專利名稱：一種氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體燃燒方法及燃燒器，特別是關于一種在任何外界大氣環(huán)境下都能穩(wěn)定燃燒的氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器。
背景技術：
穩(wěn)燃是氣體火焰燃燒器設計的基礎，一般對氣體穩(wěn)燃的認識一直停留在高溫煙氣的回流對初始燃料流的加熱作用上，穩(wěn)定火焰是靠使用鈍體或旋流器產生的高溫煙氣回流結構來達到的?；亓鲄^(qū)自身固有的高溫、低速和反向流動屬性，是燃燒過程中最為有利的著火源區(qū)域，一旦著火即能穩(wěn)住火焰。
雖然這些方法應用在工業(yè)燃燒系統(tǒng)中獲得了很大的成功，但是由于旋流器結構比較復雜，難于應用到一般的日常生活中，而簡單的鈍體能否產生回流以及產生回流后其形狀與大小，都取決于外部氣流流動的方向和速度大小，這些方法都具有明顯的局限性。在瞬時風速超過50公里/小時甚至達到200公里/小時以上狂風暴虐的氣候條件下，要使火焰穩(wěn)定，本發(fā)明認為單獨的回流區(qū)并不能實現(xiàn)氣體火焰的穩(wěn)定燃燒，必須依靠一個獨立于外界氣候條件的屏蔽腔體和一個高溫煙氣回流區(qū)共同形成的良好著火環(huán)境來實現(xiàn)氣體火焰穩(wěn)定燃燒。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種在各種外界環(huán)境下氣體火焰不被吹熄、且能夠保持穩(wěn)定燃燒的氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案一種氣體火焰穩(wěn)燃方法，其是在外杯、內環(huán)和多孔板之間形成一屏蔽空間，使得內環(huán)腔體內部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，使外界空氣通過氣體燃料射流的卷吸作用從空氣進口吸入內環(huán)腔體，點火時，被引燃的外部火焰會引燃內環(huán)腔體內的混合氣體；一旦外部的火焰受外界影響熄滅時，位于內環(huán)腔體內的火焰被屏蔽在一個空間內繼續(xù)燃燒，一旦外界影響消除后，內部火焰又反過來引燃外部的火焰，進而實現(xiàn)燃燒器的穩(wěn)定燃燒。
所述外界空氣經由內環(huán)與外杯之間的通道被吸入內環(huán)腔體。
一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于它包括一外杯和一內環(huán)，所述外杯腔體的高度大于所述內環(huán)高度，所述內環(huán)固定在所述外杯的底面上，且所述內環(huán)和外杯的兩軸線重合，所述外杯的底部中央設置有一氣體燃料噴嘴，所述內環(huán)和外杯上分別設置有空氣進口，所述內環(huán)上方的外杯上固定連接一多孔板，所述多孔板上開設有混合氣流出口，所述氣體燃料噴嘴底部為氣體燃料進口。
所述內環(huán)和外杯上的空氣進口分別設置在所述內環(huán)和外杯的壁面上。
所述內環(huán)上的空氣進口設置在所述內環(huán)壁面上，所述外杯上的空氣進口設置在所述外杯與內環(huán)之間的通道底面上。
所述氣體燃料噴嘴設置的位置高于所述外杯的底面，但低于所述內環(huán)高度的一半。
所述的外杯、內環(huán)的橫截面形狀呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形中的一種。
所述混合氣流出口設置在所述多孔板的邊緣、中央、邊緣與中央之間中的一種及一種以上位置的結合。
所述空氣進口和混合氣流出口的形狀為圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型中的一種及一種以上形狀的結合。
本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明由于設置了一個外杯，一個高度較低的內杯和一多孔板，從而形成了一個屏蔽腔體，其不僅能保護火焰(或至少保護火焰的根部)在各種環(huán)境下不被吹熄，而且還能產生一個自穩(wěn)定的回流區(qū)，該回流區(qū)獨立于外部風向，因此對突如其來的風速改變不敏感，當燃燒發(fā)生時，氣體燃料經噴嘴高速射入內環(huán)腔體，使得位于內環(huán)內側壁面和氣體燃料噴嘴之間的腔體產生負壓，進而使外部空氣從外杯下面經外杯底部上空氣進口吸入內環(huán)腔體，進入內環(huán)腔體的空氣與氣體燃料射流產生的擾動，形成一個較強的漩流渦環(huán)，使得氣體燃料與空氣在此區(qū)域相互混合，一部分混合氣體加入氣體燃料射流，最終一同經由多孔板的混合氣流出口流出腔體，與外部空氣進一步混合燃燒，形成外部火焰。2、本發(fā)明方法通過上述提供的幾何結構，使氣體火焰燃燒器具有聯(lián)接內外火焰的相互引燃的路徑，點火時，外部的燃燒火焰可以引燃內環(huán)腔體內處于漩流渦環(huán)的充分混合的氣體；一旦外部的火焰受強風等意外情況影響熄滅時，位于內環(huán)腔體內的火焰卻被屏蔽在一個空間內，使內環(huán)腔體內局部瞬時流動狀態(tài)在任何外界風力條件下均可控制在燃燒熄火要求的速度之下，有效地避免了點燃的火焰被高速流動的風力所吹熄。一旦外界影響消除后，繼續(xù)燃燒的內部火焰又可以反過來引燃外部的燃燒火焰，從而使氣體火焰處于穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。3、本發(fā)明與傳統(tǒng)的高溫煙氣的回流方式相比，設置了一個獨立于外界氣候條件的屏蔽腔體，在該屏蔽腔體內由于氣體燃料的噴射而形成一個高溫煙氣回流區(qū)，共同形成一個良好著火環(huán)境來實現(xiàn)氣體火焰穩(wěn)定燃燒；這個屏蔽腔體不僅能保護火焰(或至少火焰的根部)在各種外界氣候條件下不被吹熄，而且還能產生一個自穩(wěn)定的回流區(qū)，該回流區(qū)獨立于外部風向，而且對突如其來的風速改變不敏感。本發(fā)明具有廣泛的工業(yè)和商業(yè)應用前景，比如用在奧運或其它體育運動會火炬、慶典火壇和野炊爐火等各種場合中。


圖1是本發(fā)明結構示意2是本發(fā)明另一種結構示意3是圖1的氣體流動示意4是圖2的氣體流動示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括氣體燃料噴嘴1、內環(huán)2、外杯3和多孔板4。外杯3腔體高度大于內環(huán)2的高度，內環(huán)2外徑小于外杯3腔體內徑，內環(huán)2和外杯3的兩個軸線重合，并將內環(huán)2固定在外杯3底面上，外杯3底部中央設置氣體燃料噴嘴1，在內環(huán)2的壁面上開設有空氣進口B，在外杯3的壁面上開設有空氣進口C，氣體燃料噴嘴1設置的位置高度高于外杯3的底面，但低于內環(huán)2高度的一半；多孔板4位于內環(huán)2的上方，并固定在外杯3上部，多孔板4上開設有混合氣流出口D，氣體燃料噴嘴1底部為氣體燃料進口A。
如圖2所示，本實施例與上述實施例不同之處是空氣進口C的設置位置，本實施例是在內環(huán)2與外杯3之間的外杯3底面上開設空氣進口C。
本發(fā)明方法是在外杯3、內環(huán)2和多孔板4之間形成一屏蔽空間，使得內環(huán)腔體內部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，腔體內的火焰對外界氣流速度和方向具有獨立性；內環(huán)腔體內局部瞬時流速在任何外界氣候條件下均可控制在燃燒熄火要求的速度之下，有效地避免了點燃的火焰被高速流動的風力所吹熄。
如圖3、圖4所示，本發(fā)明當燃燒發(fā)生時，氣體燃料經氣體燃料噴嘴1高速射入內環(huán)2腔體，使得位于內環(huán)2壁面內側空氣進口B附近形成負壓，進而使外部空氣經外杯3上的空氣進口C、內環(huán)2與外杯3之間的通道、以及內環(huán)2壁面上的空氣進口B吸入內環(huán)2腔體，進入內環(huán)2腔體的空氣與氣體燃料射流產生的擾動，形成一個較強的漩流渦環(huán)，使得氣體燃料與空氣在此區(qū)域相互混合，一部分混合氣體加入氣體燃料射流，最終一同經由多孔板4的混合氣流出口D流出腔體，與外部空氣進一步混合燃燒，形成外部火焰；整個氣體燃燒器的絕大部分火焰發(fā)生在多孔板4上方，而多孔板4和內環(huán)2之間的腔體內火焰只占很小一部分。
本發(fā)明將使氣體火焰燃燒器具有聯(lián)接內外火焰的相互引燃路徑，點火時，外部的燃燒火焰可以引燃內環(huán)2腔體內處于漩流渦環(huán)的充分混合的氣體；一旦外部的火焰受強風等意外情況影響熄滅時，位于內環(huán)腔體內的火焰卻被屏蔽在一個空間內而不會受到外界風力等影響而熄滅，一旦外界影響消除后，繼續(xù)燃燒的內部火焰又可以反過來引燃外部的燃燒火焰，從而使氣體火焰處于穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。因此，腔體內部的火焰可以起到持續(xù)引燃外部燃燒的作用，從而能在外界環(huán)境變化無常的情況下始終保持整個火焰不完全熄滅。
上述實施例中，外杯3、內環(huán)2的橫截面形狀可以采取各種形狀，比如呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形等，內環(huán)2和外杯3的截面形狀可以相同，也可以是不同截面的結合。
上述實施例中，內環(huán)2和外杯3上的空氣進口B、C可以是均勻分布的多個，空氣進口B、C的開口形狀可以是各種各樣，比如呈圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型等。
上述實施例中，混合氣流出口C可以設置在多孔板4的邊緣、中央，或邊緣和中央都設置?；旌蠚饬鞒隹诳梢允蔷鶆蚍植嫉亩鄠€，其形狀可以是圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型等各種各樣。
權利要求
1.一種氣體火焰穩(wěn)燃方法，其是在外杯、內環(huán)和多孔板之間形成一屏蔽空間，使得內環(huán)腔體內部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，使外界空氣通過氣體燃料射流的卷吸作用從空氣進口吸入內環(huán)腔體，點火時，被引燃的外部火焰會引燃內環(huán)腔體內的混合氣體；一旦外部的火焰受外界影響熄滅時，位于內環(huán)腔體內的火焰被屏蔽在一個空間內繼續(xù)燃燒，一旦外界影響消除后，內部火焰又反過來引燃外部的火焰，進而實現(xiàn)燃燒器的穩(wěn)定燃燒。
2.如權利要求1所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃方法，其特征在于所述外界空氣經由內環(huán)與外杯之間的通道被吸入內環(huán)腔體。
3.一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于它包括一外杯和一內環(huán)，所述外杯腔體的高度大于所述內環(huán)高度，所述內環(huán)固定在所述外杯的底面上，且所述內環(huán)和外杯的兩軸線重合，所述外杯的底部中央設置有一氣體燃料噴嘴，所述內環(huán)和外杯上分別設置有空氣進口，所述內環(huán)上方的外杯上固定連接一多孔板，所述多孔板上開設有混合氣流出口，所述氣體燃料噴嘴底部為氣體燃料進口。
4.如權利要求3所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述內環(huán)和外杯上的空氣進口分別設置在所述內環(huán)和外杯的壁面上。
5.如權利要求3所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述內環(huán)上的空氣進口設置在所述內環(huán)壁面上，所述外杯上的空氣進口設置在所述外杯與內環(huán)之間的通道底面上。
6.如權利要求3或4或5所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述氣體燃料噴嘴設置的位置高于所述外杯的底面，但低于所述內環(huán)高度的一半。
7.如權利要求3或4或5所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述的外杯、內環(huán)的橫截面形狀呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形中的一種。
8.如權利要求6所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述的外杯、內環(huán)的橫截面形狀呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形中的一種。
9.如權利要求3～8所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述混合氣流出口設置在所述多孔板的邊緣、中央、邊緣與中央之間中的一種及一種以上位置的結合。
10.如權利要求3～8所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述空氣進口和混合氣流出口的形狀為圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型中的一種及一種以上形狀的結合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器，其是在外杯、內環(huán)和多孔板之間形成一屏蔽空間，使得內環(huán)腔體內部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，使外界空氣通過氣體燃料射流的卷吸作用從空氣進口吸入內環(huán)腔體，點火時，被引燃的外部火焰會引燃內環(huán)腔體內的混合氣體；一旦外部的火焰受外界影響熄滅時，位于內環(huán)腔體內的火焰被屏蔽在一個空間內繼續(xù)燃燒，一旦外界影響消除后，內部火焰又反過來引燃外部的火焰，進而實現(xiàn)燃燒器的穩(wěn)定燃燒。本發(fā)明具有廣泛的工業(yè)和商業(yè)應用前景，比如用在奧運或其它體育運動會火炬、慶典火壇和野炊爐火等各種場合中。
文檔編號F23D14/00GK1793728SQ20061000077
公開日2006年6月28日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權日2006年1月12日
發(fā)明者沈來宏, 陳國謙, 徐益謙, 鐘物言 申請人:北京萊琪爾科技有限公司