本實用新型涉及應用旋流片的旋流燃燒設備領域，更具體地說，涉及一種旋流片、旋流燃燒器。

背景技術：

無論何種燃氣的燃燒，都需要空氣助燃，燃氣和空氣的混合比例及混合程度決定燃氣的燃燒程度。燃氣燃燒越充分，所產(chǎn)生的熱值也最高，且燃燒后所產(chǎn)生的廢氣和有害氣體也最少，從而達到高效、節(jié)能和環(huán)保的目的。在現(xiàn)有技術中，有的燃氣燃燒頭設置有旋流器，助燃空氣沿旋流器的葉片被燃燒的火焰吸出后，一方面進一步促進燃氣燃燒，另一方面可使得火焰燃燒時旋轉擴散，擴大火焰的燃燒面積。

旋流燃燒技術能有效地加強燃料與空氣的混合程度提高燃燒效率，現(xiàn)有技術中關于應用旋流片的旋流燃燒設備已有大量公開，例如專利公開號：CN 105972596 A，公開日：2016年09月28日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：低氮燃燒器，該申請案公開了一種低氮燃燒器，低氮燃燒器中的混合器包括筒體、燃氣入口，筒體內于進氣前端設有內筒、設于內筒內壁上的助燃風旋流片，內筒靠近進氣后側的端部上設有沿進風方向位于助燃風旋流片的后側的進風筒，進風筒、內筒與筒體內壁密封連接形成燃氣分腔，進風筒上設有斜向導流孔；筒體內位于內筒進風后側處設有一次旋流葉輪，一次旋流葉輪與進風筒形成一次混合腔室；如此設置，經(jīng)燃氣分腔從斜向導流孔噴出，噴出的燃氣均會形成多個單股短促而有力的燃氣流，而風機送入的空氣流經(jīng)過助燃風旋流片形成短促有力的旋轉空氣流，旋轉空氣流呈環(huán)形，沖擊多個單股燃氣流，使一次混合氣體中的空氣與燃氣達到完全燃燒理論空燃比。

又如專利公開號：CN 102278756 A，公開日：2011年12月14日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種雙旋流燃燒器，該申請案公開了一種雙旋流燃燒器，燃燒器上設有煤氣通道和空氣通道，煤氣通道上安裝有煤氣側旋流片，空氣通道上安裝有空氣側旋流片，燃燒器尾部安裝有自動點火槍及火焰探測器，燃燒器出口設有穩(wěn)燃器。該申請案的特點是：采用雙旋流結構，混合均勻，火焰短，燃燒完全及時穩(wěn)定，安全性高。

上述兩件申請案和現(xiàn)有技術中大多數(shù)旋流燃燒設備一樣都是應用旋流片產(chǎn)生的旋流來提升燃燒效果，但是現(xiàn)有技術中生產(chǎn)的旋流片在對高速流動的燃料與空氣進行導流時，壓力損失較大，因此，如何有效減少高速流動的燃料與空氣通過旋流片后的壓力損失一直是本領域亟需解決的一個技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

1.實用新型要解決的技術問題

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中高速流動的燃料與空氣通過旋流片后壓力損失較大的不足，提供了一種旋流片、旋流燃燒器，其中：旋流片、旋流燃燒器能夠低成本地降低高速流體通過旋流片后的壓力損失；旋流燃燒器的制造方法能夠大大簡化旋流片的安裝流程。

2.技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型的旋流片，包括旋流片本體，所述旋流片本體的一端設有迎風段，另一端設有出風段，流體自所述迎風段向所述出風段流動；所述迎風段的厚度沿流體的流動方向漸增，直至與所述旋流片本體的厚度相同。

作為本實用新型的旋流片更進一步的改進，所述迎風段的長度為整個旋流片長度的0.05～0.9倍。

作為本實用新型的旋流片更進一步的改進，所述迎風段遠離所述旋流片本體一端的厚度為所述迎風段與所述旋流片本體連接的一端厚度的0.01～0.25倍。

作為本實用新型的旋流片更進一步的改進，所述出風段與所述旋流片本體接觸處的厚度與所述旋流片本體的厚度相同，所述出風段的厚度沿流體的流動方向漸縮。

作為本實用新型的旋流片更進一步的改進，所述迎風段的外表面、所述出風段的外表面為沿著流體流動方向傾斜的弧面或平面。

本實用新型的旋流燃燒器，包括內部管道和外部管道，所述內部管道被套在所述外部管道內，所述內部管道的內壁上設有所述的旋流片，所述內部管道的外壁上和/或所述外部管道的內壁上設有所述的旋流片。

本實用新型的旋流燃燒器的制造方法，包括以下步驟：

步驟A、準備好內部管道和外部管道，將所述內部管道套在所述外部管道內；

步驟B、準備好整體式旋流片，所述整體式旋流片由上下兩片如權利要求1～5任意一項所述的旋流片組合而成；

步驟C、在所述內部管道的外壁上開設貫穿內部管道的安裝通道；

步驟D、將所述整體式旋流片對應插入所述安裝通道內，使得整體式旋流片上的上下兩片旋流片分別位于所述內部管道的內側和外側；

步驟E、將所述整體式旋流片密封焊接在所述安裝通道上。

作為本實用新型的旋流燃燒器的制造方法更進一步的改進，所述整體式旋流片上的上下兩片旋流片旋向相同且為一體成型制造。

作為本實用新型的旋流燃燒器的制造方法更進一步的改進，所述整體式旋流片上的上下兩片旋流片旋向相反且相互焊接在一起。

3.有益效果

采用本實用新型提供的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有如下顯著效果：

(1)本實用新型的旋流片，迎風段的設計能夠進一步減少流體流動的壓力損失，最終形成穩(wěn)定的旋流，明顯降低噪音污染，減小鼓風機功耗，而且制作簡單，制作成本低；經(jīng)過數(shù)值模擬計算表明，采用本實用新型的旋流片可使流體流動壓損降低0.5～1.5％，使得流體經(jīng)過旋流片之后流動更加穩(wěn)定，截面速度分布更加規(guī)律，有利于節(jié)能減排。

(2)本實用新型的旋流燃燒器，采用特殊設計的旋流片，使得流體流動更符合流線規(guī)律，從而減少動壓損失，增加旋流強度，減小鼓風機功耗，也部分緩解了高速流體經(jīng)過旋流片時產(chǎn)生的噪聲污染，有效的提高燒嘴綜合性能。

(3)本實用新型的旋流燃燒器的制造方法，能夠一次性地在內部管道的內側和外側分別安裝旋流片，大大簡化了旋流片的安裝流程，且有效地克服了因內部管道的管徑較小而難以在內部管道的內壁上安裝旋流片的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術中旋流片的結構示意圖；

圖2為本實用新型的旋流片的結構示意圖；

圖3為本實用新型的旋流片的結構示意圖；

圖4為本實用新型的旋流片的結構示意圖；

圖5為本實用新型的旋流燃燒器的剖視結構示意圖；

圖6為本實用新型的旋流燃燒器的制造方法中整體式旋流片的結構示意圖；

圖7為本實用新型的旋流燃燒器的制造方法中整體式旋流片的結構示意圖；

圖8為本實用新型的旋流燃燒器的制造方法的流程圖。

示意圖中的標號說明：

1、旋流片；101、迎風段；102、出風段；2、內部管道；3、外部管道；4、整體式旋流片。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

為進一步了解本實用新型的內容，結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。

實施例1

參考圖2，本實施例的旋流片1，包括旋流片本體，旋流片本體的一端設有迎風段101，另一端設有出風段102，流體自迎風段101向出風段102流動；迎風段101的厚度沿流體的流動方向漸增，直至與旋流片本體的厚度相同。

現(xiàn)有技術中大多數(shù)旋流燃燒設備應用旋流片產(chǎn)生的旋流來增強燃燒效果，但是現(xiàn)有技術中生產(chǎn)的旋流片在對流體，尤其是對高速流動的燃料或空氣進行導流時，壓力損失較大，不僅增加了鼓風機的功耗，還影響燃燒器的效率?，F(xiàn)有技術中一般認為高速流體經(jīng)過旋流片后壓力損失較大的機理為：高速流體通過旋流片，會對旋流片形成較大的沖擊，使得旋流片不可避免地發(fā)生不規(guī)則地細微振動現(xiàn)象，旋流片在擺動的過程中削弱了對高速流體的導流作用，增加了對高速流體流動的阻礙作用(旋流片在擺動的過程中不停地改變對高速流體的有效阻擋面，使得高速流體流動阻力明顯增加)?，F(xiàn)有技術中為了克服高速流體通過旋流片后壓力損失較大的技術問題，主要是從增加旋流片在高速流體中的穩(wěn)定性著手，即增加旋流片自身的強度、厚度以及安裝時的穩(wěn)固度等，使得旋流片在高速流體中保持較好的穩(wěn)定性，不容易因高速流體的沖擊而發(fā)生振動，從而減少高速流體流動時的壓力損失。但是，現(xiàn)有技術中的方法成本較高(要求生產(chǎn)厚度更厚、強度更高的旋流片等)，且收效甚微，本領域技術人員一直難以找到一種低成本降低高速流體通過旋流片后壓力損失的方法。

本申請的發(fā)明人經(jīng)過大量研究和實驗總結后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的旋流片均具有一定厚度(參考圖1)，高速流體在進入旋流片間形成的流通通道時，首先會與旋流片的一端部接觸，且由于現(xiàn)有的旋流片端部與高速流體的流動方向相對，高速流體會對此處的旋流片端部形成明顯的沖擊，使得高速流體的流動形成阻礙，增加了額外的壓力損失；且由于此處的旋流片端部較厚，高速流體對旋流片端部形成明顯沖擊后，會隨機的向旋流片端部兩側的流通通道流入，造成高速流體在流通通道內的流動紊亂，難以形成穩(wěn)定的旋流，形成較大的噪音污染。本實施例中，將迎風段101的厚度設計為沿流體的流動方向漸增，直至與旋流片本體的厚度相同，從而將原本與高速流體流動方向相對的旋流片端部結構改進為過渡面結構，大大減少了高速流體的沖擊，使得高速流體的流動軌跡一開始就接近流線型，壓力損失大大減少；且高速流體剛接觸本實施例的旋流片時，就被迎風段101順暢地引導至對應的流通通道內，使得高速流體在流通通道內流動穩(wěn)定，能夠最終形成穩(wěn)定的旋流，明顯降低了噪音污染。

實施例2

參考圖2，本實施例的旋流片1，其結構與實施例1基本相同，其不同之處在于：在設計過程中，要調整迎風段101長度與整個旋流片長度之間的比例，本實施例中，迎風段101的長度為整個旋流片長度的0.05～0.9倍，以此來適應不同設計工況(具體本實施例中取0.05)；理論上，迎風段101遠離旋流片本體一端的厚度越薄對高速流體導流的效果越好，越能減少高速流體的沖擊壓降，但在本實施例的旋流片實際加工過程中，可以設計迎風段101遠離旋流片本體一端的厚度為迎風段101與旋流片本體連接的一端厚度的0.01～0.25倍(具體本實施例中取0.01)，經(jīng)過實際驗證，即保證了迎風段101良好的使用效果，又考慮到了實際加工難度。

實施例3

參考圖4，本實施例的旋流片1，其結構與實施例2基本相同，其不同之處在于：出風段102與旋流片本體接觸處的厚度與旋流片本體的厚度相同，出風段102的厚度沿流體的流動方向漸縮。

本實施例中，設計出風段102的厚度沿流體的流動方向漸縮，使得高速流體在順著出風段102流出時，對流出的高速流體形成良好的導向作用，增強最終形成旋流的穩(wěn)定性。

實施例4

參考圖4，本實施例的旋流片1，其結構與實施例3基本相同，更進一步的：迎風段101的外表面、出風段102的外表面為沿著流體流動方向傾斜的弧面或平面(具體本實施例中優(yōu)選為弧面，弧面半徑可以根據(jù)實際工況設計，流速越大，弧面半徑也應當越大；其中迎風段101外表面、出風段102外表面是指流體流動緊貼的面)，高速流體在迎風段101外表面、出風段102外表面的引導下，順利地流入、流出旋流片間形成的流通通道，使得本實施例的旋流片具有連續(xù)導流功能。需要說明的是，本實施例的旋流片適用于任何單旋流、雙旋流燃燒器。

本實施例的旋流片1，迎風段101的設計能夠進一步減少流體流動的壓力損失，最終形成穩(wěn)定的旋流，明顯降低噪音污染，減小鼓風機功耗，而且制作簡單，制作成本低；經(jīng)過數(shù)值模擬計算表明，采用本實施例的旋流片可使流體流動壓損降低0.5～1.5％，使得流體經(jīng)過旋流片之后流動更加穩(wěn)定，截面速度分布更加規(guī)律，有利于節(jié)能減排。

實施例5

參考圖3，本實施例的旋流片，其結構與實施例2基本相同，其不同之處在于：迎風段101遠離旋流片本體一端的厚度為迎風段101與旋流片本體連接的一端厚度的0.25倍。

實施例6

本實施例的旋流片，其結構與實施例2基本相同，其不同之處在于：迎風段101的長度為整個旋流片長度的0.9倍。

實施例7

本實施例的旋流片，其結構與實施例4基本相同，其不同之處在于：迎風段101的外表面、出風段102的外表面為沿著流體流動方向傾斜的平面。

實施例8

參考圖5，本實施例的旋流燃燒器，包括內部管道2和外部管道3，內部管道2被套在外部管道3內，內部管道2的內壁上設有如實施例4的旋流片1，內部管道2的外壁上和/或外部管道3的內壁上設有如實施例4的旋流片1。

本實施例中，內部管道2、內部管道2與外部管道3之間的間隙中，一個可以通入空氣，另一個可以通入煤氣、天然氣等燃料氣體，使得經(jīng)過本實施例的旋流燃燒器后，空氣和燃料氣體分別形成旋流后再混合在一起燃燒，增強了燃燒效果。在工業(yè)生產(chǎn)中，大部分能量來自于燃料燃燒，燃燒器的結構和工藝參數(shù)是影響燃燒效率的主要因素，而旋流燃燒器因為燃燒效率較高而得到普遍應用，旋流燃燒器在現(xiàn)有市場占有量很大，提高旋流燃燒器的綜合效率將有益于節(jié)能減排。本實施例的旋流燃燒器中，采用如實施例4的旋流片1，使得流體流動更符合流線規(guī)律，從而減少動壓損失，增加旋流強度，減小鼓風機功耗，也部分緩解了高速流體經(jīng)過旋流片時產(chǎn)生的噪聲污染；而在設計制造過程中，與傳統(tǒng)旋流片相比，實施例4的旋流片幾乎不增加成本，有效的提高燒嘴綜合性能。

實施例9

參考圖8，本實施例的旋流燃燒器的制造方法，包括以下步驟：

步驟A、準備好內部管道2和外部管道3，將內部管道2套在外部管道3內；

步驟B、準備好整體式旋流片4，整體式旋流片4由上下兩片如實施例4的旋流片1組合而成；

步驟C、在內部管道2的外壁上開設貫穿內部管道2的安裝通道；

步驟D、將整體式旋流片4對應插入安裝通道內，使得整體式旋流片4上的上下兩片旋流片分別位于內部管道2的內側和外側；

步驟E、將整體式旋流片4密封焊接在安裝通道上。

在現(xiàn)有的旋流燃燒器中，當內部管道2的管徑較小時，在內部管道2的內壁上安裝旋流片的難度相當大，這大大限制了小尺寸旋流燃燒器的制造。針對該問題，本申請的發(fā)明人總結實際生產(chǎn)中的經(jīng)驗，創(chuàng)造性地提出首先在內部管道2的外壁上開設貫穿內部管道2的安裝通道，然后將整體式旋流片4對應插入安裝通道內，使得整體式旋流片4上的上下兩片旋流片分別位于內部管道2的內側和外側，最后將整體式旋流片4密封焊接在安裝通道上；通過上述方法，能夠一次性地在內部管道2的內側和外側分別安裝旋流片，大大簡化了旋流片的安裝流程，且有效地克服了因內部管道2的管徑較小而難以在內部管道2的內壁上安裝旋流片的問題。具體本實施例中，參考圖6，當需要在內部管道2的內側和外側分別安裝旋向相同的旋流片4時，可以首先一體成型加工出上下同一旋向的整體式旋流片4，再根據(jù)需要切割整體式旋流片4，使得整體式旋流片4上上下兩片旋流片滿足內部管道2內側和外側的尺寸需求，有利于提高整體式旋流片4的加工效率，降低加工成本；參考圖7(圖7中的虛線為上下兩塊旋流片之間的焊縫)，當需要在內部管道2的內側和外側分別安裝旋向相反的旋流片4時，可以首先準備好滿足內部管道2內側和外側尺寸需求的兩塊旋流片，再通過焊接的方式將兩塊旋流片組合成整體式旋流片4，最后直接將整體式旋流片4密封焊接在安裝通道上，完成在內部管道2內側和外側安裝旋向相反旋流片的工作，簡化了上下旋向相反的整體式旋流片4的加工過程。

以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。