CN105114953A - 一种全混合燃气燃烧加热器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全混合燃气燃烧加热器，它包括供气***、燃烧***；供气***包括燃气比例阀、调速风机，燃烧***包括燃气混合腔、金属纤维燃烧器；燃气比例阀通过管道与调速风机的进风口相连，调速风机的出风口连接燃气混合腔的进口，金属纤维燃烧器通过固定板与燃气混合腔的出口连接。本发明种可以高效地加热液体及空气对流加热，燃烧温度高、热效率高，可以广泛用于各种需要进行加热的设备中。

Description

一种全混合燃气燃烧加热器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种燃气燃烧加热器，属于一种安装在燃气加热设备中的装置。

技术背景

随着社会发展、经济进步、人民生活水平的提高和生活节奏的加快，使用燃气燃烧产生的热量直接或者间接加工食品的设备越来越多，而在目前的实际使用中，现有的加热装置和加热方式都存在着热功率偏小、热效率低、加热时间长和烟气排放难以达标等缺陷。但是随着社会的发展，人们越来越追求加热的速度和热效率从而缩短加工时间、提高工作效率，并提高排放标准使其符合国家及国际的排放标准，使其达到相关的环保要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种全混合燃气燃烧加热器，它可以高效地加热液体及空气对流加热，燃烧温度高、热效率高。同时，它使用安全环保。因此本发明加热器可以广泛用于各种需要进行加热的设备中。本发明同时提供了此种全混合燃气燃烧加热器的控制方法。

本发明全混合燃气燃烧加热器，它包括供气***、燃烧***；供气***包括燃气比例阀、调速风机，燃烧***包括燃气混合腔、金属纤维燃烧器；燃气比例阀通过管道与调速风机的进风口相连，调速风机的出风口连接燃气混合腔的进口，金属纤维燃烧器通过固定板与燃气混合腔的出口连接。其中，燃气经燃气比例阀、管道通过调速风机的进风口与空气一起进入燃气混合腔，保证了燃气和空气的混合均匀，保证了燃烧的完全性，燃烧状态良好，CO生成少，过剩空气少，氮氧化合物生成少，排放的烟气温度低且污染排放物少，因此符合国家及国标的相关标准，达到环保的要求。

作为本发明的一种改进方式，所述的燃烧***还包括燃烧腔、点火极、火焰检测探针；燃烧腔设置在金属纤维燃烧器的外部，形成一密闭的空间；点火极、火焰检测探针设置在金属纤维燃烧器与燃烧腔之间，且两者伸出固定板外。燃烧腔将开放式变为封闭式燃烧，因此可以更好地集热，使其达到很高的温度，热效率提高。同时，其内部的燃烧为无焰燃烧，燃烧热强度大，相同的燃烧容积功率更大，所以可以有效缩小燃烧容积，使燃烧温度高。

作为本发明的一种改进方式，全混合燃气燃烧加热器还包括烟气回收装置，烟气回收装置包括回收管道、外排烟道，回收管道的进口连接在燃烧腔的后部，外排烟道连接回收管道的出口。排放的烟气经过烟气回收装置回收热能、热效率高，并有效降低烟气排放温度，对设备周围的环境影响小。

作为本发明的一种改进方式，全混合燃气燃烧加热器还包括控制***，控制***包括控制模块、脉冲点火器、风压开关、连接管；燃气比例阀、调速风机均与控制模块通过导线相连，风压开关的一端通过连接管连接在燃气混合腔的上部，其另一端通过导线与控制模块相连，点火极通过导线与脉冲点火器相连，脉冲点火器与控制模块相连，火焰检测探针通过导线与控制模块相连。控制***可以对供气***、燃烧***进行自动化控制。其中控制模块上设置有温度探头，温度探头设定的温度可以根据需要进行相应的调整，当温度探头检测到加热域温度达到其设定的温度时，控制模块给燃气比例阀下达停止工作指令使其关闭，阻止燃气的进入。当温度探头检测到加热域温度低于其设定的温度时，控制模块给燃气比例阀下达工作指令使其打开让燃气进入。在控制***工作时，控制模块可以控制燃气比例阀的开口度和调速风机的速度，从而保证燃气和空气两者以最佳的比例进行混合。

本发明全混合燃气燃烧加热器的控制方法是：在控制模块上设定好时间和温度，然后启动控制程序，控制模块给调速风机下达工作指令，调速风机启动后将空气输送至燃气混合腔内，当风压开关检测到燃气混合腔内的风压后，反馈信号给控制模块，控制模块给燃气比例阀下达工作指令使其打开，燃气在正常压力下通过燃气比例阀、管道、调速风机喷入燃气混合腔，此时调速风机根据控制模块的指令调节风量，空气以与燃气成最佳比例的量也进入燃气混合腔，两者一起边流动边混合，这样等到达燃气混合腔的出口时，已经混合成均匀的可燃气体，这时的可燃气体进入金属纤维燃烧器，并通过固定板的左表面均匀渗出，此时风压开关检测到燃气混合腔内的气压后，反馈信号给控制模块，控制模块给脉冲点火器下达工作指令，点火极放出电火花，点燃渗出的可燃气体，当火焰检测探针检测到燃烧腔内的火焰时，把信号反馈到控制模块，脉冲点火器停止点火。

本发明全混合燃气燃烧加热器的优点为：1、由于空气与燃气完全混合，燃烧状态良好，CO生成少，过剩空气少，氮氧化合物生成少，排放的烟气温度低且污染排放物少，因此符合国家及国标的相关标准，达到环保的要求；2、调整风机和进气阀可调，使空气与燃气按最佳的比例添加，因此空气中过剩空气少，燃烧腔内温度高，热效率相应提高；3、由于全混合燃烧为无焰燃烧，燃烧热强度大，相同的燃烧容积功率更大，所以可以有效缩小燃烧容积，使燃烧温度高；4、通过燃气比例阀与调速风机相互调节，可以适应不同的功率要求，因此功率可以自由调节的范围较广；5、排放的烟气经过烟气回收装置回收热能、热效率高，并有效降低烟气排放温度，对设备周围的环境影响小；6、由于本发明带有多重保护措施：风压保护、火焰保护和温度保护，因此本发明的功能安全可靠。

本发明加热器为加热效率快、安全可靠的环保装置，可广泛安装在中西餐设备中的燃气油炸炉、燃气意粉炉、燃气煮面炉、燃气保温汤池、燃气蒸柜、燃气热循环烤箱，及其它一些燃气燃烧加热的设备中，用途广泛。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是图2的A向视图；

图4是本发明的结构示意图三。

具体实施方式

从附图可知，本发明有以下几种具体的结构形式：

第一种结构形式为：全混合燃气燃烧加热器，它包括供气***、燃烧***；供气***包括燃气比例阀1、调速风机2，燃烧***包括燃气混合腔3、金属纤维燃烧器4；燃气比例阀1通过管道与调速风机2的进风口相连，调速风机2的出风口连接燃气混合腔3的进口，金属纤维燃烧器4通过固定板15与燃气混合腔3的出口连接。

此种结构形式的工作原理是：将燃气比例阀1、调速风机2的电源接通，使燃气通过燃气比例阀、管道、调速风机的进风口进入燃气混合腔3，同时调速风机将空气也送入燃气混合腔3，燃气与空气一起边流动边混合，这样等到达燃气混合腔3的出口时，已经混合成均匀的可燃气体，这时的可燃气体进入金属纤维燃烧器4，并通过固定板15的左表面均匀渗出，点燃渗出的可燃气体，气体点燃后在固定板15的左表面形成一层非常薄的蓝色火焰，可对需要加热的物体进行加热。

第二种结构形式为：全混合燃气燃烧加热器，它包括供气***、燃烧***；供气***包括燃气比例阀1、调速风机2，燃烧***包括燃气混合腔3、金属纤维燃烧器4、燃烧腔5、点火极6、火焰检测探针7；燃气比例阀1通过管道与调速风机2的进风口相连，调速风机2的出风口连接燃气混合腔3的进口，金属纤维燃烧器4通过固定板15与燃气混合腔3的出口连接，燃烧腔5设置在金属纤维燃烧器4的外部，形成一密闭的空间；点火极6、火焰检测探针7设置在金属纤维燃烧器4与燃烧腔5之间，且两者伸出固定板15外。

此种结构形式的工作原理是：将燃气比例阀1、调速风机2的电源接通，使燃气通过燃气比例阀、管道、调速风机的进风口进入燃气混合腔3，同时调速风机将空气也送入燃气混合腔3，燃气与空气一起边流动边混合，这样等到达燃气混合腔3的出口时，已经混合成均匀的可燃气体，这时的可燃气体进入金属纤维燃烧器4，并通过固定板15的左表面均匀渗出，点燃渗出的可燃气体，气体点燃后在固定板15的左表面形成一层非常薄的蓝色火焰，同时燃烧腔5加热到很高的温度，形成一个高温辐射源，直接对其外的气体、液体或者设置在其外的容器中的空气、液体或食品变热。燃烧时产生的烟气从燃烧腔5后部的管道排出。

第三种结构形式为：全混合燃气燃烧加热器，它包括供气***、燃烧***、烟气回收装置，供气***包括燃气比例阀1、调速风机2，燃烧***包括燃气混合腔3、金属纤维燃烧器4、燃烧腔5、点火极6、火焰检测探针7，烟气回收装置包括回收管道8、外排烟道9；燃气比例阀1通过管道与调速风机2的进风口相连，调速风机2的出风口连接燃气混合腔3的进口，金属纤维燃烧器4通过固定板15与燃气混合腔3的出口连接，燃烧腔5设置在金属纤维燃烧器4的外部，形成一密闭的空间；点火极6、火焰检测探针7设置在金属纤维燃烧器4与燃烧腔5之间，且两者伸出固定板15外；回收管道8的进口连接在燃烧腔5的后部，外排烟道9连接回收管道8的出口。

此种结构形式的工作原理是：将燃气比例阀1、调速风机2的电源接通，使燃气通过燃气比例阀、管道、调速风机的进风口进入燃气混合腔3，同时调速风机将空气也送入燃气混合腔3，燃气与空气一起边流动边混合，这样等到达燃气混合腔3的出口时，已经混合成均匀的可燃气体，这时的可燃气体进入金属纤维燃烧器4，并通过固定板15的左表面均匀渗出，点燃渗出的可燃气体，气体点燃后在固定板15的左表面形成一层非常薄的蓝色火焰，同时燃烧腔5加热到很高的温度，形成一个高温辐射源，直接对其外的气体、液体或者设置在其外的容器中的空气、液体或食品变热。燃烧时产生的高温烟气经过回收管道8回收热量后从外排烟道9排出。

第四种结构形式为：全混合燃气燃烧加热器，它包括供气***、燃烧***、控制***；供气***包括燃气比例阀1、调速风机2，燃烧***包括燃气混合腔3、金属纤维燃烧器4、燃烧腔5、点火极6、火焰检测探针7，控制***包括控制模块10、脉冲点火器11、风压开关12、连接管13；燃气比例阀1通过管道与调速风机2的进风口相连，调速风机2的出风口连接燃气混合腔3的进口，金属纤维燃烧器4通过固定板15与燃气混合腔3的出口连接，燃烧腔5设置在金属纤维燃烧器4的外部，形成一密闭的空间；点火极6、火焰检测探针7设置在金属纤维燃烧器4与燃烧腔5之间，且两者伸出固定板15外；燃气比例阀1、调速风机2均与控制模块10通过导线相连，风压开关12的一端通过连接管13连接在燃气混合腔3的上部，其另一端通过导线与控制模块10相连，点火极6通过导线与脉冲点火器11相连，脉冲点火器11与控制模块10相连，火焰检测探针7通过导线与控制模块10相连。

此种结构形式的工作原理是：在控制模块10上设定好时间和温度，然后启动控制程序，控制模块10给调速风机2下达工作指令，调速风机2启动后将空气输送至燃气混合腔3内，当风压开关12检测到燃气混合腔3内的风压后，反馈信号给控制模块10，控制模块10给燃气比例阀1下达工作指令使其打开，燃气在正常压力下通过燃气比例阀1、管道、调速风机2喷入燃气混合腔3，此时调速风机2根据控制模块10的指令调节风量，空气以与燃气成最佳比例的量也进入燃气混合腔3，两者一起边流动边混合，这样等到达燃气混合腔3的出口时，已经混合成均匀的可燃气体，这时的可燃气体进入金属纤维燃烧器4，并通过固定板15的左表面均匀渗出，此时风压开关12检测到燃气混合腔3内的气压后，反馈信号给控制模块10，控制模块10给脉冲点火器11下达工作指令，点火极6放出电火花，点燃渗出的可燃气体，当火焰检测探针7检测到火焰时，把信号反馈到控制模块10，脉冲点火器11停止点火，气体点燃后在固定板15的左表面形成一层非常薄的蓝色火焰，同时燃烧腔5加热到很高的温度，形成一个高温辐射源，直接对其外的气体、液体或者设置在其外的容器中的空气、液体或食品变热。燃烧时产生的烟气从燃烧腔5后部的管道排出。

控制***使调整风机和燃气比例阀可调，使空气与燃气按最佳的比例添加，因此空气中过剩空气少，燃烧腔内温度高，热效率相应提高；同时，通过燃气比例阀与调速风机相互调节，可以适应不同的功率要求，因此功率可以自由调节的范围较广；另外，由于本发明带有多重保护措施：风压保护、火焰保护和温度保护，因此本发明的功能安全可靠。

第五种结构形式为：全混合燃气燃烧加热器，它包括供气***、燃烧***、控制***、烟气回收装置；供气***包括燃气比例阀1、调速风机2，燃烧***包括燃气混合腔3、金属纤维燃烧器4、燃烧腔5、点火极6、火焰检测探针7，控制***包括控制模块10、脉冲点火器11、风压开关12、连接管13；烟气回收装置包括回收管道8、外排烟道9；燃气比例阀1通过管道与调速风机2的进风口相连，调速风机2的出风口连接燃气混合腔3的进口，金属纤维燃烧器4通过固定板15与燃气混合腔3的出口连接，燃烧腔5设置在金属纤维燃烧器4的外部，形成一密闭的空间；点火极6、火焰检测探针7设置在金属纤维燃烧器4与燃烧腔5之间，且两者伸出固定板15外；燃气比例阀1、调速风机2均与控制模块10通过导线相连，风压开关12的一端通过连接管13连接在燃气混合腔3的上部，其另一端通过导线与控制模块10相连，点火极6通过导线与脉冲点火器11相连，脉冲点火器11与控制模块10相连，火焰检测探针7通过导线与控制模块10相连；回收管道8的进口连接在燃烧腔5的后部，外排烟道9连接回收管道8的出口。

此种结构形式的工作原理是：在控制模块10上设定好时间和温度，然后启动控制程序，控制模块10给调速风机2下达工作指令，调速风机2启动后将空气输送至燃气混合腔3内，当风压开关12检测到燃气混合腔3内的风压后，反馈信号给控制模块10，控制模块10给燃气比例阀1下达工作指令使其打开，燃气在正常压力下通过燃气比例阀1、管道、调速风机2喷入燃气混合腔3，此时调速风机2根据控制模块10的指令调节风量，空气以与燃气成最佳比例的量也进入燃气混合腔3，两者一起边流动边混合，这样等到达燃气混合腔3的出口时，已经混合成均匀的可燃气体，这时的可燃气体进入金属纤维燃烧器4，并通过固定板15的左表面均匀渗出，此时风压开关12检测到燃气混合腔3内的气压后，反馈信号给控制模块10，控制模块10给脉冲点火器11下达工作指令，点火极6放出电火花，点燃渗出的可燃气体，当火焰检测探针7检测到燃烧腔5内的火焰时，把信号反馈到控制模块10，脉冲点火器11停止点火。气体点燃后在固定板15的左表面形成一层非常薄的蓝色火焰，同时燃烧腔5加热到很高的温度，形成一个高温辐射源，直接对其外的气体、液体或者设置在其外的容器中的空气、液体或食品变热。燃烧时产生的高温烟气经过回收管道8回收热量后从外排烟道9排出。

作为本发明的一种改进方式，全混合燃气燃烧加热器的控制***还包括机械式限温器14，机械式限温器14设置在燃气比例阀1与控制模块10之间，与两者均通过导线相连。机械式限温器14上的探头固定在燃烧腔5上部的容器内，当温度过高时，机械式限温器14会切断燃气比例阀1电源关闭燃气比例阀，阻止燃气的进入。机械式限温器的切断起到了保护作用，相对于控制模块的切断来说，它是一种硬切断，即其切断后需要人工对燃气比例阀进行供电。此种改进方式可以与上述的第四种和第五种结构形式结合形成另外两个结构形式，这里就不一一描述了。

本发明完全混合燃烧加热装置的优点为：1、由于空气与燃气完全混合，燃烧状态良好，CO生成少，过剩空气少，氮氧化合物生成少，排放的烟气温度低且污染排放物少，因此符合国家及国标的相关标准，达到环保的要求；2、调整风机和燃气比例阀可调，使空气与燃气按最佳的比例添加，因此空气中过剩空气少，燃烧腔内温度高，热效率相应提高；3、由于全混合燃烧为无焰燃烧，燃烧热强度大，相同的燃烧容积功率更大，所以可以有效缩小燃烧容积，使燃烧温度高；4、通过燃气比例阀与调速风机相互调节，可以适应不同的功率要求，因此功率可以自由调节的范围较广；5、排放的烟气经过烟气回收装置回收热能、热效率高，并有效降低烟气排放温度，对设备周围的环境影响小；6、由于本发明带有多重保护措施：风压保护、火焰保护和温度保护，因此本发明的功能安全可靠。

本发明加热器为加热效率快、安全可靠的环保装置，可广泛安装在中西餐设备中的燃气油炸炉、燃气意粉炉、燃气煮面炉、燃气保温汤池、燃气蒸柜、燃气热循环烤箱，及其它一些燃气燃烧加热的设备中，用途广泛。

Claims (8)

1.一种全混合燃气燃烧加热器，其特征是：它包括供气***、燃烧***；供气***包括燃气比例阀（1）、调速风机（2），燃烧***包括燃气混合腔（3）、金属纤维燃烧器（4）；燃气比例阀（1）通过管道与调速风机（2）的进风口相连，调速风机（2）的出风口连接燃气混合腔（3）的进口，金属纤维燃烧器（4）通过固定板（15）与燃气混合腔（3）的出口连接。

2.根据权利要求1所述的全混合燃气燃烧加热器，其特征是：所述的燃烧***还包括燃烧腔（5）、点火极（6）、火焰检测探针（7）；燃烧腔（5）设置在金属纤维燃烧器（4）的外部，形成一密闭的空间；点火极（6）、火焰检测探针（7）设置在金属纤维燃烧器（4）与燃烧腔（5）之间，且两者伸出固定板（15）外。

3.根据权利要求2所述的全混合燃气燃烧加热器，其特征是：全混合燃气燃烧加热器还包括烟气回收装置，烟气回收装置包括回收管道（8）、外排烟道（9），回收管道8的进口连接在燃烧腔（5）的后部，外排烟道（9）连接回收管道（8）的出口。

4.根据权利要求2或3所述的全混合燃气燃烧加热器，其特征是：全混合燃气燃烧加热器还包括控制***，控制***包括控制模块（10）、脉冲点火器（11）、风压开关（12）、连接管（13）；燃气比例阀（1）、调速风机（2）均与控制模块（10）通过导线相连，风压开关（12）的一端通过连接管（13）连接在燃气混合腔（3）的上部，其另一端通过导线与控制模块（10）相连，点火极（6）通过导线与脉冲点火器（11相连，脉冲点火器（11）与控制模块（10）相连，火焰检测探针（7）通过导线与控制模块（10）相连。

5.根据权利4所述的全混合燃气燃烧加热器，其特征是：控制***还包括机械式限温器（14），机械式限温器（14）设置在燃气比例阀（1）与控制模块（10）之间，与两者均通过导线相连。

6.根据权利要求4-5任一权利要求所述的燃烧加热器的控制方法是：在控制模块10上设定好时间和温度，然后启动控制程序，控制模块10给调速风机2下达工作指令，调速风机2启动后将空气输送至燃气混合腔3内，当风压开关12检测到燃气混合腔3内的风压后，反馈信号给控制模块10，控制模块10给燃气比例阀1下达工作指令使其打开，燃气在正常压力下通过燃气比例阀1、管道、调速风机2喷入燃气混合腔3，此时调速风机2根据控制模块10的指令调节风量，空气以与燃气成最佳比例的量也进入燃气混合腔3，两者一起边流动边混合，这样等到达燃气混合腔3的出口时，已经混合成均匀的可燃气体，这时的可燃气体进入金属纤维燃烧器4，并通过固定板15的左表面均匀渗出，此时风压开关12检测到燃气混合腔3内的气压后，反馈信号给控制模块10，控制模块10给脉冲点火器11下达工作指令，点火极6放出电火花，点燃渗出的可燃气体，当火焰检测探针7检测到燃烧腔5内的火焰时，把信号反馈到控制模块10，脉冲点火器11停止点火。

7.根据权利要求6所述的控制方法：当控制模块10上的温度探头检测到加热域温度达到其设定的温度时，控制模块给燃气比例阀下达停止工作指令使其关闭，阻止燃气的进入；当温度探头检测到加热域温度低于其设定的温度时，控制模块给燃气比例阀下达工作指令使其打开让燃气进入；在控制***工作时，控制模块可以控制燃气比例阀的开口度和调速风机的速度，从而保证燃气和空气两者以最佳的比例进行混合。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法：机械式限温器14上的探头固定在燃烧腔5上部的容器内，当温度过高时，机械式限温器14会切断燃气比例阀1电源关闭燃气比例阀，阻止燃气的进入。