【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃烧装置,尤其涉及一种具有二重预热结构的微型液体燃烧器及其燃烧方法。
技术介绍
近十几年来,随着科学技术的发展,社会各领域对微小型电子机械和设备的需求急剧增长,这极大推动了科学工作者对微能源系统的研究。就目前而言,绝大部分的微型动力设备通常由传统的化学电池供能。然而,化学电池存在能量密度低、体积和重量大、充电时间长,对环境不友好等明显缺点,已渐渐不满足社会发展的主流需求。而液体碳氢燃料的能量密度能达到目前普遍使用的锂电池的能量密度的几十倍之高,这使得以碳氢燃料为能源的动力系统的微型化成为可能,有利于提高微机电系统的集成度;同时液体碳氢燃料不会造成污染,大大减缓了现代社会的环境压力。因此,基于液体碳氢燃料的微型能源系统在未来具有广阔的应用前景。而作为微能源系统的核心,设计出性能优良的微型燃烧器一直是研究热点。不同于传统燃烧过程,微小尺度燃烧过程所处的有效燃烧空间非常小,由此带来的面体比相对于常规燃烧器有数十倍之大,因此其热损失显著增加;其次,尺寸的减小,造成燃料和空气在燃烧器中停留时间缩短,燃料不能充分燃烧,燃烧过程也可能组织不成功。因此,在微小尺度内实现稳定燃烧和提高燃烧效率是当前研究重点。然而,目前已实现应用的微型燃烧器多采用气体燃料。与液体燃料相比,其能量密度低,储存和运输不便。以液体碳氢为燃料的微型燃烧器具有一定的优势。但液体燃料需要附加的时间和空间来蒸发和混合 ...
【技术保护点】
一种具有二重预热结构的微型液体燃烧器,包括燃烧器外筒本体(2)、用于密封燃烧器外筒本体(2)上下两端的上密封板(1)和下密封板(2);所述燃烧器外筒本体(2)下端侧壁开设有排气孔(11);其特征在于:在燃烧器外筒本体(2)的内部,由外至内依次包括第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒(3);所述第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒(3)的下端均由下密封板(2)密封,所述第一套筒(6)和第三套筒(3)的上端通过密封顶盖(15)密封,密封顶盖(15)的外表面与上密封板(1)的内表面之间具有间隙;所述第二套筒(5)的顶端与密封顶盖(15)的内表面之间具有间隙;在第二套筒(5)的筒壁上,还设有四块径向贯穿其筒壁的隔板(17),该隔板(17)的内侧边连接第三套筒(3)内壁,外侧边连接第一套筒(6)内壁,上侧边连接密封顶盖(15),下侧边连接下密封板(2);该四块隔板(17)将第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒(3)之间的空间分割成两个相对且独立的空气预热腔、两个相对且独立的燃料预热腔。
【技术特征摘要】
1.一种具有二重预热结构的微型液体燃烧器,包括燃烧器外筒本体(2)、
用于密封燃烧器外筒本体(2)上下两端的上密封板(1)和下密封板(2);
所述燃烧器外筒本体(2)下端侧壁开设有排气孔(11);其特征在于:
在燃烧器外筒本体(2)的内部,由外至内依次包括第一套筒(6)、第二
套筒(5)和第三套筒(3);所述第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒
(3)的下端均由下密封板(2)密封,所述第一套筒(6)和第三套筒(3)
的上端通过密封顶盖(15)密封,密封顶盖(15)的外表面与上密封板(1)
的内表面之间具有间隙;所述第二套筒(5)的顶端与密封顶盖(15)的内表
面之间具有间隙;
在第二套筒(5)的筒壁上,还设有四块径向贯穿其筒壁的隔板(17),
该隔板(17)的内侧边连接第三套筒(3)内壁,外侧边连接第一套筒(6)
内壁,上侧边连接密封顶盖(15),下侧边连接下密封板(2);该四块隔板(17)
将第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒(3)之间的空间分割成两个相
对且独立的空气预热腔、两个相对且独立的燃料预热腔。
2.根据权利要求1所述具有二重预热结构的微型液体燃烧器,其特征在
于:所述空气预热腔以第二套筒(5)的筒壁为界,分为第一空气预热腔(10-1)
和第二空气预热腔(10-2),该第一空气预热腔(10-1)和第二空气预热腔(10-2)
的连通,是通过第二套筒(5)的顶端与密封顶盖(15)的内表面之间的间隙
实现连通;
所述燃料预热腔以第二套筒(5)的筒壁为界,分为第一燃料预热腔(8-1)
和第二燃料预热腔(8-2),该第一燃料预热腔(8-1)和第二燃料预热腔(8-2)
的连通,是通过第二套筒(5)的顶端与密封顶盖(15)的内表面之间的间隙
实现连通;
所述第三套筒(3)的内壁面空间为燃烧室(31),第一套筒(6)的外壁
\t面与燃烧器外筒本体(2)内壁面之间的空间为排气通道(33);所述燃烧室
(31)与排气通道(33)的连通,是通过密封顶盖(15)的外表面与上密封
板(1)内表面之间的顶层迂回通道(32)实现连通;
在第三套筒(3)底部周壁上,对应于两个空气预热腔的第二空气预热腔
(10-2),分别开设有一个燃烧室空气进气口(12);在第三套筒(3)底部周
壁上,对应于两个燃料预热腔的第二燃料预热腔(8-2),分别开设有一个燃烧
室燃料进气口(9);
在下密封板(2)上,对应于两个空气预热腔的第一空气预热腔(10-1),
分别开设有一个空气入口孔(10);在下密封板(2)上,对应于两个燃料预
热腔的第一燃料预热腔(8-1),分别开设有一个燃料入口孔(8);
空气由空气入口孔(10)依次经过第一空气预热腔(10-1)、第二空气预
热腔(10-2)、燃烧室空气进气口(12)后进入燃烧室(31);与此同时,燃料
由燃料入口孔(8)依次经过第一燃料预热腔(8-1)、第二燃料预热腔(8-2)、
燃烧室燃料进气口(9)后进入燃烧室(31)并与空气进行混合燃烧,燃烧后
的废气通过顶层迂回通道(32)、排气通道(33),最后由总排气孔(11)排
出至燃烧器外筒本体(2)外部。
3.根据权利要求2所述具有二重预热结构的微型液体燃烧器,其特征在
于:空气通过空气入口孔(10)自下而上进入第一空气预热腔(10-1),自
上而下进入第二空气预热腔(10-2),自下而上进入燃烧室(31),自上而下进
入排气通道(33);燃料由燃料入口孔(8)自下而上进入第一燃料预热腔(8-1),...
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