CN114923171A - 一种燃烧器及废气后处理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气后处理***的技术领域，尤其是涉及一种燃烧器及废气后处理***。燃烧器包括：喷嘴组件、混合管、第一燃烧管、第二燃烧管和点火塞；混合管内形成有混合腔，混合管的一端设置有废气进口，另一端设置有出气口；第一燃烧管设置于混合管上，第二燃烧管沿混合管的径向设置于混合腔内，且第一燃烧管的一端与第二燃烧管连通，另一端设置有喷嘴组件，第二燃烧管开设有多个扩散口；第一燃烧管上开设有第一空气入口，点火塞设置于第一燃烧管上。由于第二燃烧管沿混合管的径向设置于混合腔内，能够通过多个扩散口沿混合管的径向扩散，提高废气的燃烧效果，同时占用混合管的轴向空间小，提高了空间利用率和降低了成本。

Description

一种燃烧器及废气后处理***

技术领域

本发明涉及废气后处理***的技术领域，尤其是涉及一种燃烧器及废气后处理***。

背景技术

现有的柴油后处理***燃烧器一般采用一级点燃管和二级燃烧管布置方案，一级点燃管***排气管道或壳体，二级主燃烧管采用的是与排气管道同轴布置，燃烧后的油气混合体从二级主燃管导入排气流道中。

一方面，由于火焰主要由二级主燃烧管喷出，火焰集中于中心区，径向扩散不易，而为了提高二级主燃管喷出火焰的径向扩散效果，需要将二级空气进入二级主燃管后充分旋转混合，这就导致二级主燃烧管的长度不能太短，需要较大的轴向空间，使燃烧器整体占用空间较大，降低了空间利用率和提高了成本，另一方面，尽管如此设置，喷出的火焰也受到二级主燃管的限制，径向扩散效果较差，大部分火焰直接从中心区域流入下游催化器，易损坏下游催化器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃烧器及废气后处理***，以解决现有技术中主燃管占用空间较大、降低了空间利用率、提高了成本以及易损坏下游催化器的技术问题。

本发明提供的一种燃烧器，用于废气后处理***，所述燃烧器包括：喷嘴组件、混合管、第一燃烧管、第二燃烧管和点火塞；

所述混合管内形成有混合腔，所述混合管的一端设置有废气进口，另一端设置有出气口，所述废气进口与所述出气口均与所述混合腔连通；

所述第一燃烧管设置于所述混合管上，所述第二燃烧管沿所述混合管的径向设置于所述混合腔内，且所述第一燃烧管的一端与所述第二燃烧管连通，另一端设置有所述喷嘴组件，所述喷嘴组件用于向所述第一燃烧管内喷射燃料，所述第二燃烧管开设有多个扩散口；

所述第一燃烧管上开设有第一空气入口，所述点火塞设置于所述第一燃烧管上，用于点燃所述喷嘴组件喷出的燃料。

作为一种进一步的技术方案，所述第二燃烧管的侧壁沿周向包括导向区和燃烧区，所述导向区朝向所述废气进口，用于引导废气，所述燃烧区开设有多个所述扩散口。

作为一种进一步的技术方案，所述第二燃烧管呈直线型、Y型或环形。

作为一种进一步的技术方案，所述第一空气入口为斜切口，用于在所述第一燃烧管内产生旋流。

作为一种进一步的技术方案，所述第一燃烧管包括外管体和内管体，所述外管体套设于所述内管体，且之间形成有气腔，所述喷嘴组件用于向所述内管体喷射燃料；

所述外管体的侧壁上开设有所述第一空气入口，且能够在所述气腔内产生旋流，所述内管体的侧壁上开设有多个沿周向分布的第二空气入口，多个所述第二空气入口用于在所述内管体内形成旋流。

作为一种进一步的技术方案，所述第二空气入口呈条状，且倾斜设置。

作为一种进一步的技术方案，所述外管体的侧壁上还开设有第一安装口，所述内管体的侧壁上还开设有与所述第一安装口对应的第二安装口；

所述点火塞的一端固定于所述第一安装口，另一端固定于所述第二安装口。

作为一种进一步的技术方案，所述喷嘴组件包括喷嘴本体、端盖和上盖；

所述端盖连接于所述第一燃烧管的端部，且所述端盖的侧部开设有第三空气入口，顶部开设有用于形成空气旋流的锥形通孔；

所述上盖连接于所述端盖，且开设有燃料流道，所述喷嘴本体的进口端连接于所述上盖，且与所述燃料流道连通，喷口端嵌设于所述锥形通孔内。

作为一种进一步的技术方案，还包括锥形扩散器，所述锥形扩散器设置于所述混合管内，且位于所述第二燃烧管与所述出气口之间。

本发明提供的一种废气后处理***，包括所述的燃烧器。

与现有技术相比，本发明提供的一种燃烧器及废气后处理***所具有的技术优势为：

本发明提供的燃烧器，用于废气后处理***，燃烧器包括：喷嘴组件、混合管、第一燃烧管、第二燃烧管和点火塞；混合管内形成有混合腔，混合管的一端设置有废气进口，另一端设置有出气口，废气进口与出气口均与混合腔连通；第一燃烧管设置于混合管上，第二燃烧管沿混合管的径向设置于混合腔内，且第一燃烧管的一端与第二燃烧管连通，另一端设置有喷嘴组件，喷嘴组件用于向第一燃烧管内喷射燃料，第二燃烧管开设有多个扩散口；第一燃烧管上开设有第一空气入口，点火塞设置于第一燃烧管上，用于点燃喷嘴组件喷出的燃料。

喷嘴组件将燃料喷入第一燃烧管，第一空气入口将空气导入第一燃烧管，燃料与空气在第一燃烧管内混合形成混合气，并经过点火塞点燃形成一级燃烧，由于第二燃烧管沿混合管的径向设置于混合腔内，使燃烧的混合气进入第二燃烧管后能够通过多个扩散口沿混合管的径向扩散，并与废气进口进入的废气形成二级燃烧，燃烧的火焰沿混合管的径向扩散效果好且分布均匀，提高下游催化器的使用寿命，且一二级燃烧能够有效提高废气的燃烧效果，同时第二燃烧管占用混合管的轴向空间小，使燃烧器整体能够更小，提高了空间利用率和降低了成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的燃烧器一个视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的燃烧器另一个视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的燃烧器的剖视图；

图4为本发明实施例提供的燃烧器打开上盖的俯视图；

图5为本发明实施例提供的燃烧器打开端盖的俯视图；

图6为本发明实施例提供的第二燃烧管的结构示意图。

图标：1-混合管；2-第一燃烧管；3-第二燃烧管；4-点火塞；5-废气进口；6-出气口；7-扩散口；8-第一空气入口；9-导向区；10-燃烧区；11-外管体；12-内管体；13-气腔；14-第二空气入口；15-喷嘴本体；16-端盖；17-上盖；18-第三空气入口；19-锥形通孔；20-锥形扩散器；21-连接法兰盘；22-第一空气管道；23-第二空气管道；24-燃料管道。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

具体结构如图1至图6所示。

本实施例提供一种燃烧器，用于废气后处理***，燃烧器包括：喷嘴组件、混合管1、第一燃烧管2、第二燃烧管3和点火塞4；

混合管1内形成有混合腔，混合管1的一端设置有废气进口5，另一端设置有出气口6，废气进口5与出气口6均与混合腔连通；

第一燃烧管2设置于混合管1上，第二燃烧管3沿混合管1的径向设置于混合腔内，且第一燃烧管2的一端与第二燃烧管3连通，另一端设置有喷嘴组件，喷嘴组件用于向第一燃烧管2内喷射燃料，第二燃烧管3开设有多个扩散口7；

第一燃烧管2上开设有第一空气入口8，点火塞4设置于第一燃烧管2上，用于点燃喷嘴组件喷出的燃料。

本实施例中，混合管1的一端管口为废气进口5，另一端管口为出气口6，且混合管1的两端均设置有用于连接固定的连接法兰盘21。其中，废气后处理***主要处理柴油燃烧的废气，柴油废气由混合管1的废气进口5进入，在混合腔内经过燃烧后由混合管1的出气口6排出进入下游部件，混合管1的侧壁上开设有安装孔，第二燃烧管3沿混合管1的径向设置在混合腔内，且第一燃烧管2的一端通过安装孔与第二燃烧管3连接，且与混合管1固定，另一端安装有喷嘴组件，第一燃烧管2的侧壁上开设有用于向第一燃烧管2内导入空气的第一空气入口8，第二燃烧管3的侧壁上开设有多个扩散口7，为提高燃烧的火焰沿混合管1的径向扩散效果，多个扩散口7沿混合管1的径向分布在第二燃烧管3上。

其中，喷嘴组件将燃料喷入第一燃烧管2，第一空气入口8将空气导入第一燃烧管2，燃料与空气在第一燃烧管2内混合形成混合气，并经过点火塞4点燃形成一级燃烧，由于第二燃烧管3沿混合管1的径向设置于混合腔内，使燃烧的混合气进入第二燃烧管3后能够通过多个扩散口7沿混合管1的径向扩散，并与废气进口5进入的废气形成二级燃烧，燃烧的火焰沿混合管1的径向扩散效果好且分布均匀，提高下游催化器的使用寿命，且一二级燃烧能够有效提高废气的燃烧效果，同时第二燃烧管3占用混合管1的轴向空间小，使燃烧器整体能够更小，提高了空间利用率和降低了成本。

本实施例中，燃烧管包括内管和外管，内管形成有混合腔，外管套设在内管上且之间设置有间隔，用以提高隔热效果。

本实施例的可选技术方案中，第二燃烧管3的侧壁沿周向包括导向区9和燃烧区10，导向区9朝向废气进口5，用于引导废气，燃烧区10开设有多个扩散口7。

本实施例中，第二燃烧管3的侧壁沿周向分为两部分区域，分别为导向区9和燃烧区10，导向区9朝向废气进口5，即与废气进口5相对，导向区9将接触的来流废气向导向区9的两侧导流，使废气朝向出气口6方向流动，避免废气进入第二燃烧管3内，影响燃烧，燃烧区10开设有多个扩散口7，不仅向混合管1的径向扩散燃烧的混合气，还向出气口6方向扩散燃烧的混合气，并与来流的废气燃烧，如此设置，既能保证废气流动顺畅，防止废气进入第二燃烧管3，同时扩大了径向燃烧的面积，提高燃烧效果。

本实施例的可选技术方案中，第二燃烧管3呈直线型、Y型或环形。

本实施例中，第二燃烧管3呈直线型时，第二燃烧管3的一端与第一燃烧管2连通，另一端与混合管1的内壁相抵或设置有间隙，如此，结构简单，沿混合管1的径向扩散效果较好；第二燃烧管3呈Y型时，其中一端与第一燃烧管2连通，另外两端与混合管1的内壁相抵或设置有间隙，由于两外两端沿混合管1的周向上呈一定角度，如此，能进一步提高沿混合管1的径向扩散效果，优选的，沿混合管1的周向，Y型的第二燃烧管3任意相邻的两端之间的间隔相等，便于制作，同时沿混合管1的径向扩散均匀；进一步的，第二燃烧管3也可以是在Y型的基础上设置多个分支端，沿混合管1的周向，任意两个分支端之间的间隔相等，如此能够进一步提升沿混合管1的径向扩散均匀度；第二燃烧管3呈环形时，第二燃烧管3上开设有与第一燃烧管2连接的通孔，环形结构的第二燃烧管3既能向环内扩散燃烧的混合气，也能向环外扩散燃烧的混合气，既向混合管1的径向扩散均匀，也能保证混合管1轴向的中心区域的燃烧效果。

本实施例的可选技术方案中，第一空气入口8为斜切口，用于在第一燃烧管2内产生旋流。

本实施例中，还包括第一空气管道22，第一空气管道22的一端为斜面端，斜面端与第一空气入口8匹配连接，其中斜切口即以倾斜角度贯穿第一燃烧管2的侧壁，使进入第一空气入口8的气流呈切向进入第一燃烧管2内，第一空气管道22将空气导入第一空气入口8后，由于第一空气入口8为斜切口，进入第一燃烧管2内后能够在第一燃烧管2内形成旋流，能够与喷嘴组件喷射的燃料混合更充分，提高燃烧效果。

本实施例的可选技术方案中，第一燃烧管2包括外管体11和内管体12，外管体11套设于内管体12，且之间形成有气腔13，喷嘴组件用于向内管体12喷射燃料；

外管体11的侧壁上开设有第一空气入口8，且能够在气腔13内产生旋流，内管体12的侧壁上开设有多个沿周向分布的第二空气入口14，多个第二空气入口14用于在内管体12内形成旋流。

本实施例中，外管体11套在内管体12的外侧，且外管体11和内管体12之间设置有间隔，即外管体11的内径大于内管体12的外径，外管体11的一端和内管体12的一端连接有喷嘴组件，外管体11的另一端与内管体12的另一端连接有环形挡板，外管体11和内管体12通过喷嘴组件与挡板形成密闭的气腔13。

本实施例中，第二空气入口14可以是圆孔、方孔或三角孔等，当空气由第一空气入口8进入气腔13后，在气腔13内形成绕内管体12外壁流动的旋流，由气腔13进入第二空气入口14后能够在内管体12内形成旋流，将喷嘴组件喷入内管体12内的燃料充分混合；第二空气入口14也可以是斜切口，即以倾斜角度贯穿内管体12的侧壁，如此，气腔13内的旋流空气通过第二空气入口14进入内管体12后的旋流效果增强，进一步提高混合效果。

本实施例优选的，第二空气入口14呈条状，且倾斜设置。其中，第二空气入口14沿内管体12的轴向延伸形成条状，同时第二空气入口14相对于内管体12的轴线倾斜，如此，既增大了第二空气入口14的进气量，同时通过第二空气入口14进入的空气能够进一步提高旋流效果。

本实施例的可选技术方案中，外管体11的侧壁上还开设有第一安装口，内管体12的侧壁上还开设有与第一安装口对应的第二安装口；点火塞4的一端固定于第一安装口，另一端固定于第二安装口。其中，点火塞4的前端伸入内管体12内用于点燃内管体12内的燃料，后端伸出第一安装口与外部零件连接，结构简单，固定稳定，同时不影响气腔13内的旋流，保持气腔13密闭，空气只能通过第二空气入口14进入内管体12。

本实施例的可选技术方案中，喷嘴组件包括喷嘴本体15、端盖16和上盖17；

端盖16连接于第一燃烧管2的端部，且端盖16的侧部开设有第三空气入口18，顶部开设有用于形成空气旋流的锥形通孔19；

上盖17连接于端盖16，且开设有燃料流道，喷嘴本体15的进口端连接于上盖17，且与燃料流道连通，喷口端嵌设于锥形通孔19内。

本实施例中，端盖16连接于第一燃烧管2远离第二燃烧管3的一端，端盖16背离第一燃烧管2的端面中部开设锥形通孔19，锥形通孔19为倒锥形且与第一燃烧管2连通，端盖16与环形挡板将外管体11和内管体12的两端之间的气腔13封闭；端盖16的侧壁上开设有第三空气入口18，第三空气入口18与第二空气管道23连接，喷嘴本体15包括进口端和喷口端，进口端与上盖17连接，上盖17内的燃料流道一端与进口端连通，另一端与燃料管道24连通，喷口端嵌设于锥形通孔19内，且位于锥形通孔19的轴线上。

当第二空气管道23通过第三空气入口18向锥形通孔19内输送空气后，由于空气切向进入锥形通孔19，气流绕喷嘴本体15环绕形成旋流，旋流将喷口端包裹，及时充分的将停留在喷口端周边的燃料带入第一燃烧管2，防止喷口端燃料结焦封堵喷口，降低了维护成本，同时上盖17与端盖16的设置，便于制作与拆卸维修，降低了成本。

本实施例优选的，第一空气管道22与第二空气管道23连通，方便与一个空气源连接，结构简单，节省空间。

本实施例的可选技术方案中，还包括锥形扩散器20，锥形扩散器20设置于混合管1内，且位于第二燃烧管3与出气口6之间。如此，使第二燃烧管3通过扩散口7扩散出燃烧的混合气与废气燃烧后的气流经过锥形扩散器20旋转扩散到下游，使燃烧均匀，以便后续处理。

具体的，锥形扩散器20可以是挡锥，结构简单，扩散效果好；优选的，锥形扩散器20包括锥形本体和多个叶片，多个叶片沿锥形本体的周向连接于锥形本体，且多个叶片沿相同的方向倾斜或定向，以便通过叶片产生在相同旋转方向上的打旋效果。

本实施例提供的一种废气后处理***，包括上述燃烧器，由此，该废气后处理***所达到的技术优势及效果包括上述燃烧器所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种燃烧器，用于废气后处理***，其特征在于，所述燃烧器包括：喷嘴组件、混合管(1)、第一燃烧管(2)、第二燃烧管(3)和点火塞(4)；

所述混合管(1)内形成有混合腔，所述混合管(1)的一端设置有废气进口(5)，另一端设置有出气口(6)，所述废气进口(5)与所述出气口(6)均与所述混合腔连通；

所述第一燃烧管(2)设置于所述混合管(1)上，所述第二燃烧管(3)沿所述混合管(1)的径向设置于所述混合腔内，且所述第一燃烧管(2)的一端与所述第二燃烧管(3)连通，另一端设置有所述喷嘴组件，所述喷嘴组件用于向所述第一燃烧管(2)内喷射燃料，所述第二燃烧管(3)开设有多个扩散口(7)；

所述第一燃烧管(2)上开设有第一空气入口(8)，所述点火塞(4)设置于所述第一燃烧管(2)上，用于点燃所述喷嘴组件喷出的燃料。

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第二燃烧管(3)的侧壁沿周向包括导向区(9)和燃烧区(10)，所述导向区(9)朝向所述废气进口(5)，用于引导废气，所述燃烧区(10)开设有多个所述扩散口(7)。

3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第二燃烧管(3)呈直线型、Y型或环形。

4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一空气入口(8)为斜切口，用于在所述第一燃烧管(2)内产生旋流。

5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述第一燃烧管(2)包括外管体(11)和内管体(12)，所述外管体(11)套设于所述内管体(12)，且之间形成有气腔(13)，所述喷嘴组件用于向所述内管体(12)喷射燃料；

所述外管体(11)的侧壁上开设有所述第一空气入口(8)，且能够在所述气腔(13)内产生旋流，所述内管体(12)的侧壁上开设有多个沿周向分布的第二空气入口(14)，多个所述第二空气入口(14)用于在所述内管体(12)内形成旋流。

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述第二空气入口(14)呈条状，且倾斜设置。

7.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述外管体(11)的侧壁上还开设有第一安装口，所述内管体(12)的侧壁上还开设有与所述第一安装口对应的第二安装口；

所述点火塞(4)的一端固定于所述第一安装口，另一端固定于所述第二安装口。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的燃烧器，其特征在于，所述喷嘴组件包括喷嘴本体(15)、端盖(16)和上盖(17)；

所述端盖(16)连接于所述第一燃烧管(2)的端部，且所述端盖(16)的侧部开设有第三空气入口(18)，顶部开设有用于形成空气旋流的锥形通孔(19)；

所述上盖(17)连接于所述端盖(16)，且开设有燃料流道，所述喷嘴本体(15)的进口端连接于所述上盖(17)，且与所述燃料流道连通，喷口端嵌设于所述锥形通孔(19)内。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的燃烧器，其特征在于，还包括锥形扩散器(20)，所述锥形扩散器(20)设置于所述混合管(1)内，且位于所述第二燃烧管(3)与所述出气口(6)之间。

10.一种废气后处理***，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的燃烧器。

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