本发明专利技术公开一种燃料燃烧烟气快速排出装置，包括被动进气系统和主动排气系统，被动进气系统包括透明保护罩和燃料燃烧进气系统；主动排气系统包括多孔泡沫层、稳压系统、外壳和压板；燃料燃烧进气系统包括中部支架和燃料燃烧平台，中部支架由上段支架和下段支架组成，上段支架和下段支架之间安装有燃料燃烧平台，中部支架的外围设置有多孔泡沫层和稳压系统，稳压系统由稳压腔和稳压板组成；多孔泡沫层和稳压系统的外围安装有外壳，外壳的底部与中部支架之间形成有圆环形进气口，稳压腔、外壳和中部支架之间形成有环形高压腔，压板安装于外壳的上表面与多孔泡沫层之间，透明保护罩安装于外壳的顶部，透明保护罩的下端设有被动进气口。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料燃烧烟气快速排出装置
本专利技术涉及流体领域及光谱领域，具体涉及一种可实现燃料燃烧烟气快速排烟装置，以达到发射光谱测量条件。
技术介绍
发射光谱是物质组分鉴别的重要手段，通过发射光谱的测量可以实现多物质组分的精准识别。目前发射光谱测量主要针对气体可燃物，如甲烷、乙烷、正庚烷的发射光谱等。由于气态燃料容易达到稳态燃烧，其发射光谱测量相对简单。然而，针对固态燃料燃烧，由于燃烧不均匀且会产生固体颗粒，尤其是一些燃料会产生大量烟雾，会极大的干扰光谱测量精度，从而影响组分的鉴别结果。为了能够精确的测量固态可燃物的发射光谱，需要制造一个稳定的燃烧环境，并能快速排出燃烧区域周围的烟气，减少烟雾对发射光谱的吸收，散射等因素，进而获得真实准确的发射光谱。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种燃料燃烧烟气快速排出装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种燃料燃烧烟气快速排出装置，包括被动进气系统和主动排气系统，所述被动进气系统包括透明保护罩和燃料燃烧进气系统；所述主动排气系统包括多孔泡沫层、稳压系统、外壳和压板；所述燃料燃烧进气系统包括中部支架和燃料燃烧平台，所述中部支架为中空筒型结构且由上段支架和下段支架组成，所述上段支架和下段支架之间安装有所述燃料燃烧平台，所述燃料燃烧平台由多孔泡沫材料组成；所述中部支架的外围从上到下依次设置有多孔泡沫层和稳压系统，所述稳压系统由从上到下依次设置的稳压腔和稳压板组成；多孔泡沫层和稳压系统的外围安装有所述外壳，所述外壳的底部与中部支架之间形成有圆环形进气口，所述稳压腔、外壳和中部支架之间形成有环形高压腔，环形高压腔的半径大于圆环形进气口的半径；所述压板安装于所述外壳的上表面与多孔泡沫层之间，所述透明保护罩安装于所述外壳的顶部，所述透明保护罩的下端设有被动进气口。优选地，所述多孔泡沫材料的孔隙率为60％-90％，通孔率为98％，孔径为10μm±2μm。优选地，所述多孔泡沫材层的形状为中间带孔的圆柱型结构，与上段支架过盈配合，与外壳间隙配合；多孔泡沫材层内的多孔泡沫材料的孔隙率为60％-90％，通孔率为98％，孔径为50μm±5μm。优选地，所述多孔泡沫材料由多孔泡沫钛、多孔泡沫铁、多孔泡沫铜或多孔泡沫陶瓷其中的一种或几种组成。优选地，所述上段支架的内径大于下段支架的内径。优选地，所述透明保护罩中空形结构，所述被动进气口的形状为矩形、圆形或三角形。优选地，所述透明保护罩的材料为石英、紫外透镜、玻璃或有机玻璃。优选地，所述稳压腔内充满球状固体。优选地，所述稳压板上布满有直径相等的稳压通孔，稳压通孔的直径为0.8～1.2mm。优选地，所述压板为圆环形结构，压板与外壳为螺栓连接，压板与多孔泡沫层之间通过密封垫连接。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：1.在空间上从下到上进气口、环形高压腔、稳压板、稳压腔、多孔泡沫层等个元件或空间呈轴对称的串联结构，因此主动排气协流在空间流动过程中方向性非常好，不会因为气流方向的改变而形成紊流，保证了整体协流的稳定性。因此在宏观上可以保证迅速地将燃料燃烧产生的烟气迅速排出。2.高速气流和多孔稳压板的存在会在装置中形成一个高压腔，高压腔的存在会极大地减少由于气流的高速流动而带来的气体涡流，在微观上保证了主动排气协流的稳定性。3.稳压腔内球状固体的存在可以对从高压腔出来的气体进行二次稳流，由于球状固体在空间中均匀分布、规则排列，所以在微观上保证了主动排气协流的稳定性。4.多孔泡沫材料的存在可以对从稳压腔出来的气体进行三次稳流，多孔泡沫材料的孔径在微米量级，气流通过极细的孔道会产生更加稳定的排气协流，在多孔泡沫材料上方30mm的高度范围内形成层流气流，而不会将烟气带入到燃料燃烧平台的上方，从而避免了干扰燃料发射光谱的测量。5.透明保护罩的存在可以隔离燃烧场和大气场，可以避免燃料燃烧产生的废物直接排放到大气中，从而污染空气。透明保护罩中被动进气口的存在可以极大地保证将燃料燃烧产生的烟气迅速排出。因为在压板上方是没有主动排气协流的，如果没有被动排气口，那么根据流体力学的相关知识易知在压板上方会形成强度较高的滚流，滚流会将烟气带入到燃料燃烧平台上方的空间中，从而干扰燃料发射光谱的测量。增加被动排气口，被动排气协流会从被动排气口进入，弥补了压板上方没有排气协流的缺点，在压板上方形成被动排气协流，从而避免了滚流的存在，消除了滚流对燃料发射光谱测量的干扰。6.燃料燃烧平台下方中空部分的存在可以保证固体燃料的正常燃烧，燃料燃烧需要有氧化剂才能发生化学反应，通过从燃料下方通入适量空气等作为氧化剂，燃料就可以以一定的速度进行燃烧。就可以人为地控制形成稳定的燃烧过程。附图说明图1是本专利技术装置的截面状态结构示意图。图2是本专利技术装置的俯视结构示意图。图3是稳压板的结构示意图。图4-1至图4-3分别是透明保护罩上被动进气口的矩形、圆形和三角形形状示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种燃料燃烧烟气快速排出装置，其包括被动进气系统和主动排气系统，如图1和图2所示。被动进气系统包括透明保护罩1和燃料燃烧进气系统。透明保护罩1包括有被动进气口1-1，被动进气口1-1的形状可以为矩形、圆形和三角形，具体如图4-1、4-2、4-3所示。进气口位置紧靠透明保护罩1下端。本实施例中透明保护罩形状为中空方筒型。透明保护罩材料应具有较好的透光性或者能够通过特定波长的光，以不干扰光谱测量为主要标准。优选项为石英、紫外透镜、玻璃和有机玻璃。本专利技术中透明保护罩1用于隔离燃料燃烧产生的烟气、透过自发辐射光和提供被动进气。透明保护罩1下方被动进气孔1-1的作用是防止产生烟气涡流，保证烟气可以沿排气协流方向迅速排出。燃料燃烧进气系统包括中部支架5和燃料燃烧平台8。中部支架5为中空圆筒型结构，包括上段支架5-1和下段支架5-2。上段支架5-1内孔直径大于下段支架5-2的内孔直径，两者交界处为凸台结构。燃料燃烧平台8的材料为多孔泡沫材料，孔隙率为60％-90％，通孔率为98％，孔径为10μm±2μm。燃料燃烧平台8位于上段支架5-1的最底部，连接方式为螺纹连接或者胶粘连接。主动排气系统包括多孔泡沫层2、稳压系统、外壳6和压板7。本实施例中多孔泡沫层2的形状为中间带孔的圆柱型结构，与中部支架5的上端一部分过盈配合，与外壳6间隙配合。多孔泡沫层2内的多孔泡沫材料的孔隙率为60％-90％，通孔率为98％，孔径为50μm±5μm。稳压系统包括稳压腔3和多孔稳压板4。稳压腔3内充满球状固体，球状固体的直径根据实际情况确定。多孔稳压板4上布满直径相等的稳压通孔4-1，稳压通孔4-1直径在1mm左右，可以根据实际情况进行调整，如图3所示。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃料燃烧烟气快速排出装置，其特征在于，包括被动进气系统和主动排气系统，所述被动进气系统包括透明保护罩和燃料燃烧进气系统；所述主动排气系统包括多孔泡沫层、稳压系统、外壳和压板；/n所述燃料燃烧进气系统包括中部支架和燃料燃烧平台，所述中部支架为中空筒型结构且由上段支架和下段支架组成，所述上段支架和下段支架之间安装有所述燃料燃烧平台，所述燃料燃烧平台由多孔泡沫材料组成；/n所述中部支架的外围从上到下依次设置有多孔泡沫层和稳压系统，所述稳压系统由从上到下依次设置的稳压腔和稳压板组成；多孔泡沫层和稳压系统的外围安装有所述外壳，所述外壳的底部与中部支架之间形成有圆环形进气口，所述稳压腔、外壳和中部支架之间形成有环形高压腔，环形高压腔的半径大于圆环形进气口的半径；/n所述压板安装于所述外壳的上表面与多孔泡沫层之间，所述透明保护罩安装于所述外壳的顶部，所述透明保护罩的下端设有被动进气口。/n
【技术特征摘要】
1.一种燃料燃烧烟气快速排出装置，其特征在于，包括被动进气系统和主动排气系统，所述被动进气系统包括透明保护罩和燃料燃烧进气系统；所述主动排气系统包括多孔泡沫层、稳压系统、外壳和压板；
所述燃料燃烧进气系统包括中部支架和燃料燃烧平台，所述中部支架为中空筒型结构且由上段支架和下段支架组成，所述上段支架和下段支架之间安装有所述燃料燃烧平台，所述燃料燃烧平台由多孔泡沫材料组成；
所述中部支架的外围从上到下依次设置有多孔泡沫层和稳压系统，所述稳压系统由从上到下依次设置的稳压腔和稳压板组成；多孔泡沫层和稳压系统的外围安装有所述外壳，所述外壳的底部与中部支架之间形成有圆环形进气口，所述稳压腔、外壳和中部支架之间形成有环形高压腔，环形高压腔的半径大于圆环形进气口的半径；
所述压板安装于所述外壳的上表面与多孔泡沫层之间，所述透明保护罩安装于所述外壳的顶部，所述透明保护罩的下端设有被动进气口。
2.根据权利要求1所述一种燃料燃烧烟气快速排出装置，其特征在于，所述多孔泡沫材料的孔隙率为60％-90％，通孔率为98％，孔径为10μm±2μm。
3.根据权利要求1所述一种燃料燃烧烟气快速排出装置，其特征在于，所述多孔泡沫材层的形状为中间带孔的圆柱型结构，与上段支架过盈配合，与外壳间隙配合；多孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博，谷江鹏，赵建锋，高强，李晓峰，张大源，朱志峰，刘吉绪，李帅瑶，
申请(专利权)人：天津大学，中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12
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