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CN107143846A - 一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器 - Google Patents

一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器 Download PDF

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CN107143846A
CN107143846A CN201710542753.9A CN201710542753A CN107143846A CN 107143846 A CN107143846 A CN 107143846A CN 201710542753 A CN201710542753 A CN 201710542753A CN 107143846 A CN107143846 A CN 107143846A
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China
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flame
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田敏
许春美
杨继泉
雷春城
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YUNNAN AEROSPACE INDUSTRY Co Ltd
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YUNNAN AEROSPACE INDUSTRY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，包括外壁、火焰杯、束焰环、壳体、底座、转杯、油泵、油管、电机、电机支撑架、风轮、隔热板、点火器、检火器、泄油管。该燃烧器通过油泵供油，电机同时带动风轮和转杯，风轮为燃烧供风，转杯雾化柴油，火焰杯与转杯之间的区域形成燃烧腔，风量通过火焰杯的周向壁面孔和中心孔进入燃烧腔，火焰杯上设置束焰环增强火焰刚性，火焰杯底部设置点火器和检火传感器。本发明结构紧凑，可在海拔0～5000m、气温‑40℃～40℃的开放环境或封闭炉膛中可靠点火和长时间稳定燃烧，且火焰刚性好、燃烧充分、火焰可呈蓝色，燃烧功率调节比可达6:1。

Description

一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器
技术领域
本发明涉及一种柴油燃烧装置，具体说是一种提高作战、救援及野外作业的后勤保障能力的炊事、加热燃烧器。
背景技术
目前国内现有的用于作战、救援及野外作业后勤保障的炊事柴油燃烧器种类繁多，但均不能同时满足高可靠性和大功率调节比的使用需求，尤其在高寒、高海拔、后勤保障能力差的地区的炊事、加热使用需求。
中国专利200620058070.3公开了一种柴油燃烧器，该专利燃烧器虽具有火力大小可调、燃烧充分等特点，但也存在缺陷：火焰较长且刚性差，易被吹熄；长时间工作时燃烧器内会出现严重的积碳问题，增加了零件故障率，减短了使用寿命；在高寒和高海拔地区点火困难；不能同时满足高可靠性和大功率调节比的使用需求。
中国专利201110457267.X公开了一种高海拔自适应压力雾化柴油燃烧器，该专利燃烧器虽具有燃烧热效率高、能够适应高原野战条件，但其火力大小不能调节，造成炊事、加热使用不便且浪费资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种高可靠性和大功率调节比的柴油燃烧器，克服现有燃烧器不能同时满足高可靠性和大功率调节比的技术缺陷，可在海拔0～5000m、气温-41℃～70℃的开放环境或封闭炉膛中可靠点火和长时间稳定燃烧，燃烧功率调节比可达6:1，且火焰刚性好、燃烧充分、火焰可呈蓝色。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。
一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，包括外壁、火焰杯、束焰环、壳体、底座、转杯、油泵、油管、电机、电机支撑架、风轮、隔热板、点火器、检火传感器、泄油管，特征在于：火焰杯向上开口，转杯向下开口，转杯位于火焰杯内，火焰杯与转杯之间的环形区域形成燃烧腔；电机通过电机支撑架设置在火焰杯的下面，转杯和风轮均安装在电机的同一输出轴上，转杯安装在电机的输出轴的上端，风轮安装在电机的输出轴的下端，转杯用于雾化柴油，风轮用于为燃烧供风；风轮为燃烧的供风分为两股，一股通过火焰杯中心孔进入燃烧腔，称为一次风，另一股通过火焰杯的周向孔进入燃烧腔，称为二次风；火焰杯与电机之间设置隔热板，防止燃烧器长时间工作过程中电机过热；底座设置在风轮的下面，底座上设置风轮进气口和泄油管，泄油管用于及时排出燃烧器内可能积存的柴油，提高燃烧器安全性；油泵安装在壳体上，油泵用于为燃烧供油，油管的进油端设置在油泵上，油管的出油端指向转杯底部；束焰环设置在火焰杯上，用于增强燃烧稳定性和火焰刚性；点火器和检火传感器设置在火焰杯底部，点火器用于点火，检火传感器用于判断是否点火成功或是否熄火。
本发明的火焰杯的周向壁面上，从底向上设置一圈至四圈气孔，各圈的气孔周向均匀布置，气孔直径大于4mm。
本发的火焰杯的底部中心部分向上锥形凸起，火焰杯的底部中心位置设置中心气孔。
本发明的转杯为环形台阶结构，转杯由外边缘向中心环形台阶升高，油管的出油端指向转杯的最底面台阶，使柴油到转杯下边缘时周向分布均匀。
本发明的转杯的下边缘设置翅片，翅片周向均匀布置，翅片与火焰杯底部平面呈一定角度，用来扰流，以强化柴油与空气的掺混，同时增强液体柴油的雾化效果，形成液雾扇，有利于点火和充分燃烧。
本发明的束焰环设置在火焰杯的周向壁面的气孔的上缘。
本发明的油管设置有一至两根。
本发明的泄油管设置有一至多根。
本发明通过电机带动的风轮供风，通过油泵供油，柴油通过油管喷注在转杯的底面，柴油在旋转的转杯(在电机带动下)内被来自燃烧腔内的燃烧放热预热，一部分柴油蒸发并与一次风掺混，形成预混气进入燃烧腔，剩余液体柴油被转杯旋转雾化为液滴群进入燃烧腔，柴油液滴群和柴油蒸气与空气的预混气在燃烧腔内与来自火焰杯周向孔的二次风射流高效掺混，充分燃烧，并在束焰环的作用下形成稳定的、具有较好刚性的且可呈蓝色的火焰。
本发明的功率通过同时控制油泵和电机的输出功率调节。
本发明可在海拔0～5000m、气温-41℃～70℃的开放环境或封闭炉膛中可靠点火，点火时间小于等于10s，燃烧功率调节比可达6:1，不同功率下均能连续4小时稳定燃烧，燃烧充分，烟气黑度不大于林格曼I级，火焰刚性好，火焰可呈蓝色，燃烧器内无积碳现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的A-A剖视示意图；
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1
参照图1、图2和图3，一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，包括外壁1、火焰杯2、束焰环6、壳体8、底座9、转杯4、油泵7、油管11、电机12、电机支撑架15、风轮10、隔热板13、点火器3、检火传感器5、泄油管14。火焰杯2向上开口，转杯4向下开口，转杯4位于火焰杯2内，火焰杯2与转杯4之间的环形区域形成燃烧腔；电机12通过电机支撑架15设置在火焰杯2的下面，转杯4和风轮10均安装在电机12的同一输出轴上，转杯4安装在电机12的输出轴的上端，风轮10安装在电机12的输出轴的下端，转杯4用于雾化柴油，风轮10用于为燃烧供风；风轮10为燃烧的供风分为两股，一股通过火焰杯2中心孔201进入燃烧腔，称为一次风，另一股通过火焰杯2的周向孔进入燃烧腔，称为二次风；火焰杯2与电机12之间设置隔热板13，防止燃烧器长时间工作过程中电机过热；底座9设置在风轮10的下面，底座9上设置风轮10进气口和泄油管14，泄油管14用于及时排出燃烧器内可能积存的柴油，提高燃烧器安全性；油泵7安装在壳体8上，油泵7用于为燃烧供油，油管11的进油端设置在油泵上，油管11的出油端指向转杯4底部；束焰环6设置在火焰杯2上，用于增强燃烧稳定性和火焰刚性；点火器3和检火传感器5设置在火焰杯2底部，点火器3用于点火，检火传感器5用于判断是否点火成功或是否熄火。
火焰杯2的底部中心部分向上锥形凸起，火焰杯2的底部中心位置设置中心气孔201。
转杯4为环形台阶结构，转杯4由外边缘向中心环形台阶升高，油管11的出油端指向转杯4的最底面台阶，使柴油到转杯4下边缘时周向分布均匀。
油管11设置有一根。
泄油管14设置有一根。
通过电机12带动的风轮10供风，通过油泵7供油，柴油通过油管11喷注在转杯的底面，柴油在旋转的转杯4(在电机12带动下)内被来自燃烧腔内的燃烧放热预热，一部分柴油蒸发并与一次风掺混，形成预混气进入燃烧腔，剩余液体柴油被转杯4旋转雾化为液滴群进入燃烧腔，柴油液滴群和柴油蒸气与空气的预混气在燃烧腔内与来自火焰杯2周向孔的二次风射流高效掺混，充分燃烧，并在束焰环6的作用下形成稳定的、具有较好刚性的且可呈蓝色的火焰。
本发明的功率通过同时控制油泵7和电机12的输出功率调节。
实施例2
本发明的结构及其工作过程同实施例1，本例中火焰杯2的周向壁面上从底向上设置两圈气孔，下圈气孔202，气孔周向均匀布置，上圈气孔203，气孔均匀布置，上圈气孔203的孔数是下圈气孔202的孔数的1.5～2倍，各气孔直径均为6mm。
束焰环6设置在火焰杯2的周向壁面的上圈气孔203的上缘或下圈气孔202的上缘。
实施例3
本发明的结构及其工作过程同实施例1，本例中转杯的下边缘设置翅片401，翅片401数目30个，周向均匀布置，翅片401与火焰杯2底部平面呈一定角度，用来扰流，以强化柴油与空气的掺混，同时增强液体柴油的雾化效果，形成液雾扇，有利于点火和充分燃烧。
实施例4
本发明的结构及其工作过程同实施例1，本例中电机支撑架15的支撑辐板1501周向均匀布置且倾斜安装，支撑辐板1501均与底板9的底面呈一定角度，用于增强叶轮10气流的均匀性。
实施例5
本发明的结构及其工作过程同实施例1，本发明的功率调节可以通过中国专利201120407132.8公开的控制方法和控制装置实现。

Claims (8)

1.一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，包括外壁、火焰杯、束焰环、壳体、底座、转杯、油泵、油管、电机、电机支撑架、风轮、隔热板、点火器、检火传感器、泄油管，其特征在于：所述火焰杯向上开口，所述转杯开口向下，所述转杯设置在所述火焰杯内，所述火焰杯与所述转杯之间的环形区域形成燃烧腔，所述电机通过所述电机支撑架设置在所述火焰杯的下面，所述火焰杯与所述电机之间设置所述隔热板，所述转杯和所述风轮均安装在所述电机的同一输出轴上，所述转杯位于所述电机的输出轴的上端，所述风轮位于所述电机的输出轴的下端，所述底座设置在所述风轮的下面，所述底座上设置风轮进气口和所述泄油管，所述油泵安装在所述壳体上，所述油管的进油端设置在所述油泵上，所述油管的出油端指向所述转杯底部，所述火焰杯上设置束焰环，所述火焰杯底部设置点火器和检火传感器。
2.根据权利要求1所述高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，其特征在于：所述火焰杯的周向壁面上设置一圈至四圈气孔，气孔直径大于4mm。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，其特征在于：所述火焰杯的底部中心部分向上锥形凸起，所述火焰杯的底部中心位置设置中心气孔。
4.根据权利要求1所述的一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，其特征在于：所述转杯为环形台阶结构，所述转杯由外边缘向中心环形台阶升高，所述油管的出油端指向所述转杯的底面台阶。
5.根据权利要求1所述的一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，其特征在于：所述转杯的下边缘设置翅片，翅片周向均匀布置，翅片与火焰杯底部平面呈一定角度。
6.根据权利要求1所述的一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，其特征在于：所述束焰环设置在所述火焰杯的周向壁面的气孔的上缘。
7.根据权利要求1所述的一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，其特征在于：所述油管设置有一至两根。
8.根据权利要求1所述的一种高可靠性和大功率调节比柴油燃烧器，其特征在于：所述泄油管设置有一至多根。
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