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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112696676A(43)申请公布日2021.04.23(21)申请号201911011218.6(22)申请日2019.10.23(71)申请人中国科学院大连化学物理研究所地址116023辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号(72)发明人李为臻张景才张涛(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人马驰(51)Int.Cl.F23D14/18(2006.01)F23D14/02(2006.01)F23D14/46(2006.01)F24H9/18(2006.01)F23C5/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称带有换热系统的无焰燃烧器或无焰燃烧器组及应用(57)摘要带有换热系统的无焰燃烧器,由换热机构和催化器构成,换热机构为由金属管件构成的内部连通的框架式结构,换热机构上安装催化器,换热机构和催化器构成一个中空的燃烧器,换热机构一端设有燃气与助燃气混合气的气体入口,换热机构设有换热介质入口和换热介质出口;催化器为多孔催化剂结构。本发明通过在换热金属管件上安装催化器来构成燃烧器,使催化剂在无焰燃烧过程中通过换热降低温度,对催化剂进行保护,延长了催化剂的使用寿命;将该无焰燃烧器与风机及燃气阀组成燃烧机,结构简单、灵活性强;可以与锅炉或热水器组装使用,二者的换热机构可采用并联或者串联结构,易于安装,产热量高。CN112696676ACN112696676A权利要求书1/2页1.带有换热系统的无焰燃烧器,其特征在于:其为中空的密闭腔体,其部分或全部外壁面采用催化器(4)、或换热机构(5)和催化器(4)构成,于密闭腔体的外壁面上设有燃气与助燃气混合气的气体入口(2);催化器(4)为1个或2个以上的块状或板状的多孔催化剂结构;换热机构(5)为2个以上的金属管件内部连通的框架式结构,构成一金属管换热器,2个以上的金属管件间相互连通,于金属管换热器上设有换热介质入口(1)和换热介质出口(3);每个块状或板状的多孔催化剂的上面、下面、左面、右面、前面、后面的六个面中至少有二个面上设有与多孔催化剂相贴接的金属管件。2.根据权利要求1所述的带有换热系统的无焰燃烧器,其特征在于:无焰燃烧器为中空密闭的长方形筒体,其一侧端面由带有通孔的端板构成的进气端面,通孔作为气体入口(2),其余5个端面均由金属管件围成的框架及位于金属管框架内的多孔催化剂构成,金属管件和多孔催化剂位于筒体的外壁面上,所述金属管框架中的金属管间相互连通,构成换热机构(5),于换热机构(5)上设有换热介质入口(1)和换热介质出口(3);或,无焰燃烧器为中空密闭的圆筒,其一底面由带有通孔的端板构成的进气端面,通孔作为气体入口(2),另一个底面和侧壁面均由金属管件围成的框架及位于金属管框架内的多孔催化剂构成,金属管件和多孔催化剂位于筒体的另一个底面和侧壁面上;所述金属管框架中的金属管间相互连通,构成换热机构(5),于换热机构(5)上设有换热介质入口(1)和换热介质出口(3)。3.根据权利要求2所述的带有换热系统的无焰燃烧器,其特征在于:长方形筒体的无焰燃烧器,除进气端面之外的其余5个端面的外壁面均是由金属管件围绕成的长方形,长方形内部设有1个或2个以上的块状或板状的多孔催化剂;当设有2个以上的多孔催化剂时,相邻多孔催化剂由1个金属管件间隔;或,圆筒无焰燃烧器,另一个底面金属管件围绕成的圆形,圆形内部设有1个或2个以上的块状或板状的多孔催化剂;当设有2个以上的多孔催化剂时,相邻多孔催化剂由1个金属管件间隔;侧壁面由2个以上的块状或板状的多孔催化剂和2个以上的金属管件依次间隔而成;所述金属管框架中的金属管间相互连通,构成换热机构(5),于换热机构(5)上设有换热介质入口(1)和换热介质出口(3)。4.根据权利要求1所述的带有换热系统的无焰燃烧器,其特征在于:无焰燃烧器为中空密闭的筒体,所述筒体的外壁面上开设有与筒体内部连通的气体入口(2),于筒体的外壁面上开设有2个以上的通孔,于通孔处填充有用于密封通孔区域的多孔催化剂、或多孔催化剂和金属管件,通孔面积之和为筒体外表面的80%以上;所述催化剂包裹式密封安装于金属管件围成的框架孔内,或催化剂支撑式安装于金属管件围成的框架上。5.根据权利要求1-4任一所述的带有换热系统的无焰燃烧器,其特征在于:多孔催化剂为块状或板状多孔整体催化剂或填充于中空容器内的颗粒催化剂,且无焰燃烧器腔体内和腔体外的容器壁面上开设有气体通孔;金属管件为方形或圆形金属管,金属管件的中轴线与多孔催化剂的板体表面平行;金2CN112696676A权利要求书2/2页属管件垂直板体表面的宽度或直径与多孔催化剂板体的厚度相当。6.根据权利要求1-5任一