一种利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，第一换热套筒的内侧壁与燃烧套筒和内套筒的外侧壁之间形成第一间隔，第一换热套筒的外侧壁与外套筒上部的内侧壁以及第二换热套筒的内侧壁之间形成第二间隔，第二换热套筒的外侧壁与外套筒中下部的内侧壁之间形成第三间隔，连通燃料槽的进液管依次穿过外套筒的侧壁、第二换热套筒的侧壁、第一换热套筒的侧壁和内套筒的外侧壁，与燃料供给箱相连通；一方面可充分利用燃烧后的尾气热量，同时对液体燃料与空气进行预热，改善了液体燃料的雾化效果，提高了燃烧效率，另一方面还强化了对空气的扰动，提高了空气与吸热蒸发后的燃料气体的混合程度，改善了燃烧场温度分布的均匀性。分布的均匀性。分布的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器


[0001]本专利技术涉及微型液体燃料燃烧装置领域，尤其涉及的是一种利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器。

技术介绍

[0002]传统的化学电池在供能时存在有能量密度低、续航时间短、占用空间大等缺点，而随着MEMS(Micro
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Electro
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Mechanical System，微机电系统，也称为微电子机械系统)加工与制造技术日渐成熟，为更好地匹配MEMS设备对动力来源的需求，具有更高能量密度的液体碳氢燃料得到广泛关注与实际应用。
[0003]为确保液体燃料经过快速的蒸发过程后能够稳定地燃烧，通常会采用荷电雾化的方式来形成粒径较小的单分散性燃料液滴。
[0004]目前已有的微燃烧器一般可对尾气的热量进行回收利用，以有效避免湿壁效应，但是由于燃烧区域边缘处的燃料与空气混合不充分，且反应物在燃烧区域内的停留时间较短，造成燃烧场整体温度分布具有较大的不均匀性，进而影响稳定燃烧效果。
[0005]为了在减小微燃烧器尺寸的同时提高液体燃料流量，通常会在有限的空间内布置数量较多的喷嘴，而当相邻喷嘴的距离较近时，就容易使相邻喷嘴的喷雾区域有所重叠，对重叠区域内喷雾液滴的蒸发过程干扰较大，最终导致燃烧效率与燃料利用率有所降低。
[0006]因此，为了进一步实现微燃烧器内液体燃料的高效燃烧，需要提出一种结构设计合理、燃烧效率较高的微燃烧器。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，结构较为合理，燃烧效率较高。
[0008]本专利技术的技术方案如下：一种利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，包括上盖板、下盖板、外套筒、内套筒、燃烧套筒、筒状电极、水平隔板、导流扇叶、多孔介质筒、第一换热套筒和第二换热套筒；其中，上盖板和下盖板分别密封在外套筒的顶端和底端，外套筒的侧壁上分别横向设置有进气管和排气口，进气管位于排气口的上方；内套筒同轴位于外套筒的内侧且其底端密封在下盖板之上，内套筒的侧壁内部设置有可供液体燃料流入和喷出的燃料槽，燃料槽呈上端开口且具有一定深度的环形槽道，其上部设置有进液管，进液管的高度高于排气口的高度；内套筒的内侧壁上横向向内凸出设置有密封连通燃料槽至筒状电极内腔的多个喷嘴，喷嘴前段与筒状电极紧密套接，并将筒状电极同轴悬空架设在内套筒的内侧，筒状电极通过导线引出与高压直流电源的正极相连接；燃烧套筒位于内套筒的顶端，燃烧套筒的内腔与内套筒的内腔相连通，燃烧套筒的顶端与上盖板之间留有一定距离；水平隔板夹在内套筒与燃烧套筒之间，用于密封燃料槽的顶端和提高燃料燃烧的充分程度；水平隔板上方的燃烧套筒内腔设置有点火器；水平隔板与下盖板之间设置有与燃烧套筒同轴心的固定直
柱，导流扇叶套装在固定直柱外侧壁的下部可转动设置；多孔介质筒套装在固定直柱中上部的外侧壁上，并通过导线引出与高压直流电源的负极相连接，且多孔介质筒的顶端与水平隔板相接触；第一换热套筒和第二换热套筒均同轴间隔设置在内套筒与外套筒之间，且第一换热套筒位于第二换热套筒内侧；第一换热套筒的上下两端分别与上盖板和下盖板密封连接，第一换热套筒的内侧壁与燃烧套筒和内套筒的外侧壁之间形成第一间隔；第二换热套筒的下端与下盖板密封连接，第二换热套筒的上端低于进气管并高于排气口，其上端与外套筒之间的开口，经由环状上调节套筒密封在进气管与排气口之间的外套筒的内侧壁上，上调节套筒的顶面低于进气管，且上调节套筒的底面高于排气口，第一换热套筒的外侧壁与外套筒上部的内侧壁以及第二换热套筒的内侧壁之间形成第二间隔；第二换热套筒的外侧壁与外套筒中下部的内侧壁之间形成第三间隔；内套筒下部和第一换热套筒下部靠近下盖板的侧壁上横向设置有连通内套筒内腔和第二间隔的空气流动管；第一换热套筒下部和第二换热套筒下部的侧壁上横向设置有连通第一间隔和第三间隔的尾气流动管；尾气流动管的高度高于空气流动管的高度，且空气流动管的高度低于导流扇叶的高度；进液管依次穿过外套筒的侧壁、第二换热套筒的侧壁、第一换热套筒的侧壁和内套筒的外侧壁，与燃料供给箱相连通。
[0009]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：所述下盖板的上表面中心位置处设置有环形外台阶状凸台，且下盖板中心位置处的内部开设有与凸台同轴的燃料回收通道；燃料回收通道包括上层圆台状流道、连接孔道、下层圆台状流道、支撑板和燃料回收管；其中，上层圆台状流道呈喇叭口状，其中心位置处设置有一小型圆台，小型圆台由倒圆锥台状的上部和圆柱状的下部一体连接而成，倒圆锥台状上部的顶端与一环形接头紧密连接，所述固定直柱的下端插入环形接头内，固定直柱的顶端与水平隔板相接触，圆柱状下部的下端面中心位置处设置有尖状突起；多个支撑板均匀间隔分布在上层圆台状流道内，且每个支撑板均沿径向垂直连接在上层圆台状流道的内壁与小型圆台的外壁之间，将上层圆台状流道进行对称分隔；下层圆台状流道呈与上层圆台状流道同向的喇叭口状，连接孔道呈圆柱孔状，并连通在上层圆台状流道与下层圆台状流道之间，下层圆台状流道的出口处通过燃料回收管与燃料供给箱相连通，用于被回收的燃料返流回燃料供给箱。
[0010]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：所述导流扇叶包括轮毂和叶片，轮毂由同轴的内圈和外圈组成，内圈与外圈之间均布有多条肋板，每条肋板均沿轮毂的径向垂直连接在内圈与外圈之间，将轮毂的内腔分隔为若干扇形空隙；多个叶片均匀分布在轮毂外圈的外侧壁上；轮毂的底面与凸台的顶面相接触，叶片的末端与内套筒的内侧壁之间预留有设定量间隙。
[0011]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：所述第一换热套筒外侧壁的横断面呈波浪形。
[0012]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：所述燃烧套筒中部的内侧壁上横向向内设置有环形的直角台阶状突起。
[0013]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：所述筒状电极的侧壁上间隔设置有多条竖状通槽，竖状通槽的宽度与喷嘴前段的外径相适配，竖状通槽的长度方向与筒状电极的轴向一致，且竖状通槽的上端延伸至筒状电极的上部，竖状通槽的
下端连通至筒状电极的底面。
[0014]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：多个喷嘴沿内套筒的轴向呈上下两层或上中下三层分布，且所有喷嘴的轴心线均与内套筒内侧壁的轴心线垂直相交；相邻上下两层的喷嘴错位交叉设置。
[0015]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：所述第一间隔的底部设置有环状的第一下调节套筒，第一下调节套筒的顶面高于空气流动管的高度且低于尾气流动管的高度，空气流动管穿过第一下调节套筒。
[0016]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其中：所述第三间隔的底部设置有环状的第二下调节套筒，第二下调节套筒的顶面低于尾气流动管的高度。
[0017]所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其特征在于：包括上盖板、下盖板、外套筒、内套筒、燃烧套筒、筒状电极、水平隔板、导流扇叶、多孔介质筒、第一换热套筒和第二换热套筒；其中，上盖板和下盖板分别密封在外套筒的顶端和底端，外套筒的侧壁上分别横向设置有进气管和排气口，进气管位于排气口的上方；内套筒同轴位于外套筒的内侧且其底端密封在下盖板之上，内套筒的侧壁内部设置有可供液体燃料流入和喷出的燃料槽，燃料槽呈上端开口且具有一定深度的环形槽道，其上部设置有进液管，进液管的高度高于排气口的高度；内套筒的内侧壁上横向向内凸出设置有密封连通燃料槽至筒状电极内腔的多个喷嘴，喷嘴前段与筒状电极紧密套接，并将筒状电极同轴悬空架设在内套筒的内侧，筒状电极通过导线引出与高压直流电源的正极相连接；燃烧套筒位于内套筒的顶端，燃烧套筒的内腔与内套筒的内腔相连通，燃烧套筒的顶端与上盖板之间留有一定距离；水平隔板夹在内套筒与燃烧套筒之间，用于密封燃料槽的顶端和提高燃料燃烧的充分程度；水平隔板上方的燃烧套筒内腔设置有点火器；水平隔板与下盖板之间设置有与燃烧套筒同轴心的固定直柱，导流扇叶套装在固定直柱外侧壁的下部可转动设置；多孔介质筒套装在固定直柱中上部的外侧壁上，并通过导线引出与高压直流电源的负极相连接，且多孔介质筒的顶端与水平隔板相接触；第一换热套筒和第二换热套筒均同轴间隔设置在内套筒与外套筒之间，且第一换热套筒位于第二换热套筒内侧；第一换热套筒的上下两端分别与上盖板和下盖板密封连接，第一换热套筒的内侧壁与燃烧套筒和内套筒的外侧壁之间形成第一间隔；第二换热套筒的下端与下盖板密封连接，第二换热套筒的上端低于进气管并高于排气口，其上端与外套筒之间的开口，经由环状上调节套筒密封在进气管与排气口之间的外套筒的内侧壁上，上调节套筒的顶面低于进气管，且上调节套筒的底面高于排气口，第一换热套筒的外侧壁与外套筒上部的内侧壁以及第二换热套筒的内侧壁之间形成第二间隔；第二换热套筒的外侧壁与外套筒中下部的内侧壁之间形成第三间隔；内套筒下部和第一换热套筒下部靠近下盖板的侧壁上横向设置有连通内套筒内腔和第二间隔的空气流动管；第一换热套筒下部和第二换热套筒下部的侧壁上横向设置有连通第一间隔和第三间隔的尾气流动管；尾气流动管的高度高于空气流动管的高度，且空气流动管的高度低于导流扇叶的高度；进液管依次穿过外套筒的侧壁、第二换热套筒的侧壁、第一换热套筒的侧壁和内套筒的外侧壁，与燃料供给箱相连通。2.根据权利要求1所述的利用环形槽道进液的旋流式微型荷电喷雾燃烧器，其特征在于：所述下盖板的上表面中心位置处设置有环形外台阶状凸台，且下盖板中心位置处的内部开设有与凸台同轴的燃料回收通道；燃料回收通道包括上层圆台状流道、连接孔道、下层圆台状流道、支撑板和燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯，梁中荣，郑国，何荣强，吴国威，甘云华，潘铭晖，麦剑，钟景祥，邓和彪，屈可扬，蓝茂蔚，陈东升，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：