本發(fā)明涉及一種燃燒裝置,具體涉及一種高效混合、均勻燃燒、壁面自冷卻氣體燃料燃燒裝置。
技術(shù)背景
現(xiàn)在國(guó)家一直在提倡節(jié)能減排,汽車(chē)尾氣和發(fā)電廠(chǎng)排放的有害氣體會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成了很大的危害,同時(shí)能源緊張又要求不斷降低燃機(jī)的燃料消耗。旋轉(zhuǎn)火焰因?qū)θ藗兩詈铜h(huán)境帶來(lái)災(zāi)難性的威脅而著名,即它們的漩渦屬性,然而這一屬性可以使燃料和空氣混合均勻,而且火焰在貼近壁面的區(qū)域溫度不高(即壁面自我冷卻,減少了能量的浪費(fèi)),降低污染物的排放進(jìn)而提高燃料的燃燒效率。它意味著一種未開(kāi)發(fā)的潛力,從而有效抑制氮氧化物的產(chǎn)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種氣體燃料燃燒裝置,該裝置在模擬過(guò)程中顯示出了燃燒效率高且均勻的特點(diǎn),且燃燒室內(nèi)部壁面能夠自我冷卻,減少了熱量損失的同時(shí)也具有超低排放的特性。本裝置可應(yīng)用于工程實(shí)際中的動(dòng)力裝置和推進(jìn)系統(tǒng),這種強(qiáng)旋流的擴(kuò)散燃燒強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì),具有高效率低污染的旋流燃燒對(duì)于當(dāng)今節(jié)能與環(huán)保要求具有重要意義。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種高效混合、均勻燃燒、壁面自冷卻氣體燃料燃燒裝置,包括燃燒器本體、燃燒室、通氣管、空氣壓縮機(jī)和燃料罐,所述的燃燒室位于燃燒器本體的中心,所述的燃燒室的橫截面為風(fēng)車(chē)形,在燃燒器的底部設(shè)有四個(gè)方向不同的通氣管,所述的四個(gè)通氣管分別連接在燃燒室的四個(gè)端面上;其中相對(duì)方向上的兩個(gè)通氣管與空氣壓縮機(jī)相連,另外相對(duì)方向上的兩個(gè)通氣管與燃料罐相連。
進(jìn)一步,所述的燃燒室的頂部開(kāi)口,底部封閉。
進(jìn)一步,所述的通氣管的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋,所述的通氣管與空氣壓縮機(jī)和燃料瓶之間設(shè)有通氣軟管,所述的通氣軟管與通氣管之間為螺紋連接。
進(jìn)一步,所述的通氣軟管中設(shè)有氣閥,每個(gè)氣閥旁邊設(shè)有氣體流量計(jì)。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明不僅減少了森林資源消耗,保護(hù)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,而且改善了居住環(huán)境,提高了群眾的生活質(zhì)量,是解決能源問(wèn)題是促進(jìn)全國(guó)良性循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
附圖說(shuō)明
圖1為燃燒器本體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明是一種高效混合、均勻燃燒、壁面自冷卻氣體燃料燃燒裝置,該裝置具有燃燒效率高、燃燒均勻的特點(diǎn)。該裝置包括燃燒器本體1、燃料罐8和空氣壓縮機(jī)9,其中燃燒器本體1的中部設(shè)有橫截面為風(fēng)車(chē)形的燃燒室2,燃燒器本體1的每個(gè)側(cè)面的形狀是矩形,且每個(gè)側(cè)面完全相同;該燃燒室2的頂部為開(kāi)放式、底部封閉,在燃燒室2的底部設(shè)有四個(gè)通氣管,上述的四個(gè)通氣管分別連接在風(fēng)車(chē)型燃燒室2的四個(gè)端面上,使得四個(gè)通氣管分別設(shè)置在四個(gè)方向上。第一通氣管3和第二通氣管4分別與燃料罐8相連,第三通氣管5和第四通氣管6分別與空氣壓縮機(jī)9相連。通氣管中的設(shè)有內(nèi)螺紋,用于將通氣軟管10直接與通氣管螺紋連接,保證通氣管與燃料罐8或空氣壓縮機(jī)9之間的氣密性。為了控制氣體的流量大小,在每一個(gè)通氣軟管10上都設(shè)有氣閥11和氣體流量計(jì)7。
以下是本發(fā)明的一種實(shí)施例,在本實(shí)施例中,燃燒器是長(zhǎng)度為120毫米、寬為120毫米、高為240毫米的長(zhǎng)方體,采用45號(hào)鋼材料制作,考慮到該裝置通常使用在北半球,由于地轉(zhuǎn)偏向力的作用,燃燒室的中的進(jìn)氣方向是逆時(shí)針。燃燒室底部的通氣管均為長(zhǎng)方體,其橫截面的長(zhǎng)為6毫米,寬為2毫米,進(jìn)氣路程為46毫米。燃料罐中的燃料是純度為99.99%的甲烷氣體,助燃劑為空氣。甲烷氣體從兩個(gè)相對(duì)的通氣管中排入到燃燒室,空氣從壓縮機(jī)出來(lái)經(jīng)另外兩個(gè)相對(duì)的通氣管進(jìn)入到燃燒室,兩種氣體在燃燒室中切向進(jìn)氣,氣體在類(lèi)風(fēng)車(chē)燃燒室中沿著各自圓弧的方向進(jìn)行混合,燃燒后的廢氣由燃燒室上方排出。
在進(jìn)行燃燒前,先讓點(diǎn)火器在燃燒空間的上方等待,空氣和甲烷氣體分別進(jìn)入各自的橫截面為長(zhǎng)方形的通氣管,點(diǎn)燃后,火焰開(kāi)始圍繞燃燒室的幾何中心豎直軸旋轉(zhuǎn)。燃燒器中的甲烷氣體和空氣各自進(jìn)行的強(qiáng)制對(duì)流加強(qiáng)了兩種氣體湍流度,從而在燃燒的過(guò)程中燃料混合均勻,加強(qiáng)了燃燒的效率。針對(duì)不同熱值的氣體燃料可以通過(guò)控制氣體的流量,使得氣體燃料和空氣之間的質(zhì)量流量配比達(dá)到高效燃燒的最佳值。
本發(fā)明最大的優(yōu)點(diǎn)就是加強(qiáng)了燃料的燃燒效率和減少的氮氧化物的排放;燃燒效率的提高是因?yàn)榧訌?qiáng)了燃料的混合均勻程度,從而使得燃料和空氣的混合更加的充分;氮氧化物排放量的降低主要是因?yàn)樵谠撊紵魅紵倪^(guò)程中火焰貼近燃燒室避面?zhèn)鹊臏囟葲](méi)有達(dá)到生成氮氧化物的溫度條件。本發(fā)明適用于重型燃機(jī)發(fā)電機(jī)組或汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等。