專利名稱：一種平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒領(lǐng)域，尤其涉及一種平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
背景技術(shù)：
燃燒是當(dāng)今世界上最為廣泛采用的能量轉(zhuǎn)換方式，幾乎遍布于我國工業(yè)生產(chǎn)的所有行業(yè)。在航空航天領(lǐng)域，快速準(zhǔn)確的溫度測量有助于理解燃燒的反應(yīng)機理，提高航空發(fā)動機的性能。在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，燃燒室的溫度測量同樣起著極其重要的作用，它對于工業(yè)燃燒室的優(yōu)化與改進、提高燃燒效率、降低環(huán)境污染，節(jié)能減排具有重大的意義。燃燒診斷技術(shù)特別是以激光吸收光譜技術(shù)為代表的光學(xué)非接觸測量技術(shù)在近年來得到了迅猛的發(fā)展。然而，這些光學(xué)燃燒測量技術(shù)通常需要一個已知條件的燃燒環(huán)境進行測試與標(biāo)定。因此，產(chǎn)生一個穩(wěn)定的溫度均勻的燃燒環(huán)境對燃燒診斷技術(shù)的發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。現(xiàn)有技術(shù)中通常采用兩種方式對光學(xué)燃燒測量技術(shù)進行測試與標(biāo)定。第一種是管式爐，采用電加熱等方式，并在管式爐上安裝熱電偶對溫度進行測量。這種方式的缺點是雖然可以產(chǎn)生較高的溫度，但測試環(huán)境與火焰有著本質(zhì)的差別，同時溫度的最高范圍也受到限制。第二種是實驗室用的燃燒室并輔助熱電偶的測量結(jié)果作為光學(xué)燃燒測量技術(shù)的測試環(huán)境，它的缺點是火焰的溫度分布不均勻，同時熱電偶自身也會受到溫度測量的限制。通過對現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前的測試與標(biāo)定方法都存在溫度范圍受到限制，無法真正模擬燃燒環(huán)境的問題，這樣會對測量技術(shù)帶來誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，以在對燃燒測量技術(shù)進行測試與標(biāo)定時，能夠提供一個穩(wěn)定及溫度均勻的燃燒環(huán)境。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案—種平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，所述結(jié)構(gòu)包括爐體、底座、蜂窩結(jié)構(gòu)體、壓板和鋼管座；所述爐體為平焰爐主體結(jié)構(gòu)，爐體采用分體設(shè)計，便于平焰爐的拆裝及維護；所述底座，構(gòu)成平焰爐的燃氣室，用于通入氣體燃料；所述蜂窩結(jié)構(gòu)體，分為兩個區(qū)域中心區(qū)域用于保證氣體燃料與空氣在爐子出口處均勻混合，產(chǎn)生溫度均勻分布的燃燒火焰，四周邊緣區(qū)域用于通入氮氣等惰性氣體，降低火焰與周圍空氣的對流換熱；所述鋼管座，用于分隔燃氣及空氣，避免燃氣與空氣在爐體內(nèi)預(yù)混。優(yōu)選的，所述爐體包括采用分體結(jié)構(gòu)設(shè)計，爐體由兩部分爐體1及爐體2組成，爐體1及爐體2通過螺栓等方式連接，爐體結(jié)合面采用密封圈或平面密封等密封方式，保證爐體內(nèi)部與外界空氣隔 1 ；爐體采用耐高溫金屬材料。
優(yōu)選的，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體包括蜂窩結(jié)構(gòu)體，由正六邊形格孔結(jié)構(gòu)組成蜂窩狀結(jié)構(gòu)；蜂窩結(jié)構(gòu)采用耐高溫金屬材料；優(yōu)選的，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體還包括蜂窩結(jié)構(gòu)體中心區(qū)域為火焰燃燒區(qū)，正六邊形格孔內(nèi)間隔排列金屬毛細管，用于通入氣體燃料，與金屬毛細管相鄰的正六邊形格孔內(nèi)通入空氣。蜂窩結(jié)構(gòu)體四周邊緣區(qū)域用于通入氮氣等惰性氣體，將中心區(qū)火焰與周圍空氣分隔開，氮氣等惰性氣體的流速與中心火焰區(qū)域的氣體流速保持一致；優(yōu)選的，所述壓板位于爐體上方用于固定所述蜂窩結(jié)構(gòu)體。優(yōu)選的，所述鋼管座上均勻分布與金屬毛細管外徑相配合的通孔，用于金屬毛細管的固定與密封；鋼管座與底座共同構(gòu)成了爐體的燃氣室，燃氣室與爐體間的空氣室隔離，避免燃氣與空氣的預(yù)混；鋼管座和底座采用密封圈進行密封，避免燃氣室與空氣室和外界的泄露發(fā)生。優(yōu)選的，所述技術(shù)方案包括燃氣入口及空氣入口處采用環(huán)槽設(shè)計，燃氣和空氣流入后，可以沿環(huán)槽流入爐體內(nèi)部，保證燃氣和空氣的在爐體內(nèi)的流動均勻分布。應(yīng)用本發(fā)明實施例所提供的平焰爐結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方案，所提供的平焰爐具有燃燒穩(wěn)定、溫度分布均勻、可達到2000K 3000K或更高的絕熱燃燒溫度，因此本發(fā)明提供的平焰爐可以為燃燒實驗提供一個極佳的測試平臺與標(biāo)定環(huán)境。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例一中提供的平焰爐結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖；圖2為本發(fā)明實施例二中提供的平焰爐結(jié)構(gòu)設(shè)計示意具體實施例方式現(xiàn)有技術(shù)中所通常采用的管式爐及熱電偶等燃燒測試環(huán)境方案中，因受到所達最高溫度的限制，無法模擬真實的燃燒環(huán)境，同時也會受到熱電偶本身測量誤差的影響。為解決本發(fā)明實施例提供了一種平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，其特征在于，包括爐體、底座、蜂窩結(jié)構(gòu)體、壓板和鋼管座；所述爐體為平焰爐主體結(jié)構(gòu)，爐體采用分體設(shè)計，便于平焰爐的拆裝及維護；所述底座構(gòu)成平焰爐的燃氣室，用于通入氣體燃料；所述蜂窩結(jié)構(gòu)體用于將氣體燃料與空氣進行均勻混合；所述壓板用于固定爐體中的蜂窩結(jié)構(gòu)；所述鋼管座用于分隔燃氣及空氣，避免燃氣與空氣在爐體內(nèi)預(yù)混。該平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案能保證燃氣與空氣在爐子出口處均勻混合，產(chǎn)生溫度均勻分布的燃燒火焰。本發(fā)明具體實施例提供的平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，所提供的平焰爐具有燃燒穩(wěn)定、溫度分布均勻、可達到2000K 3000K或更高的絕熱燃燒溫度，爐體整體結(jié)構(gòu)易于拆裝及維護等優(yōu)點，因此本發(fā)明提供的平焰爐可以為燃燒實驗提供一個極佳的測試平臺與標(biāo)定環(huán)境。以上是本申請的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例， 而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例一圖1為本發(fā)明實施例一提供的平焰爐裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括爐體IOlA和101B、蜂窩壓板102、爐體固定螺栓103、鋼管座104、底座105，蜂窩結(jié)構(gòu)體106，金屬毛細管107，空氣及氣體燃料通入管108A和108B。所述爐體IOlA及IOlB通過所述爐體固定螺栓103及定位銷等方式連接定位，便于平焰爐的拆裝及維護。爐體結(jié)合面采用密封圈或平面密封等密封方式，保證爐體內(nèi)部與外界空氣隔離。所述蜂窩壓板102用于固定所述蜂窩結(jié)構(gòu)體106，保證蜂窩結(jié)構(gòu)體的位置及穩(wěn)定性。所述鋼管座104上均勻分布與金屬毛細管外徑相配合的通孔，用于所述金屬毛細管107通過焊接或密封膠方式進行固定與密封。所述鋼管座104與所述底座105共同構(gòu)成了爐體的燃氣室，燃氣室與爐體間的空氣室隔離，避免燃氣與空氣的預(yù)混。所述鋼管座104和所述底座105采用密封圈進行密封，避免燃氣室與外界的泄露發(fā)生。氣體燃料通過所述氣體燃料通入管108B進入爐體的燃氣室，并通過所述金屬毛細管107流到爐體表面出口處?？諝馔ㄟ^所述空氣通入管108A進入爐體的空氣室，并通過所述蜂窩結(jié)構(gòu)體106， 流到爐體表面出口處與氣體燃料混合燃燒。所述蜂窩結(jié)構(gòu)體106，由正六邊形格孔結(jié)構(gòu)組成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，正六邊形格孔內(nèi)間隔排列金屬毛細管，用于通入氣體燃料，與金屬毛細管相鄰的正六邊形格孔內(nèi)通入空氣，保證氣體燃料與空氣在爐子出口處均勻混合，產(chǎn)生溫度均勻分布的燃燒火焰。所述蜂窩結(jié)構(gòu)體106及所述爐體IOlA和IOlB采用耐高溫金屬材料。所述空氣入口管108A及燃氣入口管108B入口處采用環(huán)槽設(shè)計，燃氣和空氣流入后，可以沿環(huán)槽流入爐體內(nèi)部，保證燃氣和空氣的在爐體內(nèi)的流動均勻分布。本實施例所提供的平焰爐結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方案，所提供的平焰爐具有燃燒穩(wěn)定、溫度分布均勻、可達到2000K 3000K或更高的絕熱燃燒溫度，因此本發(fā)明提供的平焰爐可以為燃燒實驗提供一個極佳的測試平臺與標(biāo)定環(huán)境。相對應(yīng)與上述實施例一中提供的平焰爐結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方案，本發(fā)明實施例還提供了一種伴隨惰性氣體的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，在實施例二中進行詳細的說明實施例二 參見圖2所示，為本實施例提供的平焰爐結(jié)構(gòu)設(shè)計的另外一種技術(shù)方案
201A 與 201B 為爐體；202A，氣體燃料通入管；202B，空氣通入管；203，為蜂窩壓板；204，為氮氣等惰性氣體伴隨流動出口 ；205，為蜂窩結(jié)構(gòu)體火焰燃燒區(qū)域。相對與上述實施例一中提供的平焰爐結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，本發(fā)明實施例在蜂窩結(jié)構(gòu)體中增加了所述氮氣等惰性氣體伴隨流動出口 204，并在爐體結(jié)構(gòu)內(nèi)添加了相應(yīng)的惰性氣體氣室。所述氮氣等惰性氣體伴隨流動出口 204，采用所述蜂窩結(jié)構(gòu)體205類似的蜂窩結(jié)構(gòu)， 由均勻分布的正六邊形格孔組成，保證氮氣等惰性氣體伴隨燃氣與空氣流動，氮氣等惰性氣體的流速設(shè)定與燃氣/空氣的流速相同，將中心區(qū)火焰與周圍空氣分隔開，從而降低了火焰與周圍空氣的對流散熱，保證均勻穩(wěn)定的絕熱燃燒火焰。對于本發(fā)明的方法實施例而言，由于其基本相應(yīng)于裝置實施例，所以相關(guān)之處參見裝置實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個設(shè)備上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，在沒有超過本申請的精神和范圍內(nèi)，可以通過其他的方式實現(xiàn)。當(dāng)前的實施例只是一種示范性的例子， 不應(yīng)該作為限制，所給出的具體內(nèi)容不應(yīng)該限制本申請的目的。例如，所述單元或子單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或多個子單元結(jié)合一起。另外，多個單元可以或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所描述裝置和方法以及不同實施例的示意圖，在不超出本申請的范圍內(nèi)，可以與其它系統(tǒng)，模塊，技術(shù)或方法結(jié)合或集成。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，其特征在于，包括爐體、底座、蜂窩結(jié)構(gòu)體、壓板和鋼管座；所述爐體為平焰爐主體結(jié)構(gòu)，爐體采用分體設(shè)計，便于平焰爐的拆裝及維護； 所述底座，構(gòu)成平焰爐的燃氣室，用于通入氣體燃料；所述蜂窩結(jié)構(gòu)體，分為兩個區(qū)域中心區(qū)域用于保證氣體燃料與空氣在爐子出口處均勻混合，產(chǎn)生溫度均勻分布的燃燒火焰，四周邊緣區(qū)域用于通入氮氣等惰性氣體，降低火焰與周圍空氣的對流換熱；所述鋼管座，用于分隔燃氣及空氣，避免燃氣與空氣在爐體內(nèi)預(yù)混。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述爐體采用分體結(jié)構(gòu)設(shè)計，爐體由兩部分爐體1及爐體2組成，爐體1及爐體2通過螺栓等方式連接，爐體結(jié)合面采用密封圈或平面密封等密封方式，保證爐體內(nèi)部與外界空氣隔離； 爐體采用耐高溫金屬材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括 蜂窩結(jié)構(gòu)體，由正六邊形格孔結(jié)構(gòu)組成蜂窩狀結(jié)構(gòu)； 蜂窩結(jié)構(gòu)采用耐高溫金屬材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括蜂窩結(jié)構(gòu)體中心區(qū)域為火焰燃燒區(qū)，正六邊形格孔內(nèi)間隔排列金屬毛細管，用于通入氣體燃料，與金屬毛細管相鄰的正六邊形格孔內(nèi)通入空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于蜂窩結(jié)構(gòu)體四周邊緣區(qū)域用于通入氮氣等惰性氣體，將中心區(qū)火焰與周圍空氣分隔開，氮氣等惰性氣體的流速與中心火焰區(qū)域的氣體流速保持一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述壓板位于爐體上方用于固定所述蜂窩結(jié)構(gòu)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述鋼管座上均勻分布與金屬毛細管外徑相配合的通孔，用于金屬毛細管的固定與密封；鋼管座與底座共同構(gòu)成了爐體的燃氣室，燃氣室與爐體間的空氣室隔離，避免燃氣與空氣的預(yù)混；鋼管座和底座采用密封圈進行密封，避免燃氣室與空氣室和外界的泄露發(fā)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于燃氣入口及空氣入口處采用環(huán)槽設(shè)計，燃氣和空氣流入后，可以沿環(huán)槽流入爐體內(nèi)部， 保證燃氣和空氣的在爐體內(nèi)的流動均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，所述結(jié)構(gòu)包括爐體、底座、蜂窩結(jié)構(gòu)體、壓板和鋼管座所述爐體為平焰爐主體結(jié)構(gòu)，爐體采用分體設(shè)計，便于平焰爐的拆裝及維護；所述底座構(gòu)成平焰爐的燃氣室，用于通入氣體燃料；所述蜂窩結(jié)構(gòu)體用于將氣體燃料與空氣進行均勻混合；所述壓板用于固定爐體中的蜂窩結(jié)構(gòu)；所述鋼管座用于分隔燃氣及空氣，避免燃氣與空氣在爐體內(nèi)預(yù)混。該平焰爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案能保證燃氣與空氣在爐子出口處均勻混合，產(chǎn)生溫度均勻分布的燃燒火焰，爐體整體結(jié)構(gòu)易于拆裝及維護。
文檔編號F27B17/02GK102374780SQ20101025163
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者周欣, 王明川 申請人:北京大方科技有限責(zé)任公司