專利名稱：一種氣態(tài)燃料旋流一體化點(diǎn)火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種燃燒室旋流供氣及空氣等離子體點(diǎn)火裝置。
背景技術(shù)：
空氣等離子體點(diǎn)火器是燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室點(diǎn)火的新型高效點(diǎn)火設(shè)備，利用電弧激發(fā)高溫空氣等離子體引燃燃料。其優(yōu)點(diǎn)在于可以提高點(diǎn)火的成功率和燃燒的穩(wěn)定性。目前燃燒室中點(diǎn)火器與氣體燃料供應(yīng)設(shè)備采用交叉式分布，其軸線交叉角為75-90°，點(diǎn)火器和氣體燃料旋流器分別布置于燃燒室的頭部上方及中心位置。由于等離子體點(diǎn)火器應(yīng)用于氣態(tài)燃料與空氣的流場(chǎng)，當(dāng)流場(chǎng)中空氣和燃料的速度較大，而等離子點(diǎn)火器的電弧的剛性不夠時(shí)，容易導(dǎo)致電弧的傾斜，從而影響點(diǎn)火的有效長(zhǎng)度，點(diǎn)火成功率下降。而且，在氣態(tài)燃料燃燒室中，為了保證點(diǎn)火可靠性，一般需要設(shè)置值班噴嘴，增加了制造成本與設(shè)計(jì)難度。
申請(qǐng)?zhí)枮?01120229598. 3，名稱為“一體化點(diǎn)火器”的專利文件中，公開了一種由連接法蘭、過(guò)濾器、三通管、耐高溫補(bǔ)償電纜、進(jìn)風(fēng)管、燃燒噴頭、調(diào)風(fēng)門、雙文丘里引射混合器、燃?xì)夤堋o(wú)焰燃燒器、防風(fēng)罩，以及高壓電弧點(diǎn)火電極、測(cè)溫?zé)犭娕冀M成的點(diǎn)火器。其中燃燒噴頭的側(cè)面安裝有進(jìn)風(fēng)管，燃燒噴頭的后面連接有氣管，氣管上設(shè)置有過(guò)濾器及三通管，氣管經(jīng)連接法蘭與燃?xì)夤苈废噙B通，高壓電弧點(diǎn)火電極通過(guò)耐高溫補(bǔ)償電纜與電子打火器相連接。這種點(diǎn)火器不僅具有安裝簡(jiǎn)便、配套費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)、長(zhǎng)期不需要維護(hù)等特點(diǎn)，而且耗能非常低、可靠性高、其測(cè)溫?zé)犭娕嫉氖褂脡勖埠荛L(zhǎng)。
申請(qǐng)?zhí)枮?9121137.5，名稱為“氣體燃料等離子點(diǎn)火電控噴嘴”的專利文件中，公開了一種氣體燃料缸內(nèi)高壓供氣和等離子體點(diǎn)火器的電磁推進(jìn)強(qiáng)迫燃燒的一體化噴嘴。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，氣體燃料流通面積大，響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，工作可靠性高，對(duì)適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)的改變，用于不可或缺的人們的交通工具，汽車就目前而言是最佳結(jié)構(gòu)。
申請(qǐng)?zhí)枮閁S19930067652的專利文件中，公開了一種燃燒室點(diǎn)燃燃料裝置，包括電磁燃料霧化噴嘴注射器和點(diǎn)火器。注射器產(chǎn)生初始的燃燒過(guò)程來(lái)點(diǎn)燃燃油噴嘴供應(yīng)的主燃料。或者，為了適應(yīng)處于中心位置的點(diǎn)火器，主燃油噴嘴包括多個(gè)電磁燃油噴嘴。在一個(gè)實(shí)施例中，點(diǎn)火器為激光點(diǎn)火器。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的可靠性和能保證燃燒快速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的氣態(tài)燃料旋流一體化點(diǎn)火器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
包括主要由位于中心的內(nèi)電極，位于內(nèi)電極外的接地電極，介于內(nèi)電極與接地電極之間的絕緣介質(zhì)和電源接頭構(gòu)成的等離子點(diǎn)火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內(nèi)的旋流器構(gòu)成的氣態(tài)燃料旋流器組件；所述旋流器組件殼體為環(huán)形， 多個(gè)所述旋流器均勻分布于環(huán)形旋流器組件殼體中，環(huán)形旋流器組件殼體上設(shè)置氣態(tài)燃料進(jìn)氣口 ；所述等離子點(diǎn)火器位于環(huán)形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個(gè)切向進(jìn)氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過(guò)壓緊蓋連結(jié)成一體。
本發(fā)明還可以包括
I、每個(gè)旋流器通過(guò)空心螺母固定于環(huán)形旋流器組件殼體中。
2、旋流器的數(shù)量為6-12個(gè)。
本發(fā)明提出了一種將燃燒室的點(diǎn)火器和氣態(tài)燃料旋流組件一體化結(jié)構(gòu)，將空氣等離子體點(diǎn)火器及氣態(tài)燃料旋流組件進(jìn)行有效結(jié)合，利用空氣等離子體點(diǎn)火器供應(yīng)高溫氧氣及活性氧原子，保證氣態(tài)燃料在燃燒室頭部快速點(diǎn)燃；通過(guò)氣態(tài)燃料旋流器與外部空氣旋流器的雙重旋流作用，在燃燒室頭部形成穩(wěn)定回流區(qū)，點(diǎn)燃的火焰迅速在回流區(qū)點(diǎn)燃，形成穩(wěn)定點(diǎn)火源，保證燃燒快速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
空氣等離子體點(diǎn)火器通過(guò)壓緊蓋、密封墊、壓緊環(huán)等與氣體燃料旋流器組件相連， 既滿足燃料供應(yīng)系統(tǒng)的密閉性，也便于拆裝及更換點(diǎn)火器。其技術(shù)特點(diǎn)是空氣等離子體點(diǎn)火器位于氣態(tài)燃料旋流組件的中心位置，即燃料低速區(qū)，點(diǎn)燃的火焰不易被吹熄，使點(diǎn)火更可靠。氣體燃料旋流器通過(guò)固定空心螺母緊固在旋流器組件殼體上，防止氣態(tài)燃料旋流器組件松動(dòng)。
本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的可靠性和保證燃燒快速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。本發(fā)明主要用于燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室，將氣態(tài)燃料旋流耦合到點(diǎn)火器上，實(shí)現(xiàn)氣態(tài)燃料快速燃燒，通過(guò)氣態(tài)燃料旋流組件與外部空氣旋流器的反向旋流作用，保證頭部回流區(qū)內(nèi)的穩(wěn)定燃燒。本發(fā)明為連續(xù)供應(yīng)氣態(tài)燃料系統(tǒng)，且采用空氣等離子體產(chǎn)生的高能活化組分與氣態(tài)燃料摻混保證其快速燃燒。采用空氣等離子體點(diǎn)火器產(chǎn)生的高能活化組分實(shí)現(xiàn)瞬間燃燒，且通過(guò)控制電流大小來(lái)控制點(diǎn)火剛度，保證點(diǎn)燃的火焰剛好位于回流區(qū)內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了快速達(dá)到穩(wěn)定燃燒的目的。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述。
本發(fā)明的氣態(tài)燃料旋流一體化點(diǎn)火器由電源接頭I、接地電極6、陶瓷絕緣介質(zhì)2、 內(nèi)電極5、壓緊蓋7、密封墊8、壓緊環(huán)9、氣態(tài)燃料進(jìn)氣口 13、氣體燃料旋流器12、固定空心螺母11、旋流器組件殼體10組成。
位于中心的內(nèi)電極5、位于內(nèi)電極外的接地電極6、介于內(nèi)電極與接地電極之間的陶瓷絕緣介質(zhì)2和電源接頭I構(gòu)成的等離子點(diǎn)火器。接地電極與陶瓷絕緣介質(zhì)之間設(shè)置支撐圈，接地電極與陶瓷絕緣介質(zhì)之間形成一定間隙，支撐圈與陶瓷絕緣介質(zhì)的接觸位置設(shè)置石墨密封圈3。
旋流器組件殼體11，安裝于旋流器組件殼體內(nèi)的旋流器12構(gòu)成氣態(tài)燃料旋流器組件。旋流器組件殼體為環(huán)形，6-12個(gè)旋流器均勻分布于環(huán)形旋流器組件殼體中。每個(gè)旋流器通過(guò)空心螺母11固定于環(huán)形旋流器組件殼體中。
旋流器組件殼體與接地電極之間通過(guò)壓緊蓋7、密封墊8和壓緊環(huán)9連結(jié)成一體。
接地電極上開有多個(gè)切向進(jìn)氣小孔14，通過(guò)壓差保證空氣的正常進(jìn)入。環(huán)形旋流器組件殼體上設(shè)置氣態(tài)燃料進(jìn)氣口 13，氣態(tài)燃料從進(jìn)氣口 13進(jìn)入到旋流組件。氣態(tài)燃料旋流組件均勻分布于點(diǎn)火器的周圍，旋流器出口處氣態(tài)燃料與等離子體點(diǎn)火器供應(yīng)的高溫氧化劑及高能活化組分瞬間摻混，實(shí)現(xiàn)快速高效點(diǎn)燃；氣態(tài)燃料旋流器與外部空氣旋流器旋向相反，使氣態(tài)燃料與空氣快速摻混，在燃燒室頭部中心區(qū)形成回流區(qū)，點(diǎn)燃燃料迅速擴(kuò)展至回流區(qū)而形成穩(wěn)定點(diǎn)火源。
權(quán)利要求
1.一種氣態(tài)燃料旋流一體化點(diǎn)火器，包括主要由位于中心的內(nèi)電極，位于內(nèi)電極外的接地電極，介于內(nèi)電極與接地電極之間的絕緣介質(zhì)和電源接頭構(gòu)成的等離子點(diǎn)火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內(nèi)的旋流器構(gòu)成的氣態(tài)燃料旋流器組件；其特征是所述旋流器組件殼體為環(huán)形，多個(gè)所述旋流器均勻分布于環(huán)形旋流器組件殼體中，環(huán)形旋流器組件殼體上設(shè)置氣態(tài)燃料進(jìn)氣口 ；所述等離子點(diǎn)火器位于環(huán)形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個(gè)切向進(jìn)氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過(guò)壓緊蓋連結(jié)成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣態(tài)燃料旋流一體化點(diǎn)火器，其特征是每個(gè)旋流器通過(guò)空心螺母固定于環(huán)形旋流器組件殼體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氣態(tài)燃料旋流一體化點(diǎn)火器，其特征是旋流器的數(shù)量為6-12個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種氣態(tài)燃料旋流一體化點(diǎn)火器。包括主要由位于中心的內(nèi)電極，位于內(nèi)電極外的接地電極，介于內(nèi)電極與接地電極之間的絕緣介質(zhì)和電源接頭構(gòu)成的等離子點(diǎn)火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內(nèi)的旋流器構(gòu)成的氣態(tài)燃料旋流器組件；所述旋流器組件殼體為環(huán)形，多個(gè)所述旋流器均勻分布于環(huán)形旋流器組件殼體中，環(huán)形旋流器組件殼體上設(shè)置氣態(tài)燃料進(jìn)氣口；所述等離子點(diǎn)火器位于環(huán)形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個(gè)切向進(jìn)氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過(guò)壓緊蓋連結(jié)成一體。本發(fā)明應(yīng)用于熱能與動(dòng)力工程領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的可靠性和保證燃燒快速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
文檔編號(hào)F23Q7/00GK102980203SQ20121048787
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者劉倩, 鄭洪濤, 李雅軍 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)