專利名稱：燃燒器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)形管道和包括所述管道的燃燒器，所述燃燒器為
次空氣燃燒器、總空氣燃燒器(total air burner)或氣體燃燒器等。
背景技術：
管道在本領域中是公知的，所述環(huán)形管道具有第一管，所述第一管載 有用于將切向分量施加到在所述管道中流動的流體的分流構件。
所述管道經(jīng)常用于燃燒器中，尤其是用于諸如在EP 967434的申 請中描述的那些一次空氣燃燒器中。的確，在諸如本申請中所描述的 那些現(xiàn)代燃燒器中，為了改進燃燒，燃料供給管道由產(chǎn)生渦流(或螺 旋流)的兩個周邊一次空氣供給管道環(huán)繞，所述這些管道中的一個不 包括分流構件，使得在所述管道中流通的空氣依照軸向流從所述管道 逸出；而其它管道包括這種構件，使得在所述管道中流通的空氣依照 環(huán)繞在燃燒器軸周圍的旋流從所述管道逸出。由所述兩個周邊管道帶 來的改進的質(zhì)量取決于需要作出的調(diào)整，特別涉及到它們輸送的一次 空氣的流量 一方面是由所述兩個周邊管道輸送的空氣相對其它組分 (燃料和中央一次空氣)的流量的總流量，以及，另一方面是使渦流 效應得到調(diào)節(jié)的周邊一次空氣的所述兩個流量的關系。調(diào)節(jié)所述兩個 流量特別復雜并且需要特別有資質(zhì)的使用者。
另外，由于存在所述兩個周邊空氣供給管道，因此這些燃燒器特 別沉重、龐大、復雜(為了設置它們在管道的上游部分)并且昂貴。
此外，由于周邊一次空氣摩擦四個壁(每管道兩個)，故所述這些 燃燒器具有相對大的電荷損失。
第 一 方案在于抑制具有軸向流的周邊 一 次空氣供給管道。然而， 在這種情況下，不再可能調(diào)節(jié)渦流的切向分量的大小。
第二方案在于通過將單一的周邊一次空氣供給管道分解成上游段 (無分流構件)、下游段(無分流構件)和設置在所述兩個段之間并規(guī) 則地分布在燃燒器軸周圍的柔性管道來改進所述第一方案。所述兩個 段的相對旋轉(zhuǎn)驅(qū)使柔性管道扭轉(zhuǎn)，這使得可能對從所述下游段逸出的 流體施加較大或較小量度的切向分量。這種方案的主要問題在于所述 柔性管道，其可移動且在受熱區(qū)域會變形，尤其在流通的空氣由灰塵 而帶電時，所述柔性管道易受到磨損和斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明旨在實現(xiàn)一種提供與具有兩個周邊空氣供給管道 的燃燒器具有相同的調(diào)整渦流的可能性且不具有上述問題的燃燒器， 并且另 一方面，實現(xiàn)一種使這種燃燒器成為可能的環(huán)形管道。
根據(jù)本發(fā)明，在上述類型的環(huán)形管道中，制造所述第二管以使在 所述管道下游端處的流體的切向偏移角度取決于第二管相對于第一管 的軸向位置。
同樣地，根據(jù)本發(fā)明，對于在所述管道中流通的空氣的指定流量， 通過兩個管的簡單相對軸向位移來修正所述流體的切向分量是可能
的，不需要所述管道包括與這兩個管有關的任何可移動構件。另外， 所述兩個管的軸向移動不存在現(xiàn)有技術中提到的柔性管的問題。


其它特征和優(yōu)點將出現(xiàn)在以非詳盡實例的方式給出并且在附圖中 示出的實施例的詳細說明中。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的管道下游部的軸向橫截面視
圖，第一管處于前沿位置；
圖2為與圖1相似的視圖，第一管處于內(nèi)縮位置；
圖3為與圖1相似的視圖，其中管道依據(jù)本發(fā)明的第二實施例；
圖4為與圖3相似的視圖，第一管處于內(nèi)縮位置；
圖5為第一管的下游部的展開圖6為第一管和分流構件的一部分的局部軸向橫截面視圖；以及
圖7為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的包括環(huán)形管道的燃燒器沿軸向 橫截面的局部;f見圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形管道1由兩個管2、 3限定，所述兩個管2、 3 的軸4平行(本文中，所述兩個管2、 3是共軸的)且相對于彼此沿著 軸向5可移動。
第一管2 (本文中的內(nèi)部管2)載有用于將根據(jù)切向7的分量施加 到在管道中流動的流體上的分流構件6。制造第二管3 (本文中的外部
管3 )以使在管道1的下游端8處的流體的切向偏移角度取決于第二管 道3相對于第一管道2的軸向位置。
如在圖1和2中看到的，在這些實例中，第二管3包括將所述流 體驅(qū)出分流構件6的驅(qū)動部9,從而允許所述流體在管道1的下游端8 處大體上具有與其逸出分流構件6時同樣的切向偏移。通過驅(qū)動部9 相對于分流構件6的軸向位移，完成流體切向偏移角度的》務正。
由于第一管2從上游向下游的軸向5位移，使徑向IO的距離增大 而定位驅(qū)動部9 (由于第二管3是外部管，驅(qū)動部9是分岔的事實)。 此處，驅(qū)動部9是錐形部9 。
在這些實施例中，通過應用柯恩達效應(Coanda effect),便于修 正流體的切向偏移角度。更精確地，制造第二管3以使在其中的流體 流通過所述柯恩達效應附著到所述管3的壁上。為了能夠使用所述效 應，在這些實施例中，在錐體頂點處的半角11小于15度。因此，從 驅(qū)動部9的上游端12開始，流體沿著第二管3的壁而行，并且根據(jù)其 方向，使其自身從第二管2的分流構件6中釋放。周此，根據(jù)驅(qū)動部9 的上游端12相對于分流構件6的軸向位置，流體獲得較大或較小量度 的切向分量。
在這種情況下，分流構件6相對于第一管2^L固定，并且由通過 加工(例如，通過銑削)第一管2產(chǎn)生的通道6形成。所述管可包括 例如在8和36之間的通道6。
各個通道6由基壁13和兩個縱壁14限定?；?3沿著軸向5和 切向7延伸，由此，所述基壁13是圓柱形的。如圖3所示，所述兩個
縱壁14沿著軸向5和徑向10延伸，兩個縱壁14具有相對于第一管2 的軸4的切向偏移角度15。
當在燃燒器中使用管道1的情況下，為了獲得在管道1的出口處 具有良好渦流性能的流體，對于各個通道6而言，在軸向5的任意一 點處，所述切向偏移角度小于45度。
為了獲得在管道1的出口處較寬幅度的切向流，對于各個通道6 而言，切向偏移角度15在沿著軸向5的點處依據(jù)所述點自第一管2的 下游端16的距離而改變。更精確地，對于各個通道6而言，切向偏移 角度15從通道6的上游端17至其下游端18增大。因此，根據(jù)驅(qū)動部 9相對于通道6的位置，能夠非常容易地修正在管道的出口處流體的切 向分量，所述流體從通道6上游釋放的越多，其切向分量越小(對應 于在流體從其中逸出的軸向點處通道6的切向偏移角度15 (通道6在 第二管3的方向上"開啟"))。另外，通過構造各個通道6使其切向偏 移角度15在其上游端17處為零(或者基本為零)，從而能夠獲得在管 道1的出口處具有軸向流的流體。
如圖1至4所示，縱壁14在徑向10具有的尺寸使得其自由徑向 端19不會摩擦第二管3。因此，在縱壁14的自由徑向端19和驅(qū)動部 9的上游端12上游的第二管3的部分20之間的徑向距離至少等于 0.5mm。
應該理解，由于柯恩達效應的應用，因此不考慮所述兩個管2、 3 的相對軸向位置，從驅(qū)動部9的上游端12開始，對于直到那時輸送的 流體部分(從驅(qū)動部9的上游端12向上游的所述流體部分，在縱壁14 之間)， 一部分(最靠近自由徑向端19的部分)從通道6釋放，并且
當流體沿著驅(qū)動部9流動時，所述部分變得越來越大，直到當驅(qū)動部9
從自由徑向端19分離的徑向距離達到縱壁14的徑向尺寸時，達到直 到那時流體的基本所有部分被輸送處的釋放部20的徑向點。
因此，作為所述釋放部20的軸向點的下游的通道6的部分不被使 用(對于兩個管2、 3給定的相對軸向位置而言)。
在圖1和圖2所示的第一示例中，對于各個通道6而言，由于依 據(jù)徑向5從上游移動到下游的位移，故底面13具有依據(jù)徑向10減小 第二管3的距離而定向的下游端部21。此處，所述方向在通道6的下 游端18處，基壁13達到縱壁14的自由徑向端19，致使其縱壁的徑向 尺寸為零。
在圖3和圖4所示的第二示例中，各個通道6在第一管2的下游 端16處(這也是通道6的下游端18)引出，而且如圖7所示。
此外，縱壁14的自由徑向端19和驅(qū)動部9的上游端12上游的第 二管3的部分20之間的徑向距離可以是相對大的(在絕對的條件下， 例如至少等于10mm，以及與縱壁的徑向尺寸有關)。因此，不考慮兩 個管2、 3的相對軸向位置，即可獲得在管道1的出口處徑向流動的流 體部分。所述部分是未被輸送的(或者是在切向偏移角度15為零的通 道6的徑向部分上輸送的)，也就是，驅(qū)動部9的上游端12上游的流 體部分在第二管3和縱壁14的自由徑向端19之間。
另外，由于沿著第一管2的軸4的切向偏移角度15的變化，因此 如果在通道6的兩個縱壁14之間的間距在通道6的整個長度上恒定， 則在通道6的出口處的流體的流量根據(jù)兩個管2、3的相對軸向位置(根 據(jù)在通道6的出口處的切向偏移角度15)而改變。因此，為了獲得不
考慮所述兩個管2、 3的相對軸向位置的恒定流量，如圖5所示，各個 通道6被構造成使在依據(jù)第一管2的軸4所取的點處，其兩個縱壁14 之間的間距根據(jù)在所述點處的切向偏移角度15而改變，以這樣的方式 以便在驅(qū)動部9上游端12的通道6的出口處獲得大體上恒定的可用段 22。可用段22等于橫截段23與切向偏移角度15余弦的乘積。
此外，為了在管道l的出口處獲得不偏移管道l的軸4的流(此 處，第二管3為外部管，致使所述流量不分岔)，第二管3包括延伸驅(qū) 動部9的下游端25的圓柱部24。優(yōu)選地，4吏得所述部分具有充足的矯 直效果，其長度至少大于在所述下游圓柱部24上分離兩個管2、 3的 距離的三倍。
由于根據(jù)限定管道1的兩個管2、 3的相對軸向位置所述管道1能 夠非常容易地改變在出口處的流體的切向分量的事實，因此這種管道1 可被結合到任何包括多個大體上同軸的管道的燃燒器中，并且在分流 構件6處于適合于此的構造的情況下，這種改變不會引起任何流量改 變
燃燒器可以是局部空氣類型，例如其包括至少四個大體上共軸的 管道，這四個管道包括中央燃料供給管道、環(huán)繞在所述中央燃料供給 管道周圍的中央一次空氣供給管道、環(huán)繞在中央一次空氣供給管道周 圍的周邊燃料供給管道和依據(jù)本發(fā)明位于所有燃料供給管道外部的一 次空氣供給環(huán)形管道，所述燃燒器包括中央穩(wěn)定器，所述中央穩(wěn)定器 覆蓋所述中央一次空氣供給管道的出口，并且所述中央穩(wěn)定器包括來 自所述中央一次空氣供給管道的所述一次空氣通過其逸出的開口 。所 述燃燒器對應于在EP 967434的申請中描述的燃燒器，依據(jù)本發(fā)明的 管道取代了兩個外部管道。
所述燃燒器也包括至少四個大體上共軸的管道，這四個管道包括 中央燃料供給管道、環(huán)繞在所述中央燃料供給管道周圍的研磨固體燃 料供給環(huán)形管道、環(huán)繞在研磨固體燃料供給管道周圍的中央一次空氣 供給環(huán)形管道和依據(jù)本發(fā)明環(huán)繞中央一次空氣供給環(huán)形管道的周邊一
次空氣供給環(huán)形管道，所述燃燒器包括設置在中央一次空氣供給環(huán)開
管道的出口處的中央穩(wěn)定器，所述中央穩(wěn)定器包括來自所述中央一次 空氣供給管道的一次空氣通過其逸出的開口。因此，所述燃燒器對應
于在EP 445535的申請中描述的燃燒器，依據(jù)本發(fā)明的管道取代了兩 個外部管道。
所述燃燒器還可以是總空氣類型，至少一個二次空氣(secondary air)供給管道環(huán)繞依據(jù)本發(fā)明的所述一次空氣供給環(huán)形管道。
器類型， 體供給環(huán)形管道。
本發(fā)明不限于先前描述的實施例。
因此，所述第一管(載有分流構件的管)可能是外部管，于是所 述第二管是內(nèi)部管。
通過將縱壁固定到所述第一管(例如通過焊接)上形成所述通道 是可能的。
權利要求
1、一種燃燒器，其包括多個大體上同軸的管道，其中位于所有燃料供給管道外部的一個管道(1)由軸(4)平行且相對于彼此軸向(5)移動的兩個管(2、3)限定，其特征在于，用于將切向(7)分量施加到在管道(1)中流動的流體上的分流構件(6)由第一管(2)承載，并且相對于第一管(2)被固定，第二管(3)包括將流體驅(qū)出分流構件(6)的驅(qū)動部(9)，在所述管道(1)的下游端(8)處的流體的切向偏移角度取決于所述第二管(3)相對于第一管(2)的軸向位置。
2、 按照權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，制作第二管(3) 以使在其中的流體流通過柯恩達效應附著到所述管(3)的壁上。
3、 按照權利要求2所述的燃燒器，其特征在于，由于所述第一管(2) 從上游至下游的軸向位移，使徑向(10)的距離增加來定向驅(qū)動 部(9)。
4、 按照權利要求3所述的燃燒器，其特征在于，驅(qū)動部(9)是 錐形部(9)，在錐體頂點處的半角(11)小于15度。
5、 按照權利要求3或4所述的燃燒器，其特征在于，所述第二管(3) 包括延伸所述驅(qū)動部(9)的下游端(25)的圓柱部(24)。
6、 按照權利要求1至5所述的燃燒器，其特征在于，分流構件(6) 由多個通道(6)形成，各個通道(6) —方面由基壁(13)限定，而 另一方面由沿著軸向(5)和徑向(IO)延伸并且相對于所述第一管(2) 的軸(4)具有切向偏移角度(15)的兩個縱壁(14)限定。
7、 按照權利要求6所述的燃燒器，其特征在于，對于各個通道(6 ) 而言，所述切向偏移角度(15)在其上游端(17)處基本為零。
8、 按照權利要求6或7所述的燃燒器，其特征在于，對于各個通道(6)而言，所述切向偏移角度(15)從通道(6)的上游端(17) 向通道(6)的下游端(18)增大。
9、 按照權利要求6至8所述的燃燒器，其特征在于，對于各個通道(6)而言，在沿著軸向(5)的任意一點處，所述切向偏移角度(15) 都小于45度。
10、 按照權利要求6至9所述的燃燒器，其特征在于，各個通道(6)在第一管(2)的下游端(16)處引出。
11、 按照權利要求6至9所述的燃燒器，其特征在于，對于各個通道(6)而言，由于所述第二管(3)從上游向下游運動的軸向(5) 的位移，使徑向(10)的距離減小來定向所述其下游端部(21)的底面(13)。
12、 按照權利要求6至11所述的燃燒器，其特征在于，對于所述驅(qū)動部(9)的上游端(12)上游的通道(6)的部分而言，縱壁(14) 的徑向尺寸使它們的自由徑向端(19)距第二管(3)0.5mm至10mm。
13、 按照權利要求6至12所述的燃燒器，其特征在于，對于各個通道而言，在一點處兩個縱壁(14)之間的間距依據(jù)在所述點處的切 向偏移角度(15)而改變，以便不考慮兩個管(2、3)的相對軸向位 置，在驅(qū)動部(9)的上游端(12)的通道(6)的出口處獲得基本恒定的可用段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃燒器，所述燃燒器包括多個大體上同軸的管道，其中一個管道(1)設置于所有燃料供給管道外側，并且由軸(4)平行設置且相對于彼此可移動的兩個管(2、3)限定。根據(jù)所述發(fā)明，用于將切向(7)分量施加到在管道(1)中流動的流體上的分流構件(6)由第一管(2)承載并被固定到其上，第二管(3)包括將流體驅(qū)出所述分流構件(6)的驅(qū)動部(9)，并且在所述管道(1)的下游端(8)處的流體的切向偏移角度取決于所述第二管(3)相對于第一管(2)的軸向位置。
文檔編號F23C7/00GK101208559SQ200680023268
公開日2008年6月25日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權日2005年6月27日
發(fā)明者讓-克洛德·皮亞爾 申請人:皮拉德Egci股份公司