发明内容
本发明是提供一种脉冲矢量高压燃烧器,目的是实现快速压力加热,喷射压力大、温度高、稳定性好,适用于生物质压缩成型过程及需要压力加热或压力助燃过程,本发明结构简单,用途广泛,操作方便,成本低,热效率高,工况稳定。
本发明的目的是这样实现的:
一种脉冲矢量高压燃烧器,依次由相互贯通的空气压缩室部分、油气混合室部分、燃烧室部分、火焰喷射管部分构成。燃烧室的内腔连接燃油进油管、火花塞;火焰喷射管的管壁上密布火焰喷口;所述空气压缩室部分、油气混合室部分、燃烧室部分之间设置有由单向阀组成的利用气、油压力自动变化产生脉冲供给油气的装置,该单向阀有3~4组,除装在有压空气入口处的一组单向阀朝向火焰喷射管方向只进不出外,其余单向阀的启闭方向都是朝向火焰喷射管只出不进。
所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管通入燃烧室及油气混合室的内腔,该燃油进油管的管壁上有复数个油雾喷孔,该油气混合室燃烧室、火焰喷射管有相连的组合壳体,在油气混合室与空气压缩室之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的一号单向阀,在空气压缩室与油气混合室之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的二号单向阀,在燃烧室与火焰喷射管之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的三号单向阀。
所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管通入燃烧室及油气混合室的内腔,该燃油进油管的管壁上有复数个油雾喷孔,该油气混合室、燃烧室、火焰喷射管有连体的组合壳体,在油气混合室前端设有空气压缩室,该空气压缩室内设有一个中心有孔的滑阀,在燃烧室与火焰喷射管之间的管孔内有常闭的阀盖,该阀盖连接至少两支导杆,该导杆穿过滑阀并与滑阀固装,该导杆从组合壳体伸出的外伸端套装有复位弹簧,该弹簧由导杆端部的配重体限位,在有压空气的进口与空气压缩室之间设有朝向火焰喷射管方向只进不出的一号单向阀,在空气压缩室之间的滑阀中心孔与油气混合室之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的二号单向阀,在空气压缩室右侧和燃烧室之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的三号单向阀。
所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管通入燃烧室及油气混合室的内腔,该燃油进油管的管壁上有复数个油雾喷孔,该油气混合室、燃烧室、火焰喷射管有连体的组合壳体,该燃油进油管穿出组合壳体壁连接预热油气管,该预热油气管连接设在空气压缩室首端的预热室,该预热室的管壁上有复数个火烟喷孔,该预热室连接第二火花塞,在有压空气的进口管上设有朝向空气压缩室方向只进不出的一号单向阀,在空气压缩室与油气混合室之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的二号单向阀,在油气混合室、燃烧室与火焰喷射管之间设有向火焰喷射管方向只只出不进的三号单向阀,所述各火花塞分别经高压线连接点火装置,该各点火装置连接延时装置。
所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管通入燃烧室的内腔,该燃油进油管的管壁上有复数个油雾,该油气混合室、燃烧室、火焰喷射管有连体的组合壳体,该燃烧室连通加压管,该加压管连通空气压缩室,在有压空气的进口与空气压缩室之间设有朝向空气压缩室方向只进不出的一号单向阀,在加压管与空气压缩室之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的二号单向阀,在空气压缩室与油气混合室、燃烧室之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的三号单向阀,在燃烧室与火焰喷射管之间设有朝向火焰喷射管方向只出不进的四号单向阀,所述火花塞经高压线连接点火装置,该各点火装置连接延时装置。
所述油气混合室、燃烧室、火焰喷射管的连体组合壳体的构造连接方式为分段焊接、分段以螺钉、螺栓连接中的一种。
本发明有以下积极有益的效果:
本产品所产生的火焰具有喷射压力大、温度高、稳定性好等优点,既可作为主燃烧器插入固体(如木屑)、液体或气体物质中在高压下将其物质快速加热,也可作为点火器或辅助燃烧器插入可燃固体、液体或气体物质中将其物质点燃并稳定火焰,实现在高压密闭容器内对该物质进行快速加热或引燃。
本产品适用于生物质压缩成型过程,在高压工况下,将生物质(如秸杆、木屑)进行连续地、快速加热,以便于成型。
本产品结构简单,操作方便,成本低,热效率高,工况稳定。
具体实施方式
附图编号
1.有压空气 2.油气混合室 3.燃烧室
4.火焰喷射管 401.火焰喷口 5.火花塞
6.燃油进油管 601.油雾喷口 7.一号单向阀
8.二号单向阀 9.三号单向阀 10.四号单向阀
11.壳体 12.滑阀 13.导杆
14.弹簧 15.配重体 16.空气压缩室
17.阀盖 18.预热室 19.预热油气管
20.点火装置 21.延时装置 22.高压线
23.加压管 24.延时装置A 25.第二火花塞
26.弹簧
请参照图1,本发明是一种脉冲矢量高压燃烧器,依次由相互贯通的空气压缩室部分、油气混合室部分、燃烧室部分、火焰喷射管部分构成,燃烧室3的内腔连接燃油进油管6、火花塞5,火焰喷射管4的管壁上密布火焰喷口401;所述空气压缩室部分、油气混合室部分、燃烧室部分之间设置有由单向阀组成的利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置,该装置中有3~4组单向阀,其中除一组装在有压空气入口处的单向阀的开启方向朝向火焰喷射管4只进不出外,其余各组单向阀的开启方向都是朝向火焰喷射管4只出不进。
实施例一:
所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管6通入燃烧室3及油气混合室2的内腔,该燃油进油管6的管壁上有复数个油雾喷孔601,该油气混合室2、燃烧室3、火焰喷射管4有连体的组合壳体11,在油气混合室2与高压空气之间设有朝向火焰喷射管4的方向只进不出的一号单向阀7,在燃烧室3与油气混合室2之间设有朝向火焰喷射管4的方向只出不进的二号单向阀8,在燃烧室3与火焰喷射管4之间设有朝向火焰喷射管4的方向只出不进的三号单向阀9。
实施例一工作过程:
1、混合油气:
燃油在燃油泵的作用下,经过安装在燃烧室内的热交换器后被加热汽化,从油气混合室内的油雾喷孔中喷出油气;
当油气混合室内的压力小于外部输入的高压空气时,一号单向阀7被打开,高压空气进入油气混合室内,与被加热汽化的油气混合后形成混合油气,当油气混合室内的压力大于燃烧室内的压力时,二号单向阀8被打开,油气混合室内的混合油气进入燃烧室。
2、爆炸燃烧:
进入燃烧室的混合油气被火花塞点燃后发生爆炸燃烧,瞬间在燃烧室内产生高温高压火焰,在高温高压气体的作用下二号单向阀8被关闭,三号单向阀9被打开,高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管,经继续燃烧后从火焰喷孔中喷出。
3、连续爆炸燃烧:
高温高压火焰冲入火焰喷射管后,由于高温高压气体的运动惯性使燃烧室内的压力迅速下降,当燃烧室的压力小于油气混合室的压力后二号单向阀8被打开,混合油气进入燃烧室,当燃烧室的压力小于火焰喷射管的压力后三号单向阀9被关闭,进入燃烧室的混合油气被火花塞点燃后再次爆炸燃烧,依次进行连续的爆炸燃烧。
实施例二:
请参照图2,所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管6通入燃烧室3及油气混合室2的内腔,该燃油进油管6的管壁上有复数个油雾喷孔601,该油气混合室2、燃烧室3、火焰喷射管4有相连的组合壳体11,在油气混合室2内设有一个中心有孔的滑阀12,该滑阀12顶触至少两支导杆13,该导杆13从空气压缩室16伸出的外伸端套装有复位弹簧14,该弹簧14由导杆13端部的配重体15限位,在有压空气1与空气压缩室16之间,设有朝向火焰喷射管4的方向只进不出的一号单向阀7,在油气混合室2与空气压缩室16之间,设有朝向火焰喷射管4的方只出不进的二号单向阀8,在燃烧室3与燃烧喷射管4之间,设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只出不进的三号单向阀9。
实施例二工作过程:
1、空气压缩:
当空气压缩室的压力小于有压空气1时,一号单向阀7被打开,有压空气进入空气压缩室内;
当燃烧室内发生爆炸燃烧时,燃烧室内的压力迅速提高,二号单向阀8被关闭,活塞左移,空气压缩室内的压力增高,一号单向阀7随之被关闭,空气压缩室内的空气被压缩成高压空气。
当高温高压气体冲入火焰喷射管时,燃烧室内的压力迅速降低,二号单向阀8被打开,活塞在复位弹簧的作用下右移,空气压缩室内的压力降低,一号单向阀7随之被打开,有压空气再次进入空气压缩室内。
2、油气混合:
燃油在燃油泵的作用下,经过安装在燃烧室内的热交换器后被加热汽化,从油雾喷孔中喷出;
在爆炸燃烧后,当燃烧室内的压力小于空气压缩室内的压力时,空气压缩室内的高压空气推开二号单向阀8进入油气混合室,与从喷油孔中喷出的油气充分混合形成混合油气,与此同时活塞在复位弹簧的作用下右移,当油气混合室的压力大于压缩室的压力时,二号单向阀8被关闭,活塞在复位弹簧的作用下继续右移提高了油气混合室内混合油气的压力。
3、爆炸燃烧:
混合油气被火花塞点燃后发生爆炸燃烧,瞬间在燃烧室内产生高温高压火焰,在高压气体的作用下二号单向阀8被关闭,三号单向阀9被打开,高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管,经继续燃烧后从火焰喷口中喷出。
4、连续爆炸燃烧:
高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管后,由于高压气体的运动惯性使燃烧室内的压力迅速下降,当燃烧室的压力小于压缩室的压力后,二号单向阀8被打开,高压空气再次进入燃烧室,当燃烧室的压力小于火焰喷射管的压力后三号单向阀9被关闭,进入燃烧室的高压空气与从喷油孔中喷出的油气充分混合形成混合油气,被火花塞点燃后再次爆炸燃烧,依次进行连续的爆炸燃烧。
实施例三:
请参照图3,所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油油管6通入燃烧室3及油气混合室2的内腔,该燃油进油管6的管壁上有复数个油雾喷孔601,该油气混合室2、燃烧室3、火焰喷射管4有相连的组合壳体11,在空气压缩室16内设有一个中心有孔的滑阀12,在燃烧室3与火焰喷射管4之间的管孔内有常闭的阀盖17,该阀盖17连接至少两支导杆13,该导杆13穿过滑阀12,该导杆固装于滑阀12上,该导杆从组合壳体11伸出的外伸端套装有复位弹簧14,该弹簧14由导杆13端部的配重体15限位,在有压空气1的进口与空气压缩室16之间设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只进不出的一号单向阀7,在滑阀12中心孔上设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只出不进的二号单向阀8,在空气压缩室2与燃烧室3之间设有向朝向火焰喷射管4的方向只出不进的三号单向阀9。
实施例三工作过程:
1、空气压缩:
当空气压缩室左边的压力小于有压空气1时,一号单向阀7被打开,空气进入滑阀左边的空气压缩室内,当滑阀左边压缩室内的压力大于滑阀右边压缩室内的压力时,二号单向阀8被打开,空气进入滑阀右边压缩室内;
当燃烧室内发生爆炸燃烧时,燃烧室内的压力迅速提高,三号单向阀9被关闭,阀盖17右移并带动活塞右移,二号单向阀8被关闭,滑阀右边空气压缩室的容积缩小、压力增高,进入滑阀右边空气压缩室内的空气被压缩;
随着活塞右移,滑阀左边压缩室的容积增大,左边压缩室内的压力降低,一号单向阀7被打开,空气进入滑阀左边空气压缩室内;
当燃烧室内的高温高压火焰冲入火焰喷射管后,燃烧室内的压力迅速下降,阀盖17在复位弹簧14和火焰喷射管内压力的共同作用下左移并带动活塞左移,滑阀右边压缩室的容积增大、压力降低,二号单向阀8被打开,滑阀左边压缩室内的空气进入滑阀右边压缩室内;
随着活塞的继续左移,滑阀右边压缩室的容积缩小、压力增高,一号单向阀7被关闭,滑阀右边压缩室内的空气被压缩。
2、油气混合:
燃油在燃油泵的作用下,经过安装在燃烧室内的热交换器后被加热汽化,从油雾喷孔中喷出;
在爆炸燃烧后,当燃烧室内的压力小于滑阀右边空气压缩室内的压力时,高压空气推开三号单向阀9进入燃烧室,与从喷油孔中喷出的油气充分混合形成混合油气;
3、爆炸燃烧:
混合油气被火花塞点燃后发生爆炸燃烧,瞬间在燃烧室内产生高温高压火焰,在高温高压火焰的作用下三号单向阀9被关闭,阀盖17右移,高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管,经继续燃烧后从火焰喷射管的火焰喷口中喷出。
4、连续爆炸燃烧:
高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管后,由于高温高压气体的运动惯性使燃烧室内的温度和压力迅速下降,当燃烧室的压力小于油气混合室的压力后三号单向阀9被打开,高压空气再次进入燃烧室,当燃烧室的压力小于火焰喷射管的压力与复位弹簧的合力后,阀盖17被关闭,进入燃烧室的高压空气与从油雾喷口中喷出的油气充分混合形成混合油气,被火花塞点燃后再次爆炸燃烧,依次进行连续的爆炸燃烧。
实施例四:
请参照图4,所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管6通入燃烧室3及油气混合室2的内腔,该燃油进油管6的管壁上有复数个油雾喷孔601,该油气混合室2、燃烧室3、火焰喷射管4有连体的组合壳体11,该燃油进油管6穿出组合壳体11壁连接预热油气管19,该预热油气管19连接设在空气压缩室16首端的预热室18,该预热室18的管壁上有复数个火焰喷孔,该预热室18连接第二火花塞25,在有压空气1的进口管上设有朝向空气压缩室16方向只进不出的一号单向阀7,在空气压缩室16与油气混合室2之间设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只出不进的二号单向阀8,在油气混合室2、燃烧室3与火焰喷射管4之间设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只出不进的三号单向阀9。所述各火花塞分别经高压线22连接点火装置20,该各点火装置20连接延时装置21、24,图中一号单向阀7有复位弹簧26。
实施例四工作过程:
1、预燃:
当空气压缩室内的压力小于外部输入的有压空气时,一号单向阀7被打开,有压空气首先进入空气压缩室内,然后进入预热室内;
燃油在燃油泵的作用下,经过安装在燃烧室内的热交换器后被加热汽化,通过预热油气管喷入预热室内;
高压空气与油气在预热室内混合形成混合油气被火花塞点燃后发生爆炸燃烧。
2、空气增压:
混合油气在预热室内发生爆炸燃烧时,高温高压气体喷入空气压缩室,一号单向阀7被关闭,进入空气压缩室内的有压空气被增压。
3、爆炸燃烧:
燃油在燃油泵的作用下,经过安装在燃烧室内的热交换器后被加热汽化后喷入燃烧室内;
当空气压缩室内的压力大于燃烧室内的压力时,二号单向阀8被打开,被增压后的有压空气进入燃烧室;
油气与高压空气混合形成混合油气被火花塞点燃后发生爆炸燃烧,瞬间在燃烧室内产生高温高压火焰,在高温高压火焰的作用下二号单向阀8被关闭,三号单向阀9被打开,高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管,经继续燃烧后从火焰喷射口中喷出。
4、连续爆炸燃烧:
高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管后,由于高温高压气体的运动惯性使燃烧室内的温度和压力迅速下降,当燃烧室的压力小于压缩室的压力后二号单向阀8被打开,高压空气再次进入燃烧室,当燃烧室的压力小于火焰喷射管的压力后三号单向阀9被关闭,进入燃烧室的高压空气与从油雾喷射孔中喷出的油气充分混合形成混合油气,被火花塞点燃后再次爆炸燃烧,依次进行连续的爆炸燃烧。
实施例五:
请参照图5,所述利用气、油压力变化自动产生脉冲供给油气的装置的构造为:所述燃油进油管6通入燃烧室3的内腔,该燃油进油管6的管壁上有复数个油雾喷孔601,该油气混合室2、燃烧室3、火焰喷射管4有连体的组合壳体11,该燃烧室3连通加压管23,该加压管23连通空气压缩室16,在有压空气1进口与空气压缩室16之间设有朝向空气压缩室方向只进不出的一号单向阀7,在加压管23与空气压缩室16之间设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只进不出的二号单向阀8,在空气压缩室16与油气混合室2、燃烧室3之间设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只出不进的三号单向阀9,在燃烧室3与火焰喷射管4之间设有朝向朝向火焰喷射管4的方向只出不进的四号单向阀10,所述火花塞5经高压线22连接点火装置20,该各点火装置20连接延时装置21,图中一号单向阀7有复位弹簧26。
实施时,所述油气混合室2、燃烧室3、火焰喷射管4的连体组合壳体11的构造连接方式为分段焊接,或分段用法兰盘以螺钉、螺栓连接。
实施例五工作过程:
1、空气压缩:
当空气压缩室内的压力小于外部输入的有压空气时,一号单向阀7被打开,有压空气进入空气压缩室内;
当燃烧室内发生爆炸燃烧时,三号单向阀9被关闭,燃烧室内的部分高温高压气体通过压缩管,推开二号单向阀8,进入空气增压室内,随着空气增压室内的压力增高,一号单向阀7被关闭,空气压缩室内的有压空气被压缩。
2、油气混合:
燃油在燃油泵的作用下,经过安装在燃烧室内的热交换器后被加热汽化,从油雾喷孔中喷出;
在爆炸燃烧后,当燃烧室内的压力小于空气压缩室内的压力时,高压空气推开三号单向阀9进入燃烧室,与从喷油孔中喷出的油气充分混合形成混合油气;
3、爆炸燃烧:
混合油气被火花塞点燃后发生爆炸燃烧,瞬间在燃烧室内产生高温高压火焰,在高压气体的作用下三号单向阀9被关闭,四号单向阀10被打开,高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管,经继续燃烧后从火焰喷孔中喷出。
4、连续爆炸燃烧:
高温高压火焰迅速冲入火焰喷射管后,由于高温高压气体的运动惯性使燃烧室内的温度和压力迅速下降,当燃烧室的压力小于压缩室的压力后三号单向阀9被打开,高压空气再次进入燃烧室,当燃烧室的压力小于火焰喷射管的压力后四号单向阀10被关闭,进入燃烧室的高压空气与从喷油孔中喷出的油气充分混合形成混合油气,被火花塞点燃后再次爆炸燃烧,依次进行连续的爆炸燃烧。
爆炸燃烧后在火焰喷射管内的产生很高的压力,因而能实现在高压密闭容器内对固态、液态或气态物质进行加热。