度-20度之间,最佳优化角度为17度,如图2和图5所示。
[0030] 燃气旋转混合器内部为空腔,或可设有利于燃气旋流混合的旋转导流板。
[0031] 气流均匀分配器为高孔密度的蜂窝陶瓷板、泡沫陶瓷板、金属网板、泡沫金属板中的一种。
[0032] 多孔介质预混器内的多孔介质为堆积颗粒,形状可以为球形、圆柱形、矩形、花瓣形,以及其他异形结构体,堆积颗粒堆积形成的多孔介质预混器的孔隙率应保持在0.4-0.8之间。
[0033] 燃气稳流室内部为空腔,或可设有利于燃气稳流的导流板。
[0034] 多孔介质燃烧辐射器中的多孔介质由下部小孔径的多孔介质和上部大孔径的多孔介质组成。
[0035] 多孔介质的空隙率为0.5~0.99。
[0036] 多孔介质燃烧辐射器中的小孔径多孔介质15为高孔密度的蜂窝陶瓷板、泡沫陶瓷板、金属网板、泡沫金属板中的一种。
[0037] 多孔介质燃烧辐射器中大孔径多孔介质16为孔径、空隙率均匀的泡沫体、蜂窝体,或孔径、空隙率自下向上逐渐增大的泡沫体、蜂窝体。
[0038] 利用本发明中的燃烧辐射器进行燃烧的方法为:燃气灶工作时,开启燃气负荷旋钮时,相应负荷信号同时传递给风机,风机根据相应负荷信号,开启相应负荷开度,空气通过风机沿着空气管道,利用空气入射器进入旋转预混器,与通过燃气入射器进入旋转混合器的燃气,在旋转混合器内形成切圆混合流场,进行初级预混,经气流均匀分配器进行稳流后,进入多孔介质预混器进行二次充分预混后,经过燃气稳流室进行二次稳流后,进入多孔介质燃烧辐射器,多孔介质燃烧辐射器下端的小孔径多孔介质不但能够对新鲜燃气进行预热,而且能够防止燃烧火焰回火现象的发生,同时利用多孔介质燃烧器结构特性将着火火焰面稳定在大小孔径多孔介质的分层界面上,并在大孔径多孔介质内进行无焰的多孔介质燃烧,燃烧后的热量通过多孔介质的高温辐射传热和产生的高温烟气直接加热锅灶。该燃烧方法和工艺能广泛适用于民用和工业应用的燃气灶,特别是适应于大型餐厅和饭店中的大功率的燃气灶的高效清洁燃烧。
[0039] 本发明直接将切圆入射、旋转预混、多孔介质预混、多孔介质燃烧集于一体;利用通过风机供给多路空气,利用燃气和空气切圆入射旋流效应,在旋转预混室内形成切圆旋转预混流场,初步混合后,利用气流均匀分配器分配后,进入多孔介质预混器和燃气稳流室进行二次充分预混后,通过多孔介质燃烧技术实现预混燃气的强化燃烧和低污染物排放,采用多孔介质结构分布特性将燃烧火焰控制多孔介质分层界面上,利用多孔介质固体较强的导热、辐射传热特性迅速传递热量,增强燃烧器的燃烧强度,提高燃气灶的热效率和燃烧效率,降低污染物的排放,使得燃烧辐射器结构更加简单、紧凑、体积更小。