用于低NOx液體燃料燃燒器的燃燒室缸蓋的制作方法
【專(zhuān)利摘要】用于燃燒器的燃燒室缸蓋(1)，所述燃燒器設(shè)有用于噴射液體燃料的噴嘴(2)；所述缸蓋(1)包括：第一本體(4)，其適用于接收第一助燃物流(F1)并具有設(shè)置來(lái)在第一助燃物流(F1)內(nèi)形成漩渦的前壁(6)；第二本體(13)，其適用于接收第二助燃物流(F2)，將其朝向所述燃燒室(CC)輸送，并在其內(nèi)形成漩渦；限定通道(C1)的管道(25)和中間本體(20)，其適用于將第三助燃物流(F3)供給到所述燃燒室(CC)內(nèi)并具有朝向所述第一本體(4)和所述第二本體(13)會(huì)聚的錐形輪廓；所述中間本體(200)的前表面基本上位于由第一本體(4)的前壁(6)限定的表面上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于低NOx液體燃料燃燒器的燃燒室缸蓋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于液體燃料燃燒器的燃燒室缸蓋，其特別適用于低NOx排放?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在液體燃料燃燒器中，已知在液體燃料和助燃物之間的燃燒反應(yīng)借助燃燒室缸蓋進(jìn)行。該助燃物通過(guò)燃燒室缸蓋輸送到燃燒室，在燃燒室內(nèi)，助燃物與使用噴嘴噴成霧狀的液體燃料混合。在燃燒室內(nèi)，在燃燒室缸蓋附近及其下游，設(shè)置有點(diǎn)火裝置，適于引起液體燃料和助燃物的混合，以開(kāi)始燃燒過(guò)程。
[0003]NOx在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生并引起污染，存在減少氮氧化物NOx的增長(zhǎng)的需求。
[0004]當(dāng)設(shè)計(jì)燃燒室缸蓋時(shí)，第一解決方案考慮到相關(guān)的研究已經(jīng)表明氮氧化物NOx尤其在火焰溫度高時(shí)產(chǎn)生。
[0005]為了該原因，燃燒器已經(jīng)被調(diào)整，其配備有燃燒室缸蓋，在燃燒室缸蓋內(nèi)，通過(guò)將由于燃燒產(chǎn)生的一部分煙氣再循環(huán)到燃燒室缸蓋和火焰本身來(lái)減小火焰溫度。為了再循環(huán)火焰內(nèi)的煙氣，利用了從燃燒室缸蓋排出的氣體的高排放速度，這產(chǎn)生了一種眾所周知的現(xiàn)象，用技術(shù)語(yǔ)言表述為“再循環(huán)”。由于該現(xiàn)象，燃燒室內(nèi)的煙氣被召回到火焰，由于它們不參加燃燒反應(yīng)，所以它們通過(guò)冷卻火焰本身來(lái)吸收熱量，從而減少了氮氧化物NOx排放。
[0006]專(zhuān)利申請(qǐng)EP-A1-1705424中描述了一種用于液體燃料燃燒器的燃燒室缸蓋，其包括被供給液體燃燒的中心管道，該中心管道具有縱向?qū)ΨQ(chēng)軸，并在一端設(shè)有用于將所述液體燃料噴射到燃燒室內(nèi)的噴嘴。該燃燒室缸蓋包括具有圓柱形的延伸部并與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸的第一本體，該第一本體被設(shè)置成在入口接收第一助燃物流，并具有前壁，該前壁設(shè)有多個(gè)外圍凹口，用于在第一助燃物流中形成漩渦。該燃燒室缸蓋包括具有圓柱形延伸部并與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸的第二本體，該第二本體安裝在中心管道上，具有圓柱形延伸部的第一本體同軸設(shè)置在第二本體上。該第二本體適用于在入口接收第二助燃物流并具有多個(gè)開(kāi)口，該開(kāi)口適用于在第二助燃物流內(nèi)形成漩渦。該燃燒室缸蓋還包括用于調(diào)整在第一助燃物流和第二助燃物流內(nèi)產(chǎn)生的漩渦的裝置，該裝置包括與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸并在第二本體外部的管道，該管道具有插入的中間本體，該中間本體也與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸。在管道和中間本體之間限定通道，該通道適用于將第三助燃物流供給到燃燒室內(nèi)。
[0007]由于減小的火焰溫度，通過(guò)EP-A1-1705424中描述的燃燒室缸蓋進(jìn)行的燃燒過(guò)程產(chǎn)生限制熱NOx的形成的總體效應(yīng)?；鹧鏈囟鹊臏p小是通過(guò)一部分助燃物流的側(cè)泄漏來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別是，一部分助燃物通過(guò)在具有圓柱形延伸部的第一本體上獲得的多個(gè)徑向孔來(lái)泄漏。由此，火焰不會(huì)僅從噴嘴的前表面產(chǎn)生，而是在燃燒室內(nèi)均勻地蔓延。
[0008]然而，已經(jīng)注意到第一助燃物的區(qū)域靠近噴嘴設(shè)置，這引起熱NOx的形成。
[0009]此外，由于產(chǎn)生具有強(qiáng)烈軸向延伸的燃燒火焰，該燃燒火焰將在大體積鍋爐內(nèi)蔓延，所以上述用于液體燃料燃燒器的燃燒室缸蓋不能應(yīng)用于小鍋爐中，特別是不適合家庭住宅使用。
[0010]作為替代，文獻(xiàn)US-A-4798330描述了 一種用于被供給有燃料的燃燒器的燃燒室缸蓋，該燃燒室缸蓋包括多個(gè)一個(gè)安裝在另一個(gè)上的同軸本體。該燃燒室缸蓋被設(shè)置用來(lái)保持燃燒室缸蓋的前表面清潔，并保持燃燒火焰穩(wěn)定。但是，根據(jù)US-A-4798330的規(guī)定設(shè)置的燃燒室缸蓋并不能限制熱NOx的生成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的是提供一種燃燒室缸蓋，其能夠在燃燒過(guò)程中將NOx的生成最小化，并還可應(yīng)用到小鍋爐，特別適合家庭住宅使用，同時(shí)簡(jiǎn)單并且成本低。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，用于燃燒器的燃燒室缸蓋包括中心管道，所述中心管道被供給有液體燃料，具有縱向?qū)ΨQ(chēng)軸，并在一端設(shè)有用于將所述液體燃料霧化到燃燒室內(nèi)的噴嘴；所述燃燒室缸蓋包括:
[0013]第一本體，其具有圓柱形延伸部并與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸；所述第一本體被設(shè)置成安裝在所述中心管道上，適用于在入口接收第一助燃物流并將其朝向噴嘴輸送，并具有設(shè)有多個(gè)外圍的凹口的前壁，所述凹口適用于在所述第一助燃物流內(nèi)形成漩渦；以及
[0014]第二本體，其具有圓柱形延伸部并與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸；所述第二本體被安裝在所述第一本體上，適用于在入口接收第二助燃物流并將其朝向所述燃燒室輸送，并具有多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口適用于在所述第二助燃物流內(nèi)形成漩渦；
[0015]調(diào)節(jié)裝置，其用于調(diào)節(jié)在所述第一助燃物流和所述第二助燃物流內(nèi)產(chǎn)生的漩渦；所述調(diào)節(jié)裝置包括管道，所述管道與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸并位于所述第三本體的外部，中間本體插入所述管道，所述中間本體也與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸同軸；通道形成在所述管道和所述中間本體之間，所述通道適用于將第三助燃物流供給到所述燃燒室內(nèi)；
[0016]所述燃燒室缸蓋的特點(diǎn)是:所述中間本體的前表面大致位于由所述第一本體的前壁所限定的平面上，使得所述噴嘴位于正好朝向所述燃燒室的位置上；并且，在所述通道的端部上鄰近所述燃燒室，所述通道具有朝向所述第一本體和第二本體會(huì)聚的錐形輪廓。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]現(xiàn)在將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明，附圖示出了非限制實(shí)施例，其中:
[0018]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的燃燒室缸蓋的第一組件的前透視圖；
[0019]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的燃燒室缸蓋的第二組件的前透視圖，該第二組件安裝在圖1中所示的第一組件上；
[0020]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的燃燒室缸蓋的第三組件的前透視圖，該第三組件布置在圖2中所示的第二組件的外側(cè)；
[0021]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的燃燒室缸蓋的第四組件的前透視圖，該第四組件布置在圖3中所示的第三組件的外側(cè)；
[0022]圖5和圖6分別示出了根據(jù)本發(fā)明通過(guò)組裝圖1到圖4中的組件設(shè)置的燃燒室缸蓋裝置的后透視圖和前透視圖；以及
[0023]圖7示出了圖5和圖6中的燃燒室缸蓋的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在圖1到圖6中，數(shù)字I表示整個(gè)燃燒室缸蓋，其中諸如柴油等液體燃料通過(guò)具有縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X的中心管道3供給到噴嘴2 (其為已知類(lèi)型)。噴嘴2適用于霧化燃燒室CC (其也為已知類(lèi)型，故不詳細(xì)公開(kāi))內(nèi)的液體燃料。
[0025]燃燒室缸蓋I被安裝到中心管道3，并包括相互組裝在一起的多個(gè)組件，這些組件相互同軸并與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸。
[0026]所謂的第一旋轉(zhuǎn)本體4被連接到中心管道3，其具有圓柱對(duì)稱(chēng)性，內(nèi)部中空，并與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸。具體地，本體4包括外圓柱形側(cè)壁5和前壁6，側(cè)壁5與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸，前壁6設(shè)有通孔7，以允許中心管道3和噴嘴2插入。本體4的前壁6具有圍繞縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X均勻分開(kāi)的多個(gè)凹口 8 ;每對(duì)相鄰的凹口 8限定分隔部9，前壁6由于分隔部9而被分割。具體地，根據(jù)圖1中所不的實(shí)施例，本體4被分成6個(gè)分隔部9,這些分隔部9由圍繞縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X均勻分開(kāi)的多個(gè)凹口 8所限定并正好和凹口 8—樣多。每個(gè)凹口 8由底壁的一部分10和一對(duì)側(cè)壁11限定，這些側(cè)壁11彼此相對(duì)并相對(duì)由前壁6的前平坦表面12限定的平面傾斜第一角度α。
[0027]根據(jù)一優(yōu)選變型，角度α在42°C和48°C之間，該角度優(yōu)選為45°C。凹口 8與通孔7直接連通。
[0028]所謂的第二旋轉(zhuǎn)本體13 (如圖2所示)被裝配到本體4上，本體13具有圓柱對(duì)稱(chēng)性，其內(nèi)部中空，并與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸。具體地，本體13包括與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸的內(nèi)圓柱形表面14，內(nèi)圓柱形表面14限定通孔，本體4收容在該通孔內(nèi)。內(nèi)圓柱形表面14的直徑基本上接近本體2的外部體積直徑。本體13被分成后圓柱形部15和前圓柱形部16 ;后圓柱形部15的整體外部體積直徑大于前圓柱形部16的整體外部體積直徑。后圓柱形部15具有多個(gè)開(kāi)口 17。具體地，根據(jù)圖2中所示的實(shí)施例，后圓柱形部15具有圍繞縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X均勻分開(kāi)的8個(gè)開(kāi)口 17。
[0029]每個(gè)開(kāi)口 17由底壁18和一對(duì)側(cè)壁19限定，這些側(cè)壁19彼此相對(duì)并相對(duì)由后圓柱形部15的后平坦表面限定的平面傾斜一角度β。根據(jù)一優(yōu)選變型，角度β在42°C和48°C之間，該角度β優(yōu)選為45°C。開(kāi)口 17與本體13的通孔沒(méi)有直接連通。
[0030]接著，中間本體20被固定在本體13上，其具有圓柱對(duì)稱(chēng)性，內(nèi)部中空，并與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸。具體地，中間本體20包括與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸的內(nèi)圓柱形表面21，內(nèi)圓柱形表面21限定收容本體13的通孔。內(nèi)圓柱形表面21的直徑基本上接近本體13的后部15的外部體積直徑。
[0031]中間本體20也被分成后部22和前部23。后部22具有外圓柱形表面，該外圓柱形表面的整體外部體積直徑大于前部23的整體外部體積直徑。此外，后部22具有后截頭圓錐形表面24和前截頭圓錐形表面24'這些表面都與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸。如圖3和圖7中更詳細(xì)所示，多個(gè)校準(zhǔn)通孔24*形成在后部22上，以便于火焰探針和點(diǎn)火電極通過(guò)。代替地，前部23包括與軸X同軸的側(cè)圓柱形壁23*和與軸X同軸的前壁的環(huán)形部23'
[0032]值得注意的是中間本體20用作第一旋轉(zhuǎn)本體4、第二旋轉(zhuǎn)本體13和中心管道3的支撐部件。
[0033]還值得注意的是中間本體20的前表面(在本實(shí)施例中，由前壁的環(huán)形部23#限定)基本上位于第一旋轉(zhuǎn)本體4的前壁6所限定的平面上。噴嘴2布置成直接朝向燃燒室CC,并在使用中，液體燃料被直接霧化到燃燒室CC內(nèi)。
[0034]接著，管道25被固定到中間本體20，管道25具有大致圓柱形對(duì)稱(chēng)性，其內(nèi)部中空，并與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸。
[0035]管道25被分成后圓柱形部26和前部27。后圓柱形部26具有外圓柱形表面和內(nèi)圓柱形表面28，這些表面都與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸。前部27卻具有截頭圓錐形延伸部，該延伸部與縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X同軸并朝著面向燃燒室CC的自由端傾斜。此外，多個(gè)凹口 27*形成在前部27上，以便于火焰探針和點(diǎn)火電極通過(guò)。
[0036]管道25還包括多個(gè)突起29，突起29在鄰近前部27的位置上被連接到后部26的內(nèi)圓柱形表面28，并從管道25向內(nèi)延伸。突起29圍繞縱向?qū)ΨQ(chēng)軸X均勻地分隔開(kāi)，在后部26的一部分上沿縱向方向延伸。根據(jù)一優(yōu)選變型，管道25包括相互間隔60°C的6個(gè)突起29。管道25適于沿由箭頭P表示的兩個(gè)縱向方向中的一個(gè)縱向方向平移。為了允許管道25平移，設(shè)有控制器(手動(dòng)致動(dòng)或借助已知類(lèi)型的致動(dòng)器)；突起29在停止時(shí)接觸中間本體20的外表面并在使用時(shí)在中間本體20的外表面上滑動(dòng)，以允許管道25移動(dòng)。
[0037]值得注意的是燃燒室缸蓋I的緊密幾何形狀允許控制燃燒火焰的尺寸，下面會(huì)更好地描述。
[0038]在使用中，吹風(fēng)機(jī)(已知類(lèi)型，未圖示)提供助燃物(諸如空氣等)流F，該助燃物流被輸送到在實(shí)際中包圍整個(gè)燃燒室缸蓋I的管道25，并然后從那里被分成多個(gè)燃燒物流。
[0039]特別地，如圖7中詳細(xì)所示，由于燃燒室缸蓋I本身的特定幾何形狀，在燃燒室缸蓋I的入口的助燃物流被分成三個(gè)部分流，圖示分別為第一助燃物流F1、第二助燃物流F2和第三助燃物流F3。
[0040]第一助燃物流Fl沿縱向方向流入第一旋轉(zhuǎn)本體4內(nèi)。當(dāng)?shù)谝恢嘉锪鱂l遇到凹口 8時(shí)，流動(dòng)線(flow lines)Fl呈現(xiàn)螺旋形，并且不再縱向流動(dòng)，流Fl從第一旋轉(zhuǎn)本體4流出的速度具有較高的切向運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))分量。因此，凹口 8被設(shè)置來(lái)在第一助燃物流Fl中形成鏇渦。然后，第一助燃物流Fl進(jìn)一步被專(zhuān)門(mén)分成流出凹口 8的第一旋轉(zhuǎn)助燃物流和從噴嘴以外的剩余部分流入通孔7內(nèi)的第一軸向助燃物流。
[0041]第二助燃物流F2沿縱向方向流入第二旋轉(zhuǎn)本體13內(nèi)。第二助燃物流F2的流速由在后圓柱形部15上形成的開(kāi)口 17的數(shù)目和截面確定，并通常大于第一助燃物流F1。并且，在這種情形下，由于第二助燃物流F2的通路經(jīng)過(guò)開(kāi)口 17，所以流動(dòng)線F2呈現(xiàn)螺旋形，并不再縱向流動(dòng)，流F2從第二旋轉(zhuǎn)本體13流出的速度具有較高的切向運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))分量。因此，開(kāi)口 17被設(shè)置來(lái)在第二助燃物流F2中形成漩渦。
[0042]中間本體20的后表面24的截頭圓錐形輪廓允許增加第一助燃物流Fl在第一旋轉(zhuǎn)本體4的入口的平均速度和第二助燃物流F2在第二旋轉(zhuǎn)本體13的入口的平均速度。上述平均速度的增加引起第二助燃物流F2流出第二旋轉(zhuǎn)本體13的速度和第一助燃物流Fl流出第一旋轉(zhuǎn)本體4的速度的切向運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))分量的增加。
[0043]另一方面，第三助燃物流F3通過(guò)在管道25和中間本體20之間限定的通道Cl輸送。顯而易見(jiàn)的是，第三助燃物流F3的最終流速由管道25的前截頭圓錐形部27和中間本體20之間的距離確定，該最終流速可根據(jù)管道25的平移運(yùn)動(dòng)來(lái)變化。
[0044]第三助燃物流F3沿平行于縱向軸線X的方向在通道Cl內(nèi)流動(dòng)。
[0045]在通道Cl的末端部分、鄰近燃燒室CC，通道Cl具有錐形輪廓，該錐形輪廓朝向第一旋轉(zhuǎn)本體4和第二旋轉(zhuǎn)本體13會(huì)聚。具體地，末端部分具有由管道25的前部27限定的截頭圓錐形輪廓，其與中間本體20的后部22的截頭圓錐形輪廓相同。
[0046]通道Cl的輪廓被形成用來(lái)在第三助燃物流F3供給到燃燒室之前加速第三助燃物流F3，并用來(lái)直接朝向第一助燃物流Fl以及朝向第二助燃物流F2指引第三助燃物流F3，從而限制燃燒室缸蓋I的空間區(qū)域下游，燃燒火焰在下游蔓延。
[0047]管道25能夠在最大封閉位置和最小封閉位置之間移動(dòng)，最大封閉位置對(duì)應(yīng)于具有最小流速的第三助燃物流F3，最小流速優(yōu)選為0，最小封閉位置對(duì)應(yīng)于具有最大流速的第三助燃物流F3。
[0048]在最小封閉位置，第三助燃物流F3的軸向分量直接朝向第一助燃物流Fl并朝向第二助燃物流F2指引，該軸向分量與由第一旋轉(zhuǎn)本體4和第二旋轉(zhuǎn)本體13產(chǎn)生的漩渦相對(duì)；此外，在這種情形下，中間本體20的輪廓允許燃燒火焰具有普遍的軸向流動(dòng)，由于“柯安達(dá)(Coanda)效應(yīng)”，第三助燃物流F3在中間本體20的輪廓上附著流動(dòng)。
[0049]在最大封閉位置，第三助燃物流F3不會(huì)影響由第一旋轉(zhuǎn)本體4和第二旋轉(zhuǎn)本體13產(chǎn)生的漩渦；在這種情形下，燃燒火焰具有顯著小的軸向蔓延。
[0050]隨后，該燃燒過(guò)程包括下列步驟:
[0051 ]-通過(guò)噴嘴2霧化液體燃料；
[0052]-將霧化的液體燃料與第一助燃物流Fl混合；霧化的液體燃料具有高動(dòng)能，并且僅一小部分參與到第一助燃物流Fl ；
[0053]-將第二助燃物流F2與沒(méi)有和第一助燃物流Fl混合的剩余部分的液體燃料混合；
[0054]-將燃燒火焰在空間上限制在適于控制漩渦效應(yīng)的第三助燃物流F3之間。
[0055]從文獻(xiàn)可以知道，使用燃燒室缸蓋I獲得的漩渦的強(qiáng)度對(duì)燃燒過(guò)程的污染排放具有相關(guān)影響。此外，已經(jīng)證實(shí)的是，漩渦的強(qiáng)度可以通過(guò)漩渦的數(shù)目來(lái)計(jì)量，并且具有低等級(jí)NOx排放的燃燒過(guò)程可以通過(guò)大于I的漩渦數(shù)目來(lái)獲得。
[0056]實(shí)際上，這里描述的燃燒室缸蓋I包括4個(gè)本體，分別標(biāo)記為4、13、20和25，這些本體被組裝在一起，并可被安裝到任一軸對(duì)稱(chēng)管道3上。
[0057]還值得注意的是由于第三助燃物流F3的動(dòng)態(tài)特性(S卩，由于流量和流速范圍)，確定第三燃燒物流F3的管道25和中間本體20還影響第一助燃物流Fl和第二助燃物流F2。
[0058]更詳細(xì)地:
[0059]-第一助燃物流Fl由于第一旋轉(zhuǎn)本體4而產(chǎn)生。通過(guò)推理，如果沒(méi)有第二助燃物流F2和第三助燃物流F3，第一助燃物流Fl的徑向和切向分量將過(guò)量地打開(kāi)助燃物速度范圍的圓錐體。因此，燃燒火焰將具有過(guò)大的開(kāi)口和微弱的強(qiáng)度，例如不能確保在第一燃燒步驟中產(chǎn)生的并由于再循環(huán)裝置通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)本體4和第二旋轉(zhuǎn)本體13輸送到燃燒火焰所涉及的區(qū)域的有害殘留物的完全燃燒。
[0060]-第二助燃物流F2通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)本體13產(chǎn)生。如上所示，第二助燃物流F2適合于確定第一助燃物流Fl的幾何限制，以改進(jìn)燃燒火焰的效率。
[0061]-第三助燃物流F3在由管道25和中間本體20限定的幾何范圍內(nèi)發(fā)展。第三助燃物流F3僅具有一個(gè)軸向分量(由于未設(shè)有用于在切向方向上偏離第三助燃物流F3的元件)。第三助燃物流F3的目的是借助管道25的軸向平移以可控的方式限制第二助燃物流F2(并因此限制第一助燃物流Fl)。借助管道25內(nèi)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，第三助燃物流F3可增加流速，因此確定火焰在軸向方向上的延伸并減小徑向延伸，反之亦然。
[0062]因此，熱NOx的形成可以通過(guò)控制助燃物流F1、F2和F3的軸向和切向分量來(lái)限制。
[0063]已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)的是，這里所述的通過(guò)燃燒室缸蓋I (具有第一漩渦4和第二漩渦13)獲得的漩渦的數(shù)目很大，大約5.45個(gè)，以確保低等級(jí)的NOx排放。
[0064]此外，控制理想的漩渦等級(jí)的時(shí)機(jī)允許保持火焰的黃綠顏色，這可通過(guò)光學(xué)傳感器簡(jiǎn)單地探測(cè)，該光學(xué)傳感器具有光敏電阻，并比通常在這種應(yīng)用中使用的具有紫外線輻射的傳感器更可靠、更便宜。
【權(quán)利要求】
1.一種用于燃燒器的燃燒室缸蓋(I)，其包括被供給有液體燃料的中心管道(3)，所述中心管道(3)具有縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)，并在一端設(shè)有噴嘴(2)，用于將所述液體燃料霧化到燃燒室(CC)內(nèi)；所述燃燒室缸蓋(I)包括: 第一本體(4)，其具有圓柱形延伸部并與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)同軸；所述第一本體(4)被設(shè)置成安裝在所述中心管道(3)上，適用于在入口接收第一助燃物流(Fl)并將其朝向所述噴嘴(2)輸送，且具有設(shè)有多個(gè)外圍的凹口(8)的前壁(6)，所述凹口(8)適用于在所述第一助燃物流(Fl)內(nèi)形成漩渦；以及 第二本體(13)，其具有圓柱形延伸部并與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸線(X)同軸；所述第二本體(13)被安裝在所述第一本體(4)上，適用于在入口接收第二助燃物流(F2)并將其朝向所述燃燒室(CC)輸送，且具有多個(gè)開(kāi)口(17)，所述開(kāi)口(17)適用于在所述第二助燃物流(F2)內(nèi)形成漩渦； 調(diào)節(jié)裝置(20，25)，其用于調(diào)節(jié)在所述第一助燃物流(Fl)和所述第二助燃物流(F2)內(nèi)產(chǎn)生的漩渦；所述調(diào)節(jié)裝置(20，25)包括管道(25)，所述管道與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)同軸并位于所述第三本體(13)的外部，中間本體(20)插入所述管道(25)內(nèi)，所述中間本體(20)也與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)同軸；通道(Cl)形成在所述管道(25)和所述中間本體(20)之間，所述通道(Cl)適用于將第三助燃物流(F3)供給到所述燃燒室(CC)內(nèi)； 所述燃燒室缸蓋(I)的特征在于:所述中間本體(20)的前表面大致位于由所述第一本體⑷的前壁(6)所限定的平面上，使得所述噴嘴⑵位于正好朝向所述燃燒室(CC)的位置上；并且，在所述通道(Cl)的端部上、鄰近所述燃燒室(CC)，所述通道(Cl)具有朝向所述第一本體(4)和所述第二本體(13)會(huì)聚的錐形輪廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述通道(Cl)的所述端部由所述管道(25)的前部(27)限定，所述端部被形成為截頭圓錐形、與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)同軸并面向所述中間本體(20)的截頭圓錐形表面(24，，所述截頭圓錐形表面(24，也與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸⑴同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述管道(25)相對(duì)于所述中間本體(20)在最大封閉位置和最小封閉位置之間可移動(dòng)，所述最大封閉位置對(duì)應(yīng)于具有最小流速的第三助燃物流(F3)，所述最小流速優(yōu)選等于0，所述最小封閉位置對(duì)應(yīng)于具有最大流速的第三助燃物流(F3)，反之亦然。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述管道(25)包括多個(gè)內(nèi)部的突起(29)，所述突起(29)圍繞所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)分布；所述突起(29)倚靠并接觸所述中間本體(20)的外表面且使用時(shí)在所述中間本體(20)的外表面上滑動(dòng)，以允許所述管道(25)相對(duì)于所述中間本體(20)在所述最大封閉位置和所述最小封閉位置之間平移運(yùn)動(dòng)，反之亦然。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述中間本體(20)具有后表面(24)，所述后表面(24)被形成為截頭圓錐形，與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)同軸并朝向所述第一本體(4)傾斜；所述后表面(24)適用于分別在所述第一本體(4)和所述第二本體(13)的入口增加所述第一助燃物流(Fl)和所述第二助燃物流(F2)的平均軸向速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述前壁(6)設(shè)有與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸⑴同軸的通孔(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，沒(méi)有徑向通孔設(shè)置在所述第一本體(4)的圓柱形側(cè)壁上；在所述第一本體(4)的出口處，所述第一助燃物流(Fl)僅被分成第一旋轉(zhuǎn)助燃物流和第一軸向助燃物流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，各個(gè)凹口(8)具有一對(duì)側(cè)壁(11)，所述側(cè)壁彼此相對(duì)并相對(duì)于由所述前壁(6)的前平坦表面(12)限定的平面傾斜第一角度(a )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述第一角度(α)在42°到48°之間，并優(yōu)選等于45°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，各個(gè)開(kāi)口(17)由一對(duì)側(cè)壁(19)限定，所述側(cè)壁彼此相對(duì)并相對(duì)于由所述第二本體(13)的后平坦表面限定的平面傾斜第二角度(β)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述第二角度(β)在42°到48°之間，并優(yōu)選等于45°。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃燒室缸蓋，其特征在于，所述第二本體(13)包括前部(16)和后部(15);所述前部(15)和所述后部(16)都是圓柱形的，并與所述縱向?qū)ΨQ(chēng)軸(X)同軸，但具有不同的直徑；所述開(kāi)口(17)形成在所述后部(15)上。
13.一種液體燃料 燃燒器，其設(shè)有根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的燃燒室缸蓋(I)。
【文檔編號(hào)】F23D11/36GK103471098SQ201210194650
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】尼古拉·比安奇尼, 埃米爾·卡佐拉里, 大衛(wèi)·馬蒂尼, 阿萊西奧·維森廷 申請(qǐng)人:雷樂(lè)士公司