回热式旋流燃烧器制造技术

技术编号:10815731 阅读:64 留言:0更新日期:2014-12-24 19:50
一种用于多种液体燃料的回热式旋流燃烧器,主要由阀芯型喷嘴(1),前端盖(2),燃烧反应腔外壁(3),回热腔(4),引燃塞(5),回热腔外壁(6),燃烧反应腔(7),燃气排出口(8),后端盖(9),压缩工质进口(10),前端导流槽(11)和桥路排孔(12)组成,其中:由前端导流槽(11)进入燃烧反应腔(7)的工作介质产生3000g的旋流引力场,从而提高燃烧效率;由于燃料在燃烧反应腔(7)内反应时间较长,从而对燃料的技术指标要求很低,适用于多种燃料;另外,强制循环的工作介质构成了热能的闭路循环,从而减少了热能的传导损失。本发明专利技术的结构采用良好的耐蚀性材料,可广泛采用化工品燃料和劣质燃料,本发明专利技术结构合理简单,造价低廉,使用维护和修理简易。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于多种液体燃料的回热式旋流燃烧器,主要由阀芯型喷嘴(1),前端盖(2),燃烧反应腔外壁(3),回热腔(4),引燃塞(5),回热腔外壁(6),燃烧反应腔(7),燃气排出口(8),后端盖(9),压缩工质进口(10),前端导流槽(11)和桥路排孔(12)组成,其中:由前端导流槽(11)进入燃烧反应腔(7)的工作介质产生3000g的旋流引力场,从而提高燃烧效率;由于燃料在燃烧反应腔(7)内反应时间较长,从而对燃料的技术指标要求很低,适用于多种燃料;另外,强制循环的工作介质构成了热能的闭路循环,从而减少了热能的传导损失。本专利技术的结构采用良好的耐蚀性材料,可广泛采用化工品燃料和劣质燃料,本专利技术结构合理简单,造价低廉,使用维护和修理简易。【专利说明】回热式旋流燃烧器
本专利技术涉及一种燃烧器,属于热能、热机、动力机械领域,尤其是将液体燃料中的化学能通过燃烧反应,产生高温高压热能,然后由热机或动力机械转换为机械能的燃烧器。
技术介绍
目前燃气轮机、涡扇发动机以及燃油锅炉、燃煤粉锅炉的燃烧器更多地采用旋风、旋流燃烧技术,用以提高燃烧效率,以期达到节能减排环保的目的。 旋风燃烧器通常以整流叶片所形成的旋流场,其引力场的作用有效也有限,仍不能满足进一步的技术要求。 因此,设计一种燃烧器即可以提高燃烧效率,降低未完全反应物的排放,又可以减少燃烧器大梯度温度场和材料热传导所造成的热能损失,是十分必要的。
技术实现思路
根据
技术介绍
所述,本专利技术的目的在于避免上述不足,提供一种将分离
的强引力场技术引入旋流燃烧器,使燃烧器内部产生数千倍地心重力的引力场,作用于雾化的燃料雾滴,完善汽化过程,提高燃烧效率,降低未完全反应物的排放;同时将热工领域的换热、回热技术应用于燃烧器的结构设计,通过回热构造,尽可能地减少燃烧器大梯度温度场和材料热传导所造成的热能损失(,而且能够)用于多种液体燃料的燃烧器。 为了实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案来实现的:一种用于多种液体燃料的燃烧器,主要由阀芯型喷嘴(I ),前端盖(2),燃烧反应腔外壁(3),回热腔(4),引燃塞(5),回热腔外壁(6),燃烧反应腔(7),燃气排出口(8),后端盖(9),压缩工质进口(10),前端导流槽(11)和桥路排孔(12)组成,其中:工作介质通路和燃气排出口(8)相互隔离,燃烧反应腔(7)的外壁与外壳之间形成回热腔(4),工作介质通路使工作介质流向回热腔(4),桥路排孔(12)位于压缩工质进口(10)与回热腔(4)之间,燃气排出口(8)使高温、高压燃气进入动力机械做功,燃气排出口(8)外径与燃烧反应腔(7)外径相切,燃气排出口( 8 )旋向与前端导流槽(11)旋向一致。 进一步地,所述的桥路排孔(12)的构造为燃烧反应腔(7)的外壁与外壳之间构成互不干涉的通道。 进一步地,所述的前端导流槽(11)按周向分布其数量为3至12个。 进一步地,所述的燃烧反应腔(7)为圆筒形空间,其长度与直径的比例关系为2至5倍。 由于采用上述技术方案,本专利技术具有以下优点和效果:1、本专利技术能够很简单地适配于(某种)热机或动力机械,使热机或动力机械小型化,广泛服务于人们的生产和生活之中;2、本专利技术借助工作介质的旋转流动面而形成3000倍地心重力的引力场,在此引力场作用下,喷入燃烧腔7 (燃烧反应腔(7))的燃料雾滴在极短时间内完成汽化和漂移,较细的雾滴在2毫秒内完成汽化燃烧过程,较大雾滴在没有完成汽化蒸发前由强引力场作用下漂移到燃烧腔(燃烧反应腔(7))圆筒形器壁表面,较大雾滴在沿器壁表面爬行中完成蒸发汽化过程及燃烧反应,这个过程约5至15毫秒以内;3、本专利技术的燃料在燃烧腔中进行化学反应的时间较长,可达25至50毫秒,为内燃机5至10倍,为燃气轮机或涡扇发动机的10至20倍,燃料燃烧化学反应时间充分,燃烧效率高,未完全反应的物质如一氧化碳、碳氢化合物等排放少;4、本专利技术采用高温非金属材料,其材料本身热传导系数小,且不必采取强制冷却措施,因而减少热能的损失;5、本专利技术回热腔构造,以工作介质的循环将燃烧器(燃烧反应腔(7))器壁材质所传导出的热能再带回到燃烧反应腔中,形成热能传导扩散的闭路循环,减少因材料热传导造成的热能损失;6、本专利技术的启动方式为电热引燃,引燃塞为导电陶瓷材质,通电后加热至800°C,用以引燃喷入燃烧腔中的燃料雾滴,燃烧器的每一次工作循环,仅执行一次启动操作,然后即连续燃烧工作;7、本专利技术的燃烧腔(燃烧反应腔(7))为一圆筒形空间,利于工作介质气流的旋转运动,燃烧腔的长径比不宜小于2,也不宜大于5,以维持旋流场的稳定;燃烧腔的容积(L)与工作介质的流量(L/s)比例关系为16至25分之一,以保证燃料与工作介质的充分燃烧反应时间;8、由于强引力旋流场的作用及较长燃烧反应时间的设计,本专利技术对燃料的技术指标要求不严格,能够适用于多种液体燃料,只要具有一定化学能热值的液体燃料均可使用;9、本专利技术由高温非金属材料构成,具有很强的耐腐蚀性能,适用于腐蚀性很强的化工危险品燃料和劣质燃料。 【专利附图】【附图说明】 图1a为本专利技术结构的剖视示意图;图1b为本专利技术结构的轴向示意图;图2为本专利技术工作流程示意图;图3为本专利技术的回热节能机能示意图;图4为本专利技术结构的立体示意图。 【具体实施方式】 一种用于多种液体燃料的燃烧器,主要由阀芯型喷嘴1,前端盖2,燃烧反应腔外壁3,回热腔4,引燃塞5,回热腔外壁6,燃烧反应腔7,燃气排出口 8,后端盖9,压缩工质进口 10,前端导流槽11和桥路排孔12组成,其中:工作介质通路和燃气排出口 8相互隔离,燃烧反应腔7的外壁与外壳之间形成回热腔4,桥路排孔12位于压缩工质进口 10与回热腔4之间,桥路排孔12的构造为燃烧反应腔7的外壁与外壳之间构成互不干涉的通道,工作介质通路使工作介质流向回热腔4,燃气排出8使高温、高压燃气进入动力机械做功,燃气排出口 8外径与燃烧反应腔7外径相切,燃气排出口 8旋向与前端导流槽11旋向一致;所述的前端导流槽11按周向分布其数量为3至12个;所述的燃烧反应腔7为圆筒形空间,其长度与直径的比例关系为2至5倍。 燃烧器的结构如图1所示:阀芯型喷嘴1,燃烧器的前端盖2,回热腔4,燃烧反应腔7及燃烧反应腔外壁3,工作介质通路6,高温高压的燃气排出口 8,燃烧器的后端盖9及压缩工质进口 10,11为位于燃烧器前端的导流槽以引导工质产生强引力旋流场,12为位于燃烧器后端的桥路排孔,桥路排孔12在燃烧反应腔外壁3与回热腔外壁6之间的连接结构中形成工作介质的通路,并为高温高压燃气排出口 8留出通道,5为启动工作的引燃塞,燃烧器的回热腔4与桥路排孔12相通,并通向激励工质旋流运动的导流槽11形成强引力场。 回热式旋流燃烧器的三个高温非金属构件,前端盖2,后端盖9,及燃烧器本体由穿钉螺母联接紧固。 由图2示出燃烧器的工作流程:经压缩的工作介质20由后端盖压缩工质进口 10,通过桥路排孔12和回热腔4通过燃烧器前端的一组导流槽11沿切向进入燃烧反应腔7,工作介质以每秒26至28米的速度沿切向进入燃烧反应腔7后,由气流剧烈的旋转运动而产生了约3000倍地心重力的引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回热式旋流燃烧器,主要由阀芯型喷嘴(1),前端盖(2),燃烧反应腔外壁(3),回热腔(4),引燃塞(5),工作介质通路(6),燃烧反应腔(7),燃气排出口(8),后端盖(9),压缩工质进口(10),前端导流槽(11)和桥路排孔(12)组成,其特征在于:工作介质通路(6)和燃气排出口(8)相互隔离,燃烧反应腔(7)的外壁与外壳之间形成回热腔(4),工作介质通路(6)使工作介质流向回热腔(4),桥路排孔(12)位于压缩工质进口(10)与回热腔(4)之间,燃气排出口(8)使高温、高压燃气进入动力机械做功,燃气排出口(8)外径与燃烧反应腔(7)外径相切,燃气排出口(8)旋向与前端导流槽(11)旋向一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄友钢
申请(专利权)人:北京发源动力机械设计研究有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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