本實(shí)用新型涉及一種基于火焰光譜檢測(cè)的DPF再生用燃燒器，屬于燃燒器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國大氣環(huán)境惡化和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，柴油車從京Ⅴ/國Ⅵ階段安裝DPF（Diesel Particulate Filter柴油顆粒過濾器）成為了大家的共識(shí)和唯一可行的技術(shù)措施。DPF再生燃燒器屬于噴油助燃再生技術(shù)領(lǐng)域，國外對(duì)該技術(shù)的研究早在上個(gè)世紀(jì)八十年代開始，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)發(fā)展得較為成熟、能滿足產(chǎn)業(yè)化和排放法規(guī)要求，燃燒器再生技術(shù)及其裝置需求減弱并沒有得到持續(xù)發(fā)展，但隨著歐Ⅳ和歐V甚至更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，該技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)使用工況嚴(yán)酷應(yīng)用條件又重新獲得了使用價(jià)值。國內(nèi)的對(duì)于該技術(shù)的研究起始于一些科研院校，但由于國內(nèi)的排放法規(guī)水平相對(duì)落后以及市場需求較低，DPF燃燒器產(chǎn)品化應(yīng)用較少，大多都處于實(shí)驗(yàn)研究階段，近年來隨著我國大氣環(huán)境惡化和人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，適合市場需求的DPF燃燒器重新引起了人們的關(guān)注，也有一些企業(yè)推出了相關(guān)產(chǎn)品但可靠性較差、故障率較高，能直接面對(duì)市場的高可靠性DPF燃燒器鮮有報(bào)道。當(dāng)前DPF燃燒器普遍存在的工作范圍狹窄、火焰穩(wěn)定性差、燃燒監(jiān)測(cè)缺失等問題。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有燃燒器的應(yīng)用和分析，其主要的技術(shù)缺點(diǎn)是：

一、DPF燃燒器的火焰穩(wěn)定性差: 油氣混合不均勻，缺乏穩(wěn)流設(shè)計(jì)，燃油容易堆積在腔體壁面形成積碳，火焰較長，容易直接燒到載體。

二、缺少火焰監(jiān)測(cè)與控制：現(xiàn)有燃燒器缺乏火焰監(jiān)測(cè)，大多都采用溫度傳感器進(jìn)行間接判斷燃燒器點(diǎn)火是否成功，由于傳感器的遲滯導(dǎo)致失火或間斷失火無法判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的問題，本實(shí)用新型公開了一種基于火焰光譜檢測(cè)的DPF再生用燃燒器，其具體技術(shù)方案如下：

一種基于火焰光譜檢測(cè)的DPF再生用燃燒器，包括點(diǎn)火系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、紊流系統(tǒng)和火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，

所述紊流系統(tǒng)包括燃燒頭紊流裝置和燃燒腔紊流裝置，所述燃燒頭紊流裝置包括燃燒頭、導(dǎo)流罩、喉管、擾流擋板、擾流孔和定位銷，所述燃燒腔紊流裝置包括燃燒腔、擋油圈、擋油板和燃燒腔紊流網(wǎng)孔板。

所述燃燒頭的首端與助燃空氣進(jìn)氣管連通，燃燒頭的尾端與燃燒腔連通，所述燃燒腔靠近燃燒頭的一端側(cè)壁設(shè)置廢氣進(jìn)管，所述廢氣進(jìn)管與燃燒腔貫通。

所述燃燒腔內(nèi)部靠近燃燒頭一端設(shè)置有燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩，所述燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩的端部設(shè)置有朝向燃燒腔尾端呈喇叭形狀擴(kuò)張的燃燒腔紊流網(wǎng)孔板，所述燃燒腔紊流網(wǎng)孔板內(nèi)設(shè)置有與其形狀對(duì)應(yīng)的中心擋油板和擋油圈。

所述燃燒頭內(nèi)部設(shè)置有擾流板和擾流控，所述擾流板和擾流控設(shè)置于喉管內(nèi)，所述喉管設(shè)置于導(dǎo)流罩內(nèi)，所述導(dǎo)流罩與助燃空氣進(jìn)氣管之間設(shè)置有殼體，所述殼體包覆著燃燒頭，所述殼體設(shè)置有高壓接線座。

所述火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置在燃燒頭的尾端的火焰檢測(cè)傳感器底座，所述火焰檢測(cè)傳感器底座連接設(shè)置火焰檢測(cè)傳感器。

所述喉管四周設(shè)置有喉管定位銷，所述喉管與導(dǎo)流罩通過喉管定位銷連接固定。

所述燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩設(shè)置于導(dǎo)流防護(hù)罩內(nèi)，所述導(dǎo)流防護(hù)罩包圍住燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩。

所述點(diǎn)火系統(tǒng)包括設(shè)置在喉管內(nèi)的點(diǎn)火電極。

所述噴射系統(tǒng)包括設(shè)置在喉管中心的噴嘴，所述擾流板的中心設(shè)置有通孔，所述噴嘴延伸至該通孔中，所述點(diǎn)火電極位于噴嘴旁邊，所述進(jìn)油管座連接有進(jìn)油管，油通過噴嘴噴向燃燒腔。

所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括廢氣進(jìn)管和助燃空氣進(jìn)氣管，所述助燃空氣進(jìn)氣管與噴嘴的進(jìn)氣端連通，所述廢氣進(jìn)管朝向燃燒腔內(nèi)通入廢氣。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型，燃燒器設(shè)置兩級(jí)強(qiáng)紊流燃燒系統(tǒng)，解決了燃燒器的油氣混合氣燃燒的穩(wěn)定性難題，有利于高溫燃燒氣體與排氣的充分混合，強(qiáng)迫紊流設(shè)計(jì)使燃燒器的火焰燃燒更為充分，提高了燃燒器的功率和熱效率，使得燃燒器設(shè)計(jì)更緊湊。

與常規(guī)采用溫度傳感器間接檢測(cè)不用，采用火焰光強(qiáng)度檢測(cè)系統(tǒng)，解決了燃燒器火焰無法實(shí)時(shí)快速檢測(cè)的難點(diǎn)。火焰光強(qiáng)檢測(cè)效果直接，動(dòng)態(tài)響應(yīng)性好；高能點(diǎn)火解決了現(xiàn)有燃燒器點(diǎn)火不穩(wěn)定、點(diǎn)火困難的弊端。

燃燒器實(shí)際實(shí)施效果良好，能滿足最苛刻運(yùn)行工況下柴油機(jī)的DPF再生要求，響應(yīng)及時(shí)，功率大，熱效率高，升溫效果明顯，DPF再生徹底。

燃燒器采用兩級(jí)紊流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尾氣速度均勻性>0.97；擋油圈使油滴不會(huì)直接進(jìn)入DPF載體，燃燒器火焰均勻飽滿，呈略微收斂形態(tài)。

火焰檢測(cè)傳感器安裝在燃燒頭尾部，當(dāng)噴油開啟后，在一定的點(diǎn)火時(shí)間內(nèi)，如果傳感器檢測(cè)到火焰信號(hào)，則認(rèn)為點(diǎn)火成功，反之則認(rèn)為失敗，失敗后將繼續(xù)嘗試標(biāo)定次數(shù)的點(diǎn)火，如果仍然點(diǎn)火失敗，將采取報(bào)錯(cuò)降級(jí)措施。如果在再生過程中火焰意外熄滅，傳感器會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)信號(hào)立即啟動(dòng)點(diǎn)火，保證火焰的連續(xù)性，相應(yīng)及時(shí)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2—圖5是本實(shí)用新型的燃燒頭結(jié)構(gòu)示意圖，

圖6—圖8是本實(shí)用新型的燃燒腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖標(biāo)記列表：1—?dú)んw，2—高壓接線座，3—進(jìn)油管座，4—導(dǎo)流罩，5—擾流板，6—擾流控，7—火焰檢測(cè)傳感器底座，8—喉管定位銷，9—進(jìn)氣管，10—喉管，11—噴嘴，12—點(diǎn)火電極，13—擋油圈，14—中心擋油板，15—燃燒腔紊流網(wǎng)孔板，16—燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩，17—導(dǎo)流防護(hù)罩，18—燃燒腔，19—廢氣進(jìn)管，20—燃燒頭，21—助燃空氣進(jìn)氣管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。

結(jié)合附圖可見，本基于火焰光譜檢測(cè)的DPF再生用燃燒器，包括點(diǎn)火系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、紊流系統(tǒng)和火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

所述紊流系統(tǒng)包括燃燒頭紊流裝置和燃燒腔紊流裝置，所述燃燒頭紊流裝置包括燃燒頭、導(dǎo)流罩、喉管、擾流擋板、擾流孔和定位銷，所述燃燒腔紊流裝置包括燃燒腔、擋油圈、擋油板和燃燒腔紊流網(wǎng)孔板；燃燒頭紊流裝置目的是促使燃油和空氣充分混合，形成合理空燃比的混合氣，有利于形成穩(wěn)定的火焰；燃燒腔紊流裝置目的有強(qiáng)化混合氣充分混合和燃燒，高溫火焰與排氣的充分混合和傳熱讓燃燒器出口氣體溫度均勻性，消除未燃油滴。

所述燃燒頭的首端與助燃空氣進(jìn)氣管連通，燃燒頭的尾端與燃燒腔連通，所述燃燒腔靠近燃燒頭的一端側(cè)壁設(shè)置廢氣進(jìn)管，所述廢氣進(jìn)管與燃燒腔貫通；廢氣從燃燒腔紊流網(wǎng)孔板進(jìn)入燃燒腔，與燃燒頭出來的火焰在燃燒腔進(jìn)行混合并被加熱，中心擋油板能直接攔截火焰中未燃的油滴， 油滴碰撞中心擋油板后一部分留在擋油板上被高溫氧化，一部分隨著氣流向兩邊擴(kuò)散，在擴(kuò)散過程中繼續(xù)被氧化或者與氣流中其他未燃油滴一起被燃燒腔出口處的擋油圈攔截并最終氧化。擋油圈和中心擋油板的設(shè)計(jì)保證燃燒器不會(huì)產(chǎn)生油滴泄漏至DPF，同時(shí)擋油圈、網(wǎng)孔板、擋油板的配合使得燃燒器火焰形態(tài)在徑向圓周截面上分布均勻、呈現(xiàn)出口收攏態(tài)，提高了出口溫度均勻性和速度均勻性。

所述燃燒腔內(nèi)部靠近燃燒頭一端設(shè)置有燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩，所述燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩的端部設(shè)置有朝向燃燒腔尾端呈喇叭形狀擴(kuò)張的燃燒腔紊流網(wǎng)孔板，所述燃燒腔紊流網(wǎng)孔板內(nèi)設(shè)置有與其形狀對(duì)應(yīng)的中心擋油板和擋油圈；

所述燃燒頭內(nèi)部設(shè)置有擾流板和擾流控，所述擾流板和擾流控設(shè)置于喉管內(nèi)，所述喉管設(shè)置于導(dǎo)流罩內(nèi)，所述導(dǎo)流罩與助燃空氣進(jìn)氣管之間設(shè)置有殼體，所述殼體包覆著燃燒頭，所述殼體設(shè)置有高壓接線座。喉管的位置可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)位置確定后定位銷可將喉管位置固定，新鮮空氣經(jīng)過喉管與擾流板之間的縫隙、擾流孔和噴射中心孔三個(gè)位置流出，并形成擾流效果，強(qiáng)迫氣流的紊流主要是通過調(diào)節(jié)喉管的位置，間接形成喉管與擾流板之間的間隙改變來達(dá)到設(shè)定的紊流效果。燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩對(duì)火焰起到收斂作用以及未燃油滴二次碰撞過濾燃燒作用，導(dǎo)流防護(hù)罩保護(hù)火焰不被側(cè)向進(jìn)入的廢氣干擾，同時(shí)對(duì)進(jìn)入的廢氣起到強(qiáng)迫導(dǎo)向分流效果。

所述火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置在燃燒頭的尾端的火焰檢測(cè)傳感器底座，所述火焰檢測(cè)傳感器底座連接設(shè)置火焰檢測(cè)傳感器?；鹧鏅z測(cè)傳感器可以直接檢測(cè)火焰的光強(qiáng)度，對(duì)燃燒情況起到最直接的監(jiān)測(cè)效果，安裝底座的位置保證了傳感器能直接探測(cè)到火焰情況，當(dāng)出現(xiàn)火焰燃燒不穩(wěn)定或失火現(xiàn)象時(shí)，火焰檢測(cè)傳感器將檢測(cè)到的光強(qiáng)信號(hào)實(shí)時(shí)傳送給燃燒器控制系統(tǒng)，以便對(duì)電極點(diǎn)火和火焰燃燒情況做出相應(yīng)處理。

所述喉管四周設(shè)置有喉管定位銷，所述喉管與導(dǎo)流罩通過喉管定位銷連接固定。

所述燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩設(shè)置于導(dǎo)流防護(hù)罩內(nèi)，所述導(dǎo)流防護(hù)罩包圍住燃燒頭紊流網(wǎng)孔罩。

所述點(diǎn)火系統(tǒng)包括設(shè)置在喉管內(nèi)的點(diǎn)火電極。

所述噴射系統(tǒng)包括設(shè)置在喉管中心的噴嘴，所述擾流板的中心設(shè)置有通孔，所述噴嘴延伸至該通孔中，所述點(diǎn)火電極位于噴嘴旁邊。

所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括廢氣進(jìn)管和助燃空氣進(jìn)氣管，所述助燃空氣進(jìn)氣管與噴嘴的進(jìn)氣端連通，所述廢氣進(jìn)管朝向燃燒腔內(nèi)通入廢氣。

燃燒器通過火焰對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣進(jìn)行加熱，使廢氣達(dá)到DPF再生溫度，實(shí)現(xiàn)DPF再生過程。當(dāng)DPF需要再生時(shí)，所述燃燒器按照再生需求的噴油量噴油并供給合適的高壓新鮮空氣，同時(shí)觸發(fā)高壓點(diǎn)火模塊點(diǎn)火，點(diǎn)燃油氣混合氣燃燒，火焰在喉管和導(dǎo)流罩的作用下形成合適氣流進(jìn)入燃燒腔對(duì)尾氣進(jìn)行加熱，火焰監(jiān)測(cè)模塊在燃燒器工作期間持續(xù)對(duì)火焰燃燒情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。

以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。