[实用新型]一种作为燃烧器覆盖物的织物

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种织物，特别涉及一种作为燃气燃烧器覆盖物(burner cover)的织物及其半成品。

背景技术

众所周知，预混式燃烧器较容易让燃料完全燃烧，并大幅降低CO及NO_X的排放，然而，由于结构问题，预混式燃烧器发生回火(flashback)的可能性比较大，为防止回火，炉头设计会比较复杂且笨重。因此，用于覆盖在该外罩壳体表面以改善前述问题的覆盖物便被开发。参见图1、2，外壁5与底面2形成一容纳腔，表面3具有数个孔洞4。燃烧器覆盖物可用以覆盖在图1所示的燃烧器的外罩壳体1的表面3，以加大燃烧器的燃烧延迟空间(距离)，提高燃烧器的加热效率。最简单的燃烧器覆盖物为金属制网状覆盖物，其能用以增加燃烧器的加热空间。然而，此类金属制网状覆盖物并无法显著增加燃烧器的加热效率，同时，在红外燃烧状态时因内壁温升较大极易发生回火。

此外，现有技术也披露了一种多孔陶瓷覆盖物，其是以陶瓷材料所制成的含有数个孔洞的燃烧器覆盖物。该多孔陶瓷覆盖物除了能增加燃烧器的加热空间之外，还能使未燃烧完全的气态燃料，如瓦斯，短暂储存在孔洞中，增加燃料被燃烧的机会。然而，此类多孔陶瓷覆盖物容易因为撞击而受损，也容易因为冷热不均或红外燃烧强度过大而造成开裂损坏。

因此，以金属短纤，如切削金属短纤(machined metal fiber)，所制成的燃烧器覆盖物便被研发出来，如美国专利号第7,053,014号所揭露的包含切削金属短纤束的燃烧器薄膜(burner membrane)；以及国际公告号WO97／04152号所揭露的包含切削金属短纤束(machined metal fiber bundle)的织物，以取代前述的现有燃烧器覆盖物。请参见图3及图4，图3是美国专利号第7,053,014号所揭露的作为燃烧器薄膜的织物；图4则是以图3中的薄膜覆盖于图2中的燃烧器的外罩壳体示意图。如图3、图4所示，该织物6由数根切削金属短纤7所捻成的多束切削金属短纤束8以及多束纬纱9所织成。特别地，这些切削金属毛羽会自金属短纤束8伸展出来并覆盖在这些切削金属短纤束8与纬纱9所形成的一开口区域(open zone)10。此外，当将该织物6覆盖在燃烧器外罩壳体的表面时，这些凸出于开口区域10的切削金属毛羽能提高织物6的覆盖率(covering ratio)，借以降低燃料的散失速度，提高燃料完全燃烧的机率。此外，较高的覆盖率也可提高该织物的布气密度，并且有助于燃料的平均分布。同时，该结构减少了织物对炉头内壁的热传导，有利于混合气体对织物结构的冷却，显著降低红外燃烧时的内壁温升，从而防止回火的发生。

然而，由于切削金属短纤的纤维机械强度较弱，而且纤维线径变异大，因此很容易在燃烧器组装、使用及保养时断裂，进而造成燃烧器堵塞，影响燃烧器的使用寿命。更甚者，这些切削金属短纤的掉落也会造成织物的覆盖率降低及透气度变异加大，进而造成布气密度改变以及燃料分布不均匀的问题。此外，由于上述专利文献提到这些切削金属纤维的长度仅约为10至25公分，而且纤维机械强度较弱，因此在加捻时会面临极大的困难，若捻度太低，则短纤之间的抱合力不足，造成织物强度下降，容易破裂，致使该燃烧器薄膜的机械性能随着使用时间而下降；若捻度太高，则使切削金属毛羽数量减少，覆盖率降低。

由于预混式燃烧器的混合比例以及送出压力需要与燃烧器覆盖物的阻力匹配，因此燃烧器覆盖物的阻力不可变异过大，换言之，其覆盖率最好要能保持恒定。此外，因为要使用在高温环境，因此燃烧器覆盖物在高温下的纤维强度要足够才能有足够的使用寿命。显而易见地，上述专利文献所揭露的燃烧器薄膜利用切削金属短纤的金属短纤毛羽覆盖在开口区域来增加覆盖率的作法，由于纤维机械强度弱，事实上，并无法精确地控制金属毛羽脱落的问题，因此其覆盖率也无法保证。此外，因为上述专利文献使用切削法制成的金属纤维，故其强度较弱，容易断裂，所以利用切削金属短纤制成的织物强度也下降，因此影响使用寿命。

为解决上述金属短纤燃烧器覆盖率不稳定的问题，中国实用新型专利ZL200720146279.X介绍了集束拉拔法提供的多束金属纱所织成织物,该织物克服了前述切削金属短纤维织物的缺陷,它提供一种作为一燃烧器覆盖物的织物。覆盖率不容易随着使用时间而改变，并且，其所使用的金属纤维强度较强，不易断裂，因此较不会影响燃烧器的寿命也较能维持织物的透气度。但生产过程对环境有相当影响，需要配套环保设施，因而该方法生产成本较高。同时，因集束拉拔法固有的缺陷，决定了纤维的直径不均匀，并且纤维表面形貌复杂，不利于织物的高温寿命。