一种高效节能的燃烧室系统
阅读说明：本技术 一种高效节能的燃烧室系统 (Energy-efficient combustion chamber system ) 是由 安德烈·丁斯特 德克·法兰克腾 汤佳佳 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高效节能的燃烧室系统,包括用于对空气和燃气的充分混合和点燃火焰的产生与稳定的预燃烧模块和用于主火焰燃烧和蒸汽产出的主燃烧室,预燃烧模块设置在主燃烧室的顶部,且与主燃烧室贯通连接,通过设置文丘里喷嘴,利用空气流动在环形开口的间隙区域产生负压,对燃气管路中的燃气进行卷吸和混合,保证燃气和空气以符合化学燃烧的需求比例混合,达到充分燃烧的效果,解决现有技术中燃料燃烧不充分,造成能源浪费的问题；通过设置点火模块,在主燃烧室点燃燃气-空气混合气体,产生稳定的主火焰,主火焰对主燃烧室的内侧壁上的水分进行快速加热,使其蒸发短时间内产出大量蒸汽,且能够持续进行产出,蒸汽产出过程高效安全。(The invention discloses an efficient and energy-saving combustion chamber system, which comprises a pre-combustion module and a main combustion chamber, wherein the pre-combustion module is used for fully mixing air and gas and generating and stabilizing ignition flame, the main combustion chamber is used for burning main flame and generating steam, the pre-combustion module is arranged at the top of the main combustion chamber and is communicated with the main combustion chamber, and through arranging a Venturi nozzle, negative pressure is generated in a gap area with an annular opening by utilizing air flow to suck and mix gas in a gas pipeline, so that the gas and the air are mixed according with the required proportion of chemical combustion, the effect of full combustion is achieved, and the problems of insufficient fuel combustion and energy waste in the prior art are solved; through setting up the ignition module, light gas-air mixture at the chamber of burning, produce stable main flame, main flame carries out the rapid heating to the moisture on the inside wall of burning chamber, makes the evaporation of it produce a large amount of steam in the short time, and can continuously carry out the output, steam output process high efficiency safety.)
技术领域
本发明涉及一种蒸汽燃烧室，具体为一种高效节能的燃烧室系统。
背景技术
通常的蒸汽发生设备为传统锅炉，而传统蒸汽锅炉的运行需要连续不间断，即使不需要蒸汽时也要保持温度，能耗较大而且占地也非常大，安全性能也较低。为了能达到使用方便，无需报检，市面上逐渐出现了一些小型蒸汽发生器，但其温度不高，蒸汽量不大，难以满足需要大量蒸汽量的场合使用，例如混凝土制品的养护等。
由于传统的锅炉需要对大量水体先进行加热，且需要进行温度保持，即使在不需要蒸汽的情况下也需要进行保温，会造成大量的能源浪费，且其燃烧室结构与蒸汽的产出结构处于不同腔室，在能量的传递效率上会大打折扣，造成资源的浪费，且其无法在短时间内高效产出蒸汽，准备时间长，为此，我们提出一种高效节能的燃烧室系统。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种高效节能的燃烧室系统。
本发明所解决的技术问题为：
(1)如何通过设置文丘里喷嘴，利用空气流动在环形开口的间隙区域产生负压，对燃气管路中的燃气进行卷吸和混合，保证燃气和空气以符合化学燃烧的需求比例混合，达到充分燃烧的效果，解决现有技术中燃料燃烧不充分，造成能源浪费的问题；
(2)如何通过设置点火模块，在主燃烧室点燃燃气-空气混合气体，产生稳定的主火焰，主火焰对主燃烧室的内侧壁上的水分进行快速加热，使其蒸发汽化短时间内产出大量蒸汽，且能够持续进行产出，解决了现有技术中产出时间慢，热效率不高的问题。
本发明可以通过以下技术方案实现：一种高效节能的燃烧室系统，包括用于对空气和燃气的充分混合和点燃火焰的产生与稳定的预燃烧模块和用于主火焰燃烧和蒸汽产出的主燃烧室，预燃烧模块设置在主燃烧室的顶部，且与主燃烧室贯通连接。
本发明的进一步技术改进在于：预燃烧模块包括水冷点火室，水冷点火室的侧壁设置成双层空腔结构，双层空腔结构中设置有循环的冷却水，对水冷点火室内部的热量进行隔离。
本发明的进一步技术改进在于：水冷点火室的正上方设置有空气管路，空气管路中与水冷点火室的连接部位设置有空气整流器，空气整流器具体为一块与空气管路内径相当的圆形板，该圆形板上开设有若干个大小相同的栅格，通过空气整流器对空气压缩机输送的流速与方向不一致的空气气流进行整流。
本发明的进一步技术改进在于：空气整流器下方设置有文丘里喷嘴，文丘里喷嘴上设置有环形开口，空气气流经过空气整流器处理后进入到文丘里喷嘴中。
本发明的进一步技术改进在于：水冷点火室的一侧贯通连接有燃气管路，燃气管路的端部的位置文丘里喷嘴的环形开口位置相对应，当燃气管路的阀门打开后，通过文丘里喷嘴的空气气流会在燃气管路的端部位置产生负压，对其内的燃气进行卷吸，被卷吸的燃气与空气进入到文丘里喷嘴内进行混合。
本发明的进一步技术改进在于：文丘里喷嘴的正下方设置有冲击盘，冲击盘相对于文丘里喷嘴的高度可调，燃气-空气混合气体与冲击盘产生碰撞反弹，从而对燃气-空气混合气流造成扰动，以确保空气和燃气能够完全混合。
本发明的进一步技术改进在于：所述预燃烧模块的顶部倾斜设置有点火模块，点火模块中设置有点火发生器和火花塞，并连通有点燃气管，在产生点火火焰的过程中，燃气管路关闭，点燃气管内燃料与空气混合，并用火花塞点燃产生点火火焰，随后通过点火火焰点燃燃气-空气混合气体并在主燃烧室产生主火焰。
本发明的进一步技术改进在于：在文丘里喷嘴的环形开口位置的气体流速高于主火焰的传播速度，主火焰无法缩进至预冷点火室上方的未冷却区域。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体外部结构示意图；
图2为本发明的预燃烧模块内部结构连接示意图；
图3为本发明的文丘里喷嘴立体结构示意图。
图中：1、主燃烧室；2、预燃烧模块；3、水冷点火室；4、空气管路；5、燃气管路；6、点火模块；7、空气整流器；8、文丘里喷嘴；9、冲击盘；61、点燃气管；81、环形开口。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
请参阅图1-3所示，一种高效节能的燃烧室系统，包括预燃烧模块2和主燃烧室1，预燃烧模块2设置在主燃烧室1的顶部，且与主燃烧室1贯通连接；
预燃烧模块2的设置是用于对空气和燃气的充分混合和点燃火焰的产生与稳定，预燃烧模块2包括水冷点火室3，水冷点火室3的侧壁设置成双层空腔结构，双层空腔结构中设置有循环的冷却水，水冷点火室3的正上方设置有空气管路4，空气管路4中与水冷点火室3的连接部位设置有空气整流器7，该空气整流器7具体为一块与空气管路4内径相当的圆形板，该圆形板上开设有若干个大小相同的栅格，空气管路4中的空气气流通过空气压缩机输送后，到达空气整流器7的位置，此时的空气气流中各部分的流速与方向各不相同，需要空气整流器7对其进行整流，使其变为均匀的空气气流，空气整流器7下方设置有文丘里喷嘴8，均匀的空气气流进入文丘里喷嘴8内部；空气整流器7的设置很有必要，因为如果文丘里喷嘴8内的气体流速不同，会导致用于燃烧的燃气-空气混合气体的比例波动范围大，其比例波动剧烈。
水冷点火室3的一侧贯通连接有燃气管路5，文丘里喷嘴8上设置有环形开口81，燃气管路5的端部的位置文丘里喷嘴8的环形开口81位置相对应，当燃气管路5的阀门打开后，通过文丘里喷嘴8的空气气流会在燃气管路5的端部位置产生负压，对其内的燃气进行卷吸，并一起进入到文丘里喷嘴8内部进行初步混合，文丘里喷嘴8的环形开口81间隙大小是根据风压、风速和天然气压力及流速计算决定，燃料能以精确计量比最佳地与空气混合。
文丘里喷嘴8的正下方设置有高度可调的冲击盘9，通过文丘里喷嘴8进行初步混合的燃气-空气混合气体与冲击盘9产生碰撞反弹，从而对燃气-空气混合气流造成扰动，以确保空气和燃气能够完全混合，冲击盘9与文丘里喷嘴8的出气位置之间的高度根据燃气和空气的混合比进行调节，使文丘里喷嘴8前的空气流速最符合文丘里效应，保证文丘里喷嘴8的环形开口81能够均匀卷吸燃气；
上述的燃料与空气以精确计量比进行混合，是基于空气中氧气与燃气中烷烃类气体的燃烧反应配比进行确定的，燃气-空气混合气体进入到水冷点火室3内后被设置的点火模块6产生的点火火焰点燃，并在主燃烧室1内生成主火焰，此时，经过冲击盘9的扰动，被点燃的燃气-空气混合气体的流速比主火焰的传播速度慢，所以产生的主火焰能够在主燃烧室1内稳定燃烧；同时，即使在主火焰不稳定进行缩进的情况下，也无法进入到预冷点火室上方没有冷却水进行冷却的区域，在文丘里喷嘴8的环形开口81位置的气体流速始终高于主火焰的传播速度，所以不存在火焰引燃燃气管路5中燃气的隐患，使用的安全性高；
上述的点火模块6倾斜设置在预燃烧模块2的顶部，点火模块6中设置有点火发生器和火花塞，并连通有点燃气管61，在产生点火火焰的过程中，燃气管路5关闭，点燃气管61内燃料与空气混合，并用火花塞点燃产生点火火焰，待点火火焰稳定后再将燃气管路5的阀门打开，燃气进入与点火火焰汇合，从而安全地产生主火焰；
主燃烧室1侧壁贯通设置有供水单元，主火焰在主燃烧室1内稳定燃烧后，接通供水单元，使水流从主燃烧室1顶部溢流至内腔侧壁上，水流离主火焰距离近，短时间内吸收大量热量，被快速蒸发汽化产生大量的高温蒸汽，且由于燃气和空气的配比经过精确计量控制，所以混合气体能够被充分燃烧，热效率高，产生的热量损失少，大大节省了能源的消耗，且由于主燃烧室1内的水量供应无容量限制，故只要条件允许，即主火焰保持燃烧和水量保持供应，主燃烧室1内一直能稳定产出蒸汽，经济实惠，极大程度上缩短了蒸汽产出时间，而且由于冷水流的持续供应，本燃烧室系统也不会发生过热现象，安全性能高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。