專利名稱：鍋爐燃燒器的渦輪式進氣管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及一種鍋爐燃燒器中的進氣管，特別是涉及一種渦輪式(turbo type)進氣管，該進氣管包含有第一和第二燃燒管，能夠在初點火階段防止灰燼以及抓回噪聲的產(chǎn)生，并能實現(xiàn)燃料的充分燃燒。
參看圖8A至圖8C，現(xiàn)有使用煤油或輕油作為燃料的鍋爐燃燒器包含一個噴嘴11，一個鼓風機15及一個進氣管或進氣道16，噴嘴11用于燃油的噴射，鼓風機15用于提供燃燒用空氣，以使其與從噴嘴11噴出的燃油相混合，進氣管或進氣道16用于導引鼓風機15來的燃燒用空氣到噴嘴11，以使空氣與從噴嘴11中噴出的燃油混合。該燃燒器還包含一個用于支撐噴嘴11的噴嘴支架14以及一個用于點燃從噴嘴11中噴出的燃油的發(fā)火桿12。為了使從鼓風機15中來的燃燒用空氣在進氣管16中流通，在管16的前部設有一個穩(wěn)定器13。在此，一般應注意到，燃燒器中火焰的形狀取決于穩(wěn)定器13的空氣流通準確性，噴嘴11與穩(wěn)定器13之間的距離以及進氣管16的形狀和尺寸。
但是，由于進氣管16的形狀，現(xiàn)有燃燒器具有一個問題。換句話說，管16僅為一個簡單的圓柱形，而此形狀會由于圖8C所示的提升現(xiàn)象而導致燃燒器的火焰形狀不均衡并產(chǎn)生飛揚的油滴。這種不均衡的火焰形狀及飛揚的油滴會導致不完全燃燒而產(chǎn)生灰燼。在這方面，這種現(xiàn)有的燃燒器的問題還在于，在初點火階段，燃燒器會產(chǎn)生爆裂噪聲并且會使灰燼變得很多。
如果詳細描述一下是這樣的，當進氣管16設計成簡單的圓柱形并且在其長度方向上具有均一的直徑時，噴嘴11中噴出的燃油會產(chǎn)生不燃燒的油顆粒。這些顆粒由于提升現(xiàn)象而導致不完全燃燒的產(chǎn)生，并且由此產(chǎn)生造成環(huán)境污染的一氧化碳和二氧化硫。另外，由此產(chǎn)生的灰燼及殘渣也會很容易覆蓋在燃燒器的熱傳導表面上，其結果是，降低了熱傳導效率及鍋爐的熱效率。因此，燃油的用量增加了，而導致了使用者經(jīng)濟負擔的增加。另外，灰燼及殘渣覆蓋的熱傳導表面也需經(jīng)常清理。這些灰燼及殘渣被取出后會污染或損傷其它物品，例如鍋爐附近的、掛出吹干的洗凈物。如果可燃的灰燼及殘渣不能及時從鍋爐中清出，它們會燃燒并產(chǎn)生一氧化碳氣，該一氧化碳不會被排到大氣中而是被送入室內(nèi)而導致氣體中毒。
為了提高鍋爐的燃燒效率，在本申請人提出的、韓國實用新型申請?zhí)枮?1-10454的專利申請中，提出了一種具有變窄出口的進氣管以集中火焰，如圖8B所示。但是，這種進氣管，盡管多少提高了燃燒器的燃燒效率，但是導致了燃料的不完全燃燒以及在初點火階段的爆裂噪音。
圖9A至圖9D示出了現(xiàn)有燃燒器的火焰從初點火階段到正常燃燒階段的變化情況，該燃燒器具有上述韓國實用新型申請中所公開的那種進氣管。參看這些附圖，在圖9A中所示的第一階段，由于燃燒器保持在預清除(pre-purge)狀態(tài)并且燃燒器的燃燒腔的壓力低于預定水平，燃燒器被立即點燃。但是，當從噴嘴中噴出的燃油在第二階段被點燃時，燃燒室的內(nèi)部壓力由于燃油被點燃而導致的氣體膨脹而迅速增加，這就產(chǎn)生了所謂的抓回現(xiàn)象，即由于燃燒室內(nèi)部壓力增加的干擾，火焰不能正常地進入鍋爐煙道，而是被瞬時推回燃燒器，如圖9B所示。因此，火焰和內(nèi)部壓力均產(chǎn)生跳動而產(chǎn)生劈啪的爆裂噪音。然后，在圖9C所示的第三階段，由于鼓風機(未示)所提供的燃燒用空氣的壓力，而產(chǎn)生一個小火焰。在第4階段，如圖9D所示，在燃燒器正常燃燒之前，該小火焰擴大成一個正?；鹧?。這里，上述的抓回現(xiàn)象使得噴嘴、點火桿、擴散器及通氣管上不斷地覆蓋上灰燼。除了因火焰與燃燒器的內(nèi)壓力的跳動而產(chǎn)生的較大的爆裂噪聲外，這些灰燼還主要會導致燃燒器的不正常工作，例如不良點火或點火失敗。這種爆裂噪聲給使用者以不舒服和不愉快的感覺，有時甚至導致煙道與鍋爐的分離。
因此，本發(fā)明的目的在于為鍋爐燃燒器提供一種渦輪式進氣管，該進氣管可以克服上述不完全燃燒及產(chǎn)生爆裂噪聲的缺陷，并且包含一第一燃燒管和一第二燃燒管，以分別對燃料進行一次和二次燃燒。
上述目的是通過提供一種鍋爐燃燒器的渦輪式進氣管實現(xiàn)的，該進氣管包含一用于實現(xiàn)燃料的第一次燃燒的第一管和用于實現(xiàn)燃料二次燃燒的第二管。第一管的直徑在其出口處減小為一個較小的直徑并且呈瓶頸形。該第二管與第一管相連通并且在其上具有多個吸入孔，燃燒用空氣由于第二管內(nèi)外的壓力差而從吸入孔吸入，以用于對燃料進行二次燃燒并且抵消在初點火階段的氣體膨脹壓力。
也就是說，本發(fā)明提出一種鍋爐燃燒器的渦輪式進氣管，該管包含有一用于實現(xiàn)燃料第一次燃燒的第一管，所述第一管的出口處具有減小了的較小直徑并且為一瓶頸形;
一用于實現(xiàn)燃料二次燃燒的第二管，所述第二管與第一管相連通并具有多個用于吸入燃燒用空氣的吸入孔，該燃燒用空氣由于所述第二管內(nèi)的內(nèi)、外壓力差通過吸入孔進入第二管中，用于在初點火階段平衡氣體膨脹壓力以及對燃料進行二次燃燒。
而且，所述第二管的出口具有擴大了的較大直徑。
而且，所述第二管插在所述第一管上后，焊于其上。
而且，所述第二管與所述第一管一體成型構成。
而且，所述第二管為具有均一直徑的簡單圓柱形。
而且，所述第二管的出口具有減小了的較小的直徑并且具有瓶頸狀外形。
而且，所述第二管的吸入孔設置成與所述第一管的出口的末端相對正。
而且，所述吸入孔為方形。
而且，所述吸入孔的數(shù)目設置成大約10到40個。
本發(fā)明的上述及其它目的，特征和優(yōu)點以下結合附圖詳細說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的渦輪式進氣管的立體示意圖。
圖2是圖1中的進氣管的側(cè)視示意圖。
圖3是相應于圖2的視圖，示出了進氣管的一個實施例，在該實施例中，進氣管具有方形吸入孔。
圖4是對應于圖2的視圖，示出了進氣管的一個實施例，在該實施例中，進氣管為簡單的圓柱形。
圖5是對應于圖2的視圖，示出了進氣管的一個實施例，在該實施例中，進氣管為圓柱狀的瓶頸形。
圖6是圖1所示進氣管的剖視示意圖。
圖7是具有圖1中所示進氣管的燃燒器的剖視示意圖，并且示出了進氣管的運行情況。
圖8A至圖8C分別示出了現(xiàn)有的進氣管的結構，其中圖8A為現(xiàn)有進氣管結構的示意圖。
圖8B為該進氣管中穩(wěn)定器的前視示意圖。
圖8C為火焰形狀的示意圖。
圖9A至圖9D示出了自初點火階段到正常燃燒階段，具有圖8A至圖8C所示的進氣管的現(xiàn)有燃燒器的火焰變化狀態(tài)示意圖。
參看圖1，該圖示出了本發(fā)明的第一個實施例，本發(fā)明的渦輪式進氣管具有一個大致上圓柱形的外形。該管的直徑是這樣變化的其直徑逐漸變大并在其出口2a處變?yōu)榈幂^大。該管上帶有多個吸入孔3，該吸入孔3成一行排列地設置在進氣管的圓周面上。如剖視圖6所示，進氣管包含一用于使燃料第一次燃燒的第一管1。該第一管1在其入口處具有突緣6，且其出口為瓶頸狀。第一管1與用于對燃料進行二次燃燒的第二管相連通，當?shù)诙?插到第一管1上的直立部分后，由焊接將它連結在第一管1上。
第二管2的直徑是這樣變化的其直徑朝向其出口2a的方向逐漸擴大，并且最終使進氣管獲得一個增大了的外部形狀。吸入孔3形成在第二管2的圓周面上。
根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例，第二管2可以具有一個如圖4所示的簡單圓柱狀外形，或者如圖5所示那樣的、出口處直徑較小的圓柱狀瓶頸形外形。
最好在第二管2上形成10-40個吸入孔3，并且使這些吸入孔3排列成與第一管1的出口1a的最外端對正。
每一個吸入孔3的最佳形狀為圖2所示的圓形，但是，這些吸入孔3還可以為如圖3所示的矩形。
優(yōu)選的生產(chǎn)方式是，分別生產(chǎn)第一管1和第二管2，然后，將第二管2如上述那樣焊到第一管1上。但是，請注意，進氣管的第一管1和第二管2也可以在制造進氣管的過程中一體成型地制成。
圖中，標號4所指為安裝孔，用于利用固定螺栓將進氣管安裝到燃燒器體10上;標號13所指為擴散器。
如圖7所示，在燃燒器體10的下部具有一個燃燒室，具有上述結構的進氣管裝在該燃燒室內(nèi)的一個托架上。
以下結合附圖7，將對這種渦輪式的進氣管的工作情況進行詳細描述。在這里，由于本發(fā)明燃燒器中除了進氣管外的大部分部件均與圖8A所示現(xiàn)有技術中的相同，故這些本發(fā)明與現(xiàn)有技術共有的部件將用相同的標號標出。
在燃燒器的運行中，燃燒器的鼓風機(未示)被驅(qū)動以將外部空氣送到噴嘴11處。這時，電子油泵(未示)被驅(qū)動以使燃油從噴嘴11中噴出，同時，點火桿12將噴嘴11噴出的燃油點燃。因此，火焰在噴嘴11的末端產(chǎn)生并且燃向第一室1的出口1a處。
由于燃燒用空氣被從燃燒器體10送入進氣管的內(nèi)部，火焰繼續(xù)保持其燃燒狀態(tài)并且從第一管1進到第二管2。這時，該火焰以與現(xiàn)有技術同樣的方式導致氣體的瞬間膨脹。但是，本渦輪式進氣管在第二管2上具有多個吸入孔3，并且藉此而與現(xiàn)有技術相區(qū)別而不會導致跳動。也就是說，當火焰被推入第二管2的出口2a時，由于管2的內(nèi)外壓力差，停留在鍋爐燃燒室內(nèi)的空氣被吸入到管2內(nèi)。結果是，管2內(nèi)不會有跳動產(chǎn)生并且這允許火焰直接地進入煙道而不會產(chǎn)生爆裂噪音或抓回噪音。故此，無爆裂噪音的正常燃燒即可實現(xiàn)。
處于這種正常燃燒狀態(tài)的火焰使第二管2被加熱到一個高于800℃的溫度。另外，因進氣管的內(nèi)部壓力比其外部壓力低，位于燃燒室內(nèi)的空氣被繼續(xù)通過吸入孔3送入第二管2內(nèi)，以用于徹底燃燒管2內(nèi)未充分燃燒的燃油。因此，燃料的充分燃燒就可以在本進氣管內(nèi)實現(xiàn)了。
如上所述，本發(fā)明提供了一種用于鍋爐燃燒器的渦輪式進氣管，該進氣管包含一第一燃燒管和一第二燃燒管，二燃燒管彼此連通以分別對燃料進行燃燒和二次燃燒。第二管上設有多個吸入孔，該吸入孔用于利用第二管內(nèi)外的壓力差將位于第二管外的燃燒室內(nèi)的空氣送入到第二管內(nèi)。正是由于本進氣管的這種結構，空氣由管外進到管內(nèi)以平衡在燃燒器初點火階段的進氣管內(nèi)的膨脹壓力，并最終，實現(xiàn)無爆裂噪音或抓取噪音的點火。因此，本發(fā)明提供了一種高可靠性的燃燒器，該燃燒器極少產(chǎn)生灰燼，不會產(chǎn)生例如不良點火或點火失敗這樣的不正常工作狀態(tài)。另外，燃燒用空氣在燃燒器的正常燃燒階段可很自然地通過吸入孔進到第二管，這樣，未充分燃燒的燃油在第二管內(nèi)得以充分燃燒。故此，本進風管可以實現(xiàn)燃油的充分燃燒，以提高燃燒器的燃燒效率，并且最終減少燃油的用量。這種渦輪式進氣管防止了灰燼以及有毒氣體的產(chǎn)生，使鍋爐的維修容易并且杜絕了空氣的污染。
盡管本發(fā)明的最佳實施例已經(jīng)為發(fā)明目的闡述作了充分的公開，但對本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍及精神的前提下，對本發(fā)明進行修改、增補及替換是可能的。
權利要求
1.一種鍋爐燃燒器的渦輪式進氣管，其特征在于，該管包含有一用于實現(xiàn)燃料第一次燃燒的第一管，所述第一管的出口處具有減小了的較小直徑并且為一瓶頸形；一用于實現(xiàn)燃料二次燃燒的第二管，所述第二管與第一管相連通并具有多個用于吸入燃燒用空氣的吸入孔，該燃燒用空氣由于所述第二管內(nèi)的內(nèi)、外壓力差通過吸入孔進入第二管中，用于在初點火階段平衡氣體膨脹壓力以及對燃料進行二次燃燒。
2.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述第二管的出口具有擴大了的較大直徑。
3.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述第二管插在所述第一管上后，焊于其上。
4.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述第二管與所述第一管一體成型構成。
5.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述第二管為具有均一直徑的簡單圓柱形。
6.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述第二管的出口具有減小了的較小的直徑并且具有瓶頸狀外形。
7.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述第二管的吸入孔設置成與所述第一管的出口的末端相對正。
8.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述吸入孔為方形。
9.如權利要求1所述的進氣管，其特征在于，所述吸入孔的數(shù)目設置成大約10到40個。
全文摘要
一種鍋爐燃燒器的渦輪式進氣管，包含有用于實現(xiàn)燃料第一次燃燒的第一管和用于實現(xiàn)燃料二次燃燒的第二管，該第一管的出口部分的直徑變得較小而呈瓶頸狀，而該第二管與第一管相連通并具有多個吸入孔，由于第二管內(nèi)外的壓力差，燃燒用空氣被吸入第二管內(nèi)用于燃料的二次燃燒并在初點火階段平衡氣體膨脹而導致的壓力增加。這種進氣管可以保證燃料的充分燃燒并且不產(chǎn)生抓回噪聲。
文檔編號F23D11/40GK1080707SQ9310600
公開日1994年1月12日 申請日期1993年5月20日 優(yōu)先權日1992年7月3日
發(fā)明者崔鎮(zhèn)玟 申請人:崔鎮(zhèn)玟