一种防掉渣高温高压纯净空气蓄热式加热系统技术方案

技术编号:8561317 阅读:240 留言:0更新日期:2013-04-11 02:21
防掉渣高温高压纯净空气蓄热式加热系统,主要由蓄热器、燃烧器、旋风分离器构成;蓄热器水平放置,其蓄热材料为陶瓷蜂窝体;燃烧器安装在蓄热器前端,尾部与蓄热器的前端连接,其有三个接口,分别是液化石油气、风机空气以及高压空气的入口;旋风分离器安装在蓄热器出口,垂直放置,空气切向进入后向上流动;首先预热蓄热器,陶瓷蜂窝体达到指定温度后,将高压空气通入蓄热器,其排出蓄热器后即达到指定温度,当蓄热器内耐火泥浇注料掉渣,陶瓷蜂窝体由于开裂以及碰撞而掉渣,渣子随高压空气进入旋风分离器后由于自身重力降落,而高压空气则向上流动排出;本发明专利技术适用于需要高纯度纯净空气的地面试验系统中,结构简单紧凑,并且热损失小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蓄热式加热系统,特别涉及一种提供高温高压纯净空气并且防掉渣的蓄热式加热系统。
技术介绍
为了在地面进行超声速燃烧的试验研究,需建造能模拟飞行状态的焓值、速度和气体中氧气组分的地面模拟设备。具有这种模拟能力的加热方式有多种,目前国内外采用的大流量气体加热方式主要分为三类(1)电弧加热通过高压直流电弧放电使流过电弧的气流被加热;(2)燃烧加热通过供入氢等燃料,利用部分空气作为氧化剂实现燃烧加热气流;(3)蓄热加热利用预储于高温蓄热材料中的热能加热气流。电弧加热方式能获得很高的加热温度(3000-10000K),但氮氧化合物的产生以及电极烧蚀污染物和流场不均匀性等问题使得该类加热器难以真正复现高超声速飞行器的真实特征热、化学环境。燃烧加热方式可获得较高的气流温度。然而,实验和数值模拟均发现,燃烧加热方式会产生自由基,依然存在获得的气流化学组分与真实空气有差别的问题。当化学组分偏离时,空气的物理特性,例如比热等会发生显著变化,影响实验精度。燃烧加热方式具有经济性好,结构简单,效率高的特点,应用最广泛。然而燃烧加热后的试验气体中存在与空气不同的污染组分。当使用氢燃料加热空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防掉渣高温高压纯净空气蓄热式加热系统,其特征在于包括:蓄热器(1)、燃烧器(2)和旋风分离器(3);所述蓄热器(1)水平放置,包括陶瓷蜂窝体(23)、耐火泥浇注料层(24)、绝热层(25)、保温层(26)和外筒(27),蓄热器(1)的蓄热材料为陶瓷蜂窝体(23),包裹着陶瓷蜂窝体(23)从内到外依次为耐火泥浇注料层(24)、绝热层(25)、保温层(26)和外筒(27);燃烧器(2)安装在蓄热器(1)前端,尾部与蓄热器(1)的前端连接,燃烧器(2)有三个接口,分别是液化石油气入口(10)、风机空气入口(9)以及高压空气的入口(8);所述旋风分离器(3)安装在蓄热器(1)出口,垂直放置,空气切...

【技术特征摘要】
1.一种防掉渣高温高压纯净空气蓄热式加热系统,其特征在于包括蓄热器(I)、燃烧器(2 )和旋风分离器(3 );所述蓄热器(I)水平放置,包括陶瓷蜂窝体(23 )、耐火泥浇注料层(24)、绝热层(25)、保温层(26)和外筒(27),蓄热器(I)的蓄热材料为陶瓷蜂窝体(23),包裹着陶瓷蜂窝体(23)从内到外依次为耐火泥浇注料层(24)、绝热层(25)、保温层(26)和外筒(27);燃烧器(2)安装在蓄热器(I)前端,尾部与蓄热器(I)的前端连接,燃烧器(2)有三个接口,分别是液化石油气入口(10)、风机空气入口(9)以及高压空气的入口(8);所述旋风分离器(3 )安装在蓄热器(I)出口,垂直放置,空气切向进入后向上流动;首先风机空气和液化石油气分别从风机空气入口(9)和液化石油气入口(10)进入燃烧器(2),在燃烧器(2 )内点燃后预热蓄热器(I),陶瓷蜂窝体(23 )达到指定温度后,将高压空气通入蓄热器(I),排出蓄热器(I)后即达到指定温度,当蓄热器(I)内耐火泥浇注料层(24 )掉渣,陶瓷蜂窝体(23)由于开裂以及碰撞而掉渣,渣子随高压空气(8)进入旋风分离器(3)后由于自身重力降落,而高温高压空气则向上流动排出。2.根据权利要求1所述的防掉渣高温高压纯净空气蓄热式加热系统,其特征在于所述高温高压空气所含渣子的临界粒径范围为5 10微米,高温高压空气温度范围为600 1500K,压力范围为I 3· 5MPa03.根据权利要求1所述的防掉渣高温高压纯净空气蓄热式加热系统,其特征在于所述旋风分离器(3)承受压力6MPa,承受温度1500K。4.根据权利要求1或3所述的防掉渣高温高压纯净空气蓄热式加热系统,其特征在于所述旋风分离器(3)包括分离器入口方管(6)、分离器内筒...

【专利技术属性】
技术研发人员:林宇震刘伟张弛王建臣贺杰徐向阳
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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