本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置。

背景技術(shù)：

1、碳中和背景下，氫能成為終端用能的重要組成部分，以氫燃?xì)廨啓C(jī)為代表的氫能應(yīng)用技術(shù)成為世界大國的重要發(fā)展方向。氫氣和天然氣的燃燒性質(zhì)具有很大的差別。氫氣的層流火焰速度是甲烷的10倍，可燃極限的上下限范圍是甲烷的5倍，自燃溫度比甲烷低35℃，最小點(diǎn)燃能量僅為甲烷的6％。由于氫氣活躍的化學(xué)性質(zhì)，燃燒過程較易發(fā)生回火現(xiàn)象，這給純氫燃?xì)廨啓C(jī)的安全控制帶來很大的挑戰(zhàn)。

2、為解決此問題，在氫燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室安裝內(nèi)窺鏡觀察內(nèi)部火焰，現(xiàn)場技術(shù)人員可通過火焰圖像變化判斷是否發(fā)生回火，并在回火、硬件存在損壞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)停機(jī)，提升燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的安全性。然而，通常使用的內(nèi)窺鏡一般耐溫僅70℃左右，遠(yuǎn)低于燃燒室內(nèi)部耐溫要求，若采用耐高溫內(nèi)窺鏡，設(shè)備成本較高。

3、專利cn117872582a公開了內(nèi)窺鏡的冷卻通道，采用嵌套式冷卻裝置，包括內(nèi)層保護(hù)套筒，氣冷保護(hù)套筒，水冷保護(hù)套筒，進(jìn)水接頭，出水接頭，進(jìn)氣接頭，法蘭盤，外層保護(hù)罩組成。通過使用液冷、氣冷膜冷卻雙冷卻系統(tǒng)的方式對(duì)內(nèi)窺鏡進(jìn)行降溫。該專利提出的冷卻通道采用水冷和氣冷，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用嵌套結(jié)構(gòu)增加了內(nèi)窺鏡的體積，不適用于燃?xì)廨啓C(jī)。

4、專利us8246298b2公開了側(cè)面延伸冷卻通道，通過凸臺(tái)進(jìn)入管道鏡，對(duì)內(nèi)窺鏡進(jìn)行冷卻。該專利公開的冷卻和固定裝置較為復(fù)雜，占用體積大。

5、基于氫燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)窺鏡固定裝置的設(shè)計(jì)難度更大。一方面，燃燒室開孔不能太大，若觀察管直徑過大，會(huì)阻礙導(dǎo)流襯套、火焰筒間氣體的流動(dòng)，對(duì)硬件的冷卻、燃燒的均勻性都有不利影響，現(xiàn)有氣體冷卻的內(nèi)窺鏡觀察管，由于流量要求，直徑相對(duì)較大，無法滿足某氫燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室開孔大小限制要求。另一方面，氫燃?xì)廨啓C(jī)難以引入冷卻水，采用氣體冷卻又需要足夠的流量，導(dǎo)致觀察管內(nèi)部流道面積不能太小。

6、鑒于以上技術(shù)問題，特推出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置和采用該固定裝置的氫燃?xì)廨啓C(jī)，在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)窺鏡的冷卻和鎖緊固定，解決傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡耐溫性差問題，降低了成本。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，用于將內(nèi)窺鏡固定于燃燒室，并對(duì)內(nèi)窺鏡進(jìn)行冷卻，包括第一套筒和第二套筒，第二套筒一端套設(shè)于第一套筒內(nèi)部，第二套筒另一端插入燃燒室；內(nèi)窺鏡一端穿設(shè)于第一套筒，內(nèi)窺鏡的另一端設(shè)置于第二套筒形成的內(nèi)部空間；內(nèi)窺鏡與第一套筒與第二套筒之間形成進(jìn)氣通道；第一套筒和第二套筒在平行于內(nèi)窺鏡軸向方向上分別設(shè)有第一排氣通道和第二排氣通道，第一套筒和第二套筒之間的間隙形成第三排氣通道，第一排氣通道、第三排氣通道和第二排氣通道流道連通；冷卻介質(zhì)沿進(jìn)氣通道流動(dòng)，并在靠近內(nèi)窺鏡端部折返進(jìn)入第二排氣通道，并依次流經(jīng)第三排氣通道和第一排氣通道排出。

3、優(yōu)選的，還包括壓緊螺母，壓緊螺母套設(shè)于第二套筒內(nèi)部，并且壓緊螺母至少部分與第二套筒之間形成第四排氣通道，第四排氣通道與第二排氣通道氣流連通。

4、優(yōu)選的，壓緊螺母周向設(shè)有貫穿的氣流槽，冷卻介質(zhì)由氣流槽進(jìn)入第四排氣通道。

5、優(yōu)選的，第一套筒和第二套筒的周向均設(shè)有多個(gè)第一排氣通道和多個(gè)第二排氣通道。

6、優(yōu)選的，在第一套筒的截面上，多個(gè)第一排氣通道分布于第一套筒中上部。

7、優(yōu)選的，第三排氣通道為環(huán)向排氣通道。

8、優(yōu)選的，內(nèi)窺鏡包括導(dǎo)線和內(nèi)窺鏡本體，導(dǎo)線遠(yuǎn)離燃燒室的方向布置。

9、優(yōu)選的，第一套筒靠近導(dǎo)線端設(shè)有進(jìn)氣口。

10、優(yōu)選的，第一排氣通道延伸至第一套筒遠(yuǎn)離燃燒室的端部。

11、優(yōu)選的，還包括觀察窗和墊塊，墊塊設(shè)置于觀察窗與壓緊螺母之間。

12、優(yōu)選的，還包括鎖緊螺母和卡套，卡套套設(shè)于導(dǎo)線外部，卡套抵住第一套筒和鎖緊螺母。

13、優(yōu)選的，鎖緊螺母與第一套筒一端外表面螺紋連接。

14、優(yōu)選的，還包括定位塊，定位塊位于內(nèi)窺鏡本體與第一套筒和或第二套筒之間。

15、優(yōu)選的，第二套筒還設(shè)有法蘭通孔，通過法蘭通孔將第二套筒固定在燃燒室。

16、優(yōu)選的，鎖緊螺母軸向設(shè)有多個(gè)第五排氣通道。

17、本申請(qǐng)另一方面，還提出了一種氫燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，包括燃燒室和上述內(nèi)窺鏡固定裝置，內(nèi)窺鏡固定裝置插設(shè)于燃燒室的火焰筒。

18、本發(fā)明提出的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置和氫燃?xì)廨啓C(jī)，實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

19、1、通過在固定裝置內(nèi)部形成冷卻通道，結(jié)構(gòu)緊湊，減小體積，滿足燃燒室開孔尺寸限制，尤其適用于氫燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室；

20、2、通過優(yōu)化冷卻通路，形成狹長的冷卻回路，大大增加了冷卻流路的長度，提高了冷卻效果，適用耐溫較低的普通內(nèi)窺鏡，降低成本。

21、3、通過設(shè)置較大進(jìn)氣通道，可促進(jìn)內(nèi)窺鏡與冷卻介質(zhì)充分換熱；換熱后的冷卻介質(zhì)進(jìn)入較小直徑的第一排氣通道和第二排氣通道中加速，迅速帶走熱量，提高換熱效率。

22、4、通過設(shè)置氣流槽，局部形成高壓區(qū)域，經(jīng)過熱交換的冷卻介質(zhì)迅速噴入第四排氣通道，提高換熱效率。

23、5、通過設(shè)置卡套結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了第一套筒與內(nèi)窺鏡之間氣流密封，避免了冷卻介質(zhì)從第一套筒的左側(cè)排出，而是向右流動(dòng)，形成有效冷卻流動(dòng)。

24、6、固定裝置結(jié)構(gòu)拆裝簡單，固定穩(wěn)定性強(qiáng)，并且便于對(duì)內(nèi)窺鏡進(jìn)行更換。

技術(shù)特征：

1.一種燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，用于將內(nèi)窺鏡(600)固定于所述燃燒室，并對(duì)所述內(nèi)窺鏡(600)進(jìn)行冷卻，其特征在于，包括第一套筒(100)和第二套筒(200)，所述第二套筒(200)一端套設(shè)于所述第一套筒(100)內(nèi)部，所述第二套筒(200)另一端插入所述燃燒室；所述內(nèi)窺鏡(600)一端穿設(shè)于所述第一套筒(100)，所述內(nèi)窺鏡(600)的另一端設(shè)置于所述第二套筒(200)形成的內(nèi)部空間；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，還包括壓緊螺母(300)，所述壓緊螺母(300)套設(shè)于所述第二套筒(200)內(nèi)部，并且所述壓緊螺母(300)至少部分與所述第二套筒(200)之間形成第四排氣通道(320)，所述第四排氣通道(320)與所述第二排氣通道(220)氣流連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述壓緊螺母(300)周向設(shè)有貫穿的氣流槽(310)，所述冷卻介質(zhì)由所述氣流槽(310)進(jìn)入所述第四排氣通道(320)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣通道(160)的直徑大于所述第一排氣通道(110)和第二排氣通道(220)的直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述第一套筒(100)和所述第二套筒(200)的周向均設(shè)有多個(gè)所述第一排氣通道(110)和多個(gè)所述第二排氣通道(220)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，在所述第一套筒(100)的截面上，所述多個(gè)第一排氣通道(110)分布于所述第一套筒(100)中上部。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述第三排氣通道(120)為環(huán)向排氣通道。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡(600)包括導(dǎo)線(610)和內(nèi)窺鏡本體(620)，所述導(dǎo)線(610)遠(yuǎn)離所述燃燒室的方向布置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述第一套筒(100)靠近所述導(dǎo)線(610)端設(shè)有進(jìn)氣口(140)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述第一排氣通道(110)延伸至所述第一套筒(100)遠(yuǎn)離所述燃燒室的端部。

11.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，還包括觀察窗(500)和墊塊(400)，所述墊塊(400)設(shè)置于所述觀察窗(500)與所述壓緊螺母(300)之間。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，還包括鎖緊螺母(700)和卡套(800)，所述卡套(800)套設(shè)于所述導(dǎo)線(610)外部，所述卡套(800)抵住所述第一套筒(100)和所述鎖緊螺母(700)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述鎖緊螺母(700)與所述第一套筒(100)一端外表面螺紋連接。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，還包括定位塊(900)，所述定位塊(900)位于所述內(nèi)窺鏡本體(620)與所述第一套筒(100)和或所述第二套筒(200)之間。

15.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述第二套筒(200)還設(shè)有法蘭通孔(240)，通過所述法蘭通孔(240)將所述第二套筒(200)固定在所述燃燒室。

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置，其特征在于，所述鎖緊螺母(700)軸向設(shè)有多個(gè)第五排氣通道(720)。

17.一種氫燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，包括燃燒室和權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡固定裝置，所述內(nèi)窺鏡固定裝置插設(shè)于所述燃燒室的火焰筒。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N燃燒室內(nèi)窺鏡固定裝置和氫燃?xì)廨啓C(jī)，包括第一套筒和套設(shè)于第一套筒內(nèi)部的第二套筒，第二套筒另一端插入燃燒室；內(nèi)窺鏡一端穿設(shè)于第一套筒，另一端設(shè)置于第二套筒形成的內(nèi)部空間；內(nèi)窺鏡與第一套筒與第二套筒之間形成進(jìn)氣通道；第一套筒和第二套筒在平行于內(nèi)窺鏡軸向方向上分別設(shè)有第一排氣通道和第二排氣通道，第一套筒和第二套筒之間的間隙形成第三排氣通道，第一排氣通道、第三排氣通道和第二排氣通道流道連通；冷卻介質(zhì)沿進(jìn)氣通道流動(dòng)，并在靠近內(nèi)窺鏡端部折返進(jìn)入第二排氣通道，并依次流經(jīng)第三排氣通道和第一排氣通道排出。該固定裝置結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)窺鏡的冷卻和鎖緊固定，解決傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡耐溫性差問題，降低了成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王景玉,辛芳,靳景偉,黃以民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國聯(lián)合重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17