一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置制造方法
【專利摘要】一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置，有利于提高整體加熱器的熱效率，其特征在于，所述外層筒體與所述內層筒體之間設置有若干個外層旋風葉片，所述若干個外層旋風葉片沿周向依次分布形成外層旋風環(huán)帶，在所述外層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的外層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙又具有軸向遮擋結構；所述內層筒體和所述環(huán)形支架之間設置有若干個內層旋風葉片，所述若干個內層旋風葉片沿周向依次分布形成內層旋風環(huán)帶，在所述內層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的內層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙又具有軸向遮擋結構。
【專利說明】一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油料噴嘴燃燒室的旋風輔助霧化技術，特別是一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置。
【背景技術】
[0002]加熱器的組成部件中既包括噴嘴和燃燒室，也包括旋風裝置。旋風裝置的功能在于使助燃空氣以旋轉的方式進入燃燒室，通過在燃燒室中旋轉增加停留時間或延長運動距離或擴充到達范圍。燃料通過霧化噴嘴噴入加熱器燃燒室，燃燒室的前端裝有旋風裝置，使空氣和霧化燃油充分混合，從而使混合氣體充分燃燒，提高霧化液體的燃燒效率，也就是提高燃燒室的燃燒效率，進而提高整體加熱器的熱效率。旋風裝置包括單層旋風類型和雙層旋風類型。對于雙層旋風類型，往往采用外層旋風與內層旋風互逆旋轉的方式，即其中一個為順時針進風，另一個為逆時針進風，當霧化燃料遭遇這同時進入的兩股旋風時，霧化燃料會受到剪切作用力而變得更為分散開來。雙層旋風裝置包括外層筒體、外層旋風板、內層筒體、內層旋風板和環(huán)形支架，其中外層旋風板呈環(huán)形，環(huán)體上沿周向拉若干個三角口并按照旋風的設定旋入方向折成旋風旋入角，內層旋風板的環(huán)體上沿周向拉若干個直口并按照與相反于外層旋風的旋入方向折成旋風旋入角。本發(fā)明人認為，由于三角口或者直口所形成的旋風進入縫隙，均存在軸向透光，即相鄰旋風葉片之間缺少軸向遮擋旋風結構，不僅使得軸向風增加而周向旋風減少，而且使得旋風的旋切力度較低，從而影響旋風助燃作用，不利于提高燃燒室效率，不利于節(jié)能減排。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，提供一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置，通過在相鄰旋風葉片之間設置軸向遮擋結構，在旋風進入縫隙中消除軸向透光，也就是消除軸向進風，從而有利于使空氣和霧化燃油充分混合，使混合氣體充分燃燒，提高霧化液體的燃燒效率，也就是提高燃燒室的燃燒效率，進而提高整體加熱器的熱效率，減少燃燒室積炭，延長加熱器的使用壽命，減少有害氣體的排放，節(jié)能減排，保護環(huán)境。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置，包括外層筒體、內層筒體和環(huán)形支架，其特征在于，所述外層筒體與所述內層筒體之間設置有若干個外層旋風葉片，所述若干個外層旋風葉片沿周向依次分布形成外層旋風環(huán)帶，在所述外層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的外層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙又具有軸向遮擋結構；所述內層筒體和所述環(huán)形支架之間設置有若干個內層旋風葉片，所述若干個內層旋風葉片沿周向依次分布形成內層旋風環(huán)帶，在所述內層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的內層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙又具有軸向遮擋結構。
[0006]所述外層旋風環(huán)帶的旋風進入方向相反于所述內層旋風環(huán)帶的旋風進入方向。
[0007]所述軸向遮擋結構是指位于旋風進入縫隙下沿的旋風葉片與位于旋風進入縫隙上沿的旋風葉片在首尾銜接的周向上具有重疊區(qū)域。
[0008]所述內層旋風環(huán)帶的軸向厚度小于所述外層旋風環(huán)帶的軸向厚度。
[0009]所述內層旋風環(huán)帶的旋風出口與所述外層旋風環(huán)帶的旋風出口平齊。
[0010]所述外層旋風葉片的旋向角范圍為35度至45度。
[0011]所述內層旋風葉片的旋向角范圍為45度至55度。
[0012]所述外層筒體的外壁上設置有連接箍。
[0013]每個外層旋風葉片的外沿焊接在所述外層筒體的內壁上，每個外層旋風葉片的內沿焊接在所述內層筒體的外壁上。
[0014]每個內層旋風葉片的外沿焊接在所述內層筒體的內壁上，每個內層旋風葉片的內沿焊接在所述環(huán)形支架上。
[0015]本發(fā)明的技術效果如下:本發(fā)明一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置通過軸向遮擋結構設置，在旋風進入縫隙中消除軸向透光，也就是消除軸向進風，使燃油的霧化效果更好，有利于空氣與霧化燃油的摻混，提高火焰燃燒的穩(wěn)定性，提高燃燒效率，從而有效提高加熱器整體的燃燒效率，進而減少燃燒室積炭，延長加熱器的使用壽命，減少有害氣體的排放，節(jié)能減排，保護環(huán)境。雙層旋風結構采用外層旋風與內層旋風互逆旋轉的方式，即其中一個為順時針進風，另一個為逆時針進風，當霧化燃料遭遇這同時進入的兩股旋風時，霧化燃料會受到剪切作用力而變得更為分散開來。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是實施本發(fā)明的一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置結構示意圖。
[0017]圖2是旋風裝置外層和內層旋風葉片結構示意圖。
[0018]圖3是現(xiàn)有技術外層三角口和內層直口旋風結構(左)與本發(fā)明雙層軸向遮擋旋風結構(右)在小燃料量情況下的熱態(tài)對比實驗圖。
[0019]圖4是一種外層旋風環(huán)帶結構示意圖。
[0020]附圖標記列示如下:1-外層第一旋風葉片，2-外層第二旋風葉片，3-外層第三旋風葉片，4-外層第四旋風葉片，5-外層第五旋風葉片，6-外層第六旋風葉片，7-外層第七旋風葉片，8-外層第八旋風葉片，9-外層第九旋風葉片，10-外層第十旋風葉片，11-外層筒體，12-連接箍，13-內層筒體，14-內層第一旋風葉片，15-內層第二旋風葉片，16-內層第三旋風葉片，17-內層第四旋風葉片，18-內層第五旋風葉片，19-內層第六旋風葉片，20-內層第七旋風葉片，21-環(huán)形支架，22-旋風進入縫隙，23-重疊區(qū)域，24-軸向遮擋結構，A-外層旋向角，B-內層旋向角。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖(圖1-圖4)對本發(fā)明進行說明。
[0022]圖1是實施本發(fā)明的一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置結構示意圖。圖2是旋風裝置外層和內層旋風葉片結構示意圖。圖4是一種外層旋風環(huán)帶結構示意圖。如圖1、圖2和圖4所示，一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置，包括外層筒體11、內層筒體13和環(huán)形支架21，其特征在于，所述外層筒體11與所述內層筒體13之間設置有若干個外層旋風葉片(例如從外層第一旋風葉片I至外層第十旋風葉片10)，所述若干個外層旋風葉片沿周向依次分布形成外層旋風環(huán)帶(例如，包括外層第一旋風葉片1，外層第二旋風葉片2，外層第三旋風葉片3，外層第四旋風葉片4，外層第五旋風葉片5，外層第六旋風葉片6，外層第七旋風葉片7，外層第八旋風葉片8，外層第九旋風葉片9，外層第十旋風葉片10)，在所述外層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的外層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙22又具有軸向遮擋結構24 ;所述內層筒體13和所述環(huán)形支架21之間設置有若干個內層旋風葉片(例如內層第一旋風葉片14至內層第七旋風葉片20等，內層葉片數(shù)量一般不超過外層葉片數(shù)量，例如外層10片，內層8片；或者外層12片，內層10片)，所述若干個內層旋風葉片沿周向依次分布形成內層旋風環(huán)帶(例如包括內層第一旋風葉片14，內層第二旋風葉片15，內層第三旋風葉片16，內層第四旋風葉片17，內層第五旋風葉片18，內層第六旋風葉片19，內層第七旋風葉片20等)，在所述內層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的內層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙又具有軸向遮擋結構。所述外層旋風環(huán)帶的旋風進入方向相反于所述內層旋風環(huán)帶的旋風進入方向(例如圖1中外層旋風進入方向為逆時針，內層旋風進入方向為順時針，當然，外層旋風進入方向也可以設置為順時針例如圖4所示)。所述軸向遮擋結構24是指位于旋風進入縫隙下沿的旋風葉片(例如圖4中外層第一旋風葉片I)與位于旋風進入縫隙上沿的旋風葉片(例如圖4中外層第二旋風葉片2，)在首尾銜接的周向上具有重疊區(qū)域23。所述內層旋風環(huán)帶的軸向厚度小于所述外層旋風環(huán)帶的軸向厚度。所述內層旋風環(huán)帶的旋風出口與所述外層旋風環(huán)帶的旋風出口平齊。所述外層旋風葉片的旋向角范圍A為35度至45度。所述內層旋風葉片的旋向角范圍B為45度至55度。所述外層筒體11的外壁上設置有連接箍
12。每個外層旋風葉片的外沿焊接在所述外層筒體11的內壁上，每個外層旋風葉片的內沿焊接在所述內層筒體13的外壁上。每個內層旋風葉片的外沿焊接在所述內層筒體13的內壁上，每個內層旋風葉片的內沿焊接在所述環(huán)形支架21上。
[0023]圖3是現(xiàn)有技術三角口和直口組合旋風結構(左)與本發(fā)明軸向遮擋旋風結構(右)在小燃料量情況下的熱態(tài)對比。由圖3所示小燃料量情況下改進前的旋風裝置(左)與本發(fā)明一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置(右)的燃油霧化燃燒情況對比，使用本發(fā)明一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置的霧化燃油不僅僅在噴嘴附近燃燒，而且霧化液滴摻混，不會熄火，有利于燃燒。右邊整個燃燒室?guī)缀醭錆M火勢，這與左邊燃燒室中顯示現(xiàn)有技術狀況的僅僅一個小火焰頭大為不同。使用本發(fā)明一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置與原旋風裝置的冷態(tài)試驗和熱態(tài)實驗的對比結果說明了:旋流影響了頭部燃料濃度的分布，促進摻混；本發(fā)明一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置可以觀察到旋流；本發(fā)明一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置的火焰更加穩(wěn)定，出口溫度更加均勻。由此可見，改進后的旋風結構更有利于霧化燃油的燃燒。
[0024]在此指明，以上敘述有助于本領域技術人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質內容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。
【權利要求】
1.一種加熱器燃燒室雙層旋風裝置，包括外層筒體、內層筒體和環(huán)形支架，其特征在于，所述外層筒體與所述內層筒體之間設置有若干個外層旋風葉片，所述若干個外層旋風葉片沿周向依次分布形成外層旋風環(huán)帶，在所述外層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的外層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙又具有軸向遮擋結構；所述內層筒體和所述環(huán)形支架之間設置有若干個內層旋風葉片，所述若干個內層旋風葉片沿周向依次分布形成內層旋風環(huán)帶，在所述內層旋風環(huán)帶中兩兩相鄰的內層旋風葉片之間既形成旋風進入縫隙又具有軸向遮擋結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，所述外層旋風環(huán)帶的旋風進入方向相反于所述內層旋風環(huán)帶的旋風進入方向。
3.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，所述軸向遮擋結構是指位于旋風進入縫隙下沿的旋風葉片與位于旋風進入縫隙上沿的旋風葉片在首尾銜接的周向上具有重疊區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，所述內層旋風環(huán)帶的軸向厚度小于所述外層旋風環(huán)帶的軸向厚度。
5.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，所述內層旋風環(huán)帶的旋風出口與所述外層旋風環(huán)帶的旋風出口平齊。
6.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，所述外層旋風葉片的旋向角范圍為35度至45度。
7.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，所述內層旋風葉片的旋向角范圍為45度至55度。
8.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，所述外層筒體的外壁上設置有連接箍。
9.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，每個外層旋風葉片的外沿焊接在所述外層筒體的內壁上，每個外層旋風葉片的內沿焊接在所述內層筒體的外壁上。
10.根據(jù)權利要求1所述的加熱器燃燒室雙層旋風裝置，其特征在于，每個內層旋風葉片的外沿焊接在所述內層筒體的內壁上，每個內層旋風葉片的內沿焊接在所述環(huán)形支架上。
【文檔編號】F23D11/36GK104019448SQ201410264356
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】李玢, 富碩, 楊楊 申請人:北京北機機電工業(yè)有限責任公司