本發明涉及燃燒器領域，具體涉及瓦斯燃燒領域，特別涉及一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置。

背景技術：

1、煤礦瓦斯是一種儲存在煤層中的非常規天然氣，煤礦開采過程中，需要對煤礦瓦斯進行處理，一般是采用燃燒方式處理。

2、基于對煤礦開采過程中，低濃度瓦斯燃燒進行檢索，發現了一些現有技術，現逐一介紹：

3、申請公布號cn115076689a的中國發明專利申請，公開了一種低濃度瓦斯燃燒裝置，其通過將低濃度瓦斯和液化石油氣混合，形成混合燃氣，混合燃氣容易穩定燃燒；

4、申請公布號cn103016202a的中國發明專利申請，公開了一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，其通過將低濃度瓦斯與空氣混合，得到混合燃燒氣，將混合燃燒氣投入燃燒器中進行燃燒；

5、授權公告號cn111964029b的中國發明專利，公開了一種低濃度瓦斯直接燃燒利用智能控制系統及其使用方法，該篇專利公開了對濃度不易的瓦斯氣體進行調節，保證低濃度瓦斯的高效利用、穩定燃燒以及保證燃燒室的溫度保持在預設范圍內，即瓦斯燃燒時，保證燃燒情況穩定，波動較小是有必要的，另外，該篇專利文獻還公開了將空氣與低濃度瓦斯混氣處理，實現對低濃度瓦斯的穩定燃燒。

6、由上述三篇專利文獻可知，對低濃度瓦斯進行助燃介質混合，保證低濃度瓦斯穩定燃燒是有必要的，但是助燃介質有空氣、氧氣、液化石油氣等等，其與瓦斯的密度存在差異，因此，為了保證燃燒更穩定充分，有必要對瓦斯與助燃介質進行攪拌，使之混合更均勻，基于此，本發明提出了一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置。

技術實現思路

1、為解決上述背景中提到的問題，本發明提供了一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置。

2、為實現上述技術目的，本發明所采用的技術方案如下。

3、一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，包括氣泵、燃燒器以及兩個混合構件，混合構件包括混合罐，混合罐內套設有活塞，活塞的端面開設有芯孔，活塞的上端面設置有檢測元件，檢測元件的探頭位于芯孔內；

4、罐底的端面同軸開設有底孔，底孔的下孔口設置有凸管，凸管的外圓面設置有側嘴，凸管的下端封閉，凸管的孔壁設置有內臺階；

5、內臺階內套設有旋轉管，旋轉管的下端封閉、上端設置有支座，旋轉管的外圓面開設有下氣孔，旋轉管的外部套設有位于內臺階與支座之間的彈簧一；

6、支座內安裝有錐齒輪一，錐齒輪一的齒輪軸為與旋轉管同軸的空心軸形狀，齒輪軸的下開口端與旋轉管構成轉動連接，齒輪軸的上端封閉，齒輪軸的外圓面開設有上氣孔，上氣孔與支座的內部空間連通，支座的上下兩端封閉；

7、支座上沿旋轉管的徑向安裝有葉片且安裝處形成的連軸上設置有與錐齒輪一嚙合的錐齒輪二。

8、進一步的，錐齒輪一的齒輪軸與支座之間設置有卷簧，初始時，在卷簧作用下，葉片呈傾斜布置。

9、進一步的，活塞的上端設置有連桿，連桿的上端伸出混合罐并設置有升降支架，混合構件還包括用于驅使升降支架沿豎直方向發生運動的直線模組。

10、進一步的，混合罐的罐底設置有壓力表。

11、進一步的，葉片位于混合罐內，葉片的內部中空且外表面設置有注氣孔，連軸為空心軸形狀，葉片沿旋轉管的圓周方向陣列設置有多個。

12、進一步的，旋轉管的下端同軸延伸有旋轉軸，旋轉軸的下端伸出凸管，混合構件還包括電機，旋轉軸與電機之間通過動力傳遞件實現動力連接，動力傳遞件的從動件通過連接件與旋轉軸連接，當旋轉軸沿軸心線方向發生移動時，從動件通過連接件和旋轉軸保持動力連接。

13、進一步的，葉片的上表面與下表面均設置有凸軸，凸軸與連軸同軸；

14、罐底的上端面設置有下弧槽；

15、活塞下端面的中間位置處設置有中間槽與容納槽，容納槽的槽底設置有上弧槽；

16、初始時，下弧槽位于凸軸的正下方，上弧槽位于凸軸的正上方，下弧槽或上弧槽能夠容納凸軸，容納槽能夠容納葉片，中間槽能夠容納支座。

17、進一步的，側嘴的末端設置有連接分管，兩個連接分管之間通過連接主管實現連接，連接分管的外圓面設置有接嘴一與接嘴二，氣泵的出氣端與兩個連接分管上的接嘴一之間通過出氣管實現連接，接嘴二的末端與助燃介質供應源連接，氣泵的進氣端設置有接氣管；

18、連接主管與連接分管的連接處設置有閥三，接嘴一與出氣管的連接處設置有閥一，接嘴二與助燃介質供應源的連接處設置有閥二，連接主管的外圓面設置有出氣嘴，出氣嘴與燃燒器之間通過壓力閥實現連接。

19、進一步的，壓力閥包括設置在出氣嘴與燃燒器之間的閥管，閥管由同軸不等徑的兩段圓柱管組成，兩段圓柱管的連接處形成有軸肩，閥管的直徑大的圓柱管內套設有閥塞，閥塞與閥管之間設置有彈簧二，初始時，彈簧二的彈力驅使閥塞與軸肩貼合且設置在閥塞上的閥孔與閥管的直徑小的圓柱管未構成連通，閥管的直徑小的圓柱管與出氣嘴連接。

20、進一步的，燃燒器包括燃燒室，燃燒室的上端設置有排煙管，燃燒室內設置有下灶頭，下灶頭的上方設置有上灶頭，上灶頭的上方設置有蓄熱體，蓄熱體的內部中空并設置有螺旋管道，螺旋管道的一端與上灶頭之間通過管道二實現連接，螺旋管道的另一端與壓力閥之間通過管道一實現連接。

21、本發明與現有技術相比，有益效果在于：

22、本方案能夠將低濃度瓦斯氣體與助燃介質混合，實現低濃度瓦斯氣體的燃燒，具體的，本方案通過對混合罐內的瓦斯濃度進行檢測，根據檢測結果向混合罐內注入預設量的助燃介質，然后對瓦斯與助燃介質進行混合，混合好后，通過活塞下移動作，將混合氣體注入燃燒器內進行燃燒，該過程中，一方面，助燃介質的量與瓦斯的量相對應，能夠保證在后續燃燒時，瓦斯能夠被充分燃燒，防止發生燃燒不充分的情況，另外，也不會出現助燃介質過多過少而導致燃燒出現波動，另一方面，壓力閥的設置，能夠驅使注入到燃燒器的混合氣體的速度恒定，防止燃燒出現波動，簡而言之，能夠實現對低濃度瓦斯氣體的充分燃燒且燃燒穩定，在此基礎上：

23、初始時，葉片呈傾斜布置，因此，對混合罐內的氣體的攪拌效果較佳，能夠將瓦斯氣體與助燃介質混勻，攪拌結束后的燃燒過程中，當活塞與混合罐的罐底接觸時，能夠使葉片呈水平布置并隱藏在容納槽內，兩個凸軸分別隱藏在上弧槽與下弧槽內，支座隱藏在中間槽內，卷簧與彈簧一發生壓縮，因此，能夠使混合罐內的混合氣體被活塞的下移動作全部推出去，好處在于，防止混合罐內留有殘留混合氣體，殘留混合氣體會對下一次的混合過程中的瓦斯濃度檢測造成干擾，導致注入的助燃介質的量過多，會導致后續的燃燒產生波動，燃燒不夠穩定，而本方案將混合罐內的混合氣體全部推出去，因此不存在殘留混合氣體干擾的問題，之后下一次的混合過程中，活塞上移，卷簧與彈簧一釋放彈力，葉片逐漸復位。

技術特征：

1.一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，包括氣泵(100)、燃燒器(300)以及兩個混合構件(200)，其特征在于，混合構件(200)包括混合罐(201)，混合罐(201)內套設有活塞(203)，活塞(203)的端面開設有芯孔，活塞(203)的上端面設置有檢測元件(206)，檢測元件(206)的探頭位于芯孔內；

2.根據權利要求1所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，錐齒輪一(217)的齒輪軸與支座(216)之間設置有卷簧(218)，初始時，在卷簧(218)作用下，葉片(211)呈傾斜布置。

3.根據權利要求2所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，活塞(203)的上端設置有連桿(204)，連桿(204)的上端伸出混合罐(201)并設置有升降支架(205)，混合構件(200)還包括用于驅使升降支架(205)沿豎直方向發生運動的直線模組(202)。

4.根據權利要求2所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，混合罐(201)的罐底(210)設置有壓力表(207)。

5.根據權利要求2所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，葉片(211)位于混合罐(201)內，葉片(211)的內部中空且外表面設置有注氣孔(2112)，連軸(2111)為空心軸形狀，葉片(211)沿旋轉管(214)的圓周方向陣列設置有多個。

6.根據權利要求5所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，旋轉管(214)的下端同軸延伸有旋轉軸(215)，旋轉軸(215)的下端伸出凸管(212)，混合構件(200)還包括電機(208)，旋轉軸(215)與電機(208)之間通過動力傳遞件(209)實現動力連接，動力傳遞件(209)的從動件通過連接件與旋轉軸(215)連接，當旋轉軸(215)沿軸心線方向發生移動時，從動件通過連接件和旋轉軸(215)保持動力連接。

7.根據權利要求5所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，葉片(211)的上表面與下表面均設置有凸軸(2113)，凸軸(2113)與連軸(2111)同軸；

8.根據權利要求7所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，側嘴(2121)的末端設置有連接分管(105)，兩個連接分管(105)之間通過連接主管(103)實現連接，連接分管(105)的外圓面設置有接嘴一與接嘴二，氣泵(100)的出氣端與兩個連接分管(105)上的接嘴一之間通過出氣管(102)實現連接，接嘴二的末端與助燃介質供應源連接，氣泵(100)的進氣端設置有接氣管(101)；

9.根據權利要求8所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，壓力閥(104)包括設置在出氣嘴與燃燒器(300)之間的閥管(1041)，閥管(1041)由同軸不等徑的兩段圓柱管組成，兩段圓柱管的連接處形成有軸肩，閥管(1041)的直徑大的圓柱管內套設有閥塞(1042)，閥塞(1042)與閥管(1041)之間設置有彈簧二(1044)，初始時，彈簧二(1044)的彈力驅使閥塞(1042)與軸肩貼合且設置在閥塞(1042)上的閥孔(1043)與閥管(1041)的直徑小的圓柱管未構成連通，閥管(1041)的直徑小的圓柱管與出氣嘴連接。

10.根據權利要求9所述的一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，其特征在于，燃燒器(300)包括燃燒室(301)，燃燒室(301)的上端設置有排煙管(302)，燃燒室(301)內設置有下灶頭(303)，下灶頭(303)的上方設置有上灶頭(304)，上灶頭(304)的上方設置有蓄熱體(305)，蓄熱體(305)的內部中空并設置有螺旋管道(307)，螺旋管道(307)的一端與上灶頭(304)之間通過管道二(308)實現連接，螺旋管道(307)的另一端與壓力閥(104)之間通過管道一(306)實現連接。

技術總結
本發明涉及瓦斯燃燒領域，其公開了一種基于低濃度瓦斯的燃燒裝置，包括氣泵、燃燒器以及兩個混合構件，混合構件包括混合罐，混合罐內套設有活塞，活塞的上端面設置有檢測元件，罐底的底部同軸設置有凸管，凸管的孔壁設置有內臺階，內臺階內套設有旋轉管，旋轉管的上端設置有支座，旋轉管的外圓面開設有下氣孔，旋轉管的外部套設有位于內臺階與支座之間的彈簧一，支座內安裝有錐齒輪一，錐齒輪一的齒輪軸與旋轉管構成轉動連接，齒輪軸的外圓面開設有上氣孔，支座上沿旋轉管的徑向安裝有葉片且安裝處形成的連軸上設置有與錐齒輪一嚙合的錐齒輪二，錐齒輪一與支座之間設置有卷簧，初始時，在卷簧作用下，葉片呈傾斜布置。

技術研發人員：李璐,蔡權輝,陳偉平
受保護的技術使用者：廣東一誠環?？萍加邢薰?br/>技術研發日：
技術公布日：2025/4/28