CN103323230B - 气体燃烧喷嘴测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种气体燃烧喷嘴测试方法及装置，其特征在于，它是通过在被测试喷嘴上接入可燃气体和高压空气并在喷嘴内产生呈涡旋状的饱和的混合气体，在遭遇脉冲点火器发出的电火花时，即产生燃烧形成火炬，观测火焰的颜色、长度与形状，利用传感器检测火焰的最高温度及排放到空气中有害气体的含量，为该类燃烧喷嘴的应用提供设计依据。本发明在使现有能源得到最大化利用的同时，可减少各种有害气体对环境的污染；可在以不同燃料为燃烧介质和不同结构的燃烧喷嘴检测中，具备客观评价与判断喷嘴结构设计的优劣，并可找寻各类喷嘴或某单个喷嘴的最佳空燃比，具有良好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明所涉及到的是可燃气体喷嘴测试设备技术领域，是一种检测与调节喷嘴燃烧状态与有害气体排放量的测试方法及装置。
背景技术
在国家重点发展节能减排产品的大政方针指引下，可燃气体充分燃烧占有极为重要的位置，它在使现有能源得到最大化利用的同时，可减少各种有害气体对环境的污染。当前，可燃气体加热广泛应用于建材、机械、食品加工、材料成型等各种领域，以不同燃料为燃烧介质和不同结构的燃烧喷嘴应需问世，但是评价喷嘴设计优劣的检测装置和寻找该喷嘴最佳空燃比的设备却较为鲜见，本测试装置在解决此类问题上作出了尝试。
发明内容
本发明针对现有技术之不足而提出了一种结构简单，操作安全方便，数据记录完整可靠，且实现了喷嘴火焰温度及排放记录的自动化，可视化的气体燃烧喷嘴测试方法。
本发明的另一目的是提供一种操作安全方便，数据记录完整可靠的气体燃烧喷嘴测试装置。
本发明采用如下技术解决方案来实现上述功能：一种气体燃烧喷嘴测试方法，其特征在于，它是通过在被测试喷嘴上接入可燃气体和高压空气并在喷嘴内产生呈涡旋状的饱和的混合气体，在遭遇脉冲点火器发出的电火花时，即产生燃烧形成火炬，观测火焰的颜色、长度与形状，利用传感器检测火焰的最高温度及排放到空气中有害气体的含量，为该类燃烧喷嘴的应用提供设计依据。
一种气体燃烧喷嘴测试装置，其特征在于，它包括燃烧室、控制系统、脉冲点火器和用于安装被测试喷嘴的移行机构，燃烧室配有温度传感器、一氧化碳测试仪和火焰观察窗，被测试喷嘴设置有燃气进气口和空气进气口，分别接入可燃气体和通过高压风机压缩的空气，燃气进气口和空气进气口的气体在喷嘴内产生呈涡旋状的饱和的混合气体；当此饱和的混合气体遇到脉冲点火器发出的电火花时，即产生燃烧形成火炬，用移行机构将着火的喷嘴送入燃烧室内继续燃烧，透过沿燃烧室轴线分布的火焰观察窗可观测到火焰的颜色、长度与形状，通过设置在火焰中心的温度传感器可以检测到火焰的最高温度，一氧化碳测试仪安装在燃烧室的尾气排放口，可以检测到气体燃烧的完全程度与排放到空气中有害气体的含量，为该类燃烧喷嘴的应用提供可靠的设计依据。
作为上述方案的进一步说明，所述燃气进气口和空气进气口分别连接燃气管道和空气管道，燃气管道和空气管道上设置有节流阀和流量传感器，进入喷嘴的可燃气体流量可通过连接燃气管道的节流阀调节其大小，进入喷嘴的空气流量也可通过连接空气管道的节流阀调节，通过节流阀的轮番调节至气体燃烧最完全，有害气体排放最少时，此时各自管道的流量传感器显示的进入燃烧室的体积比（空/燃比）即为此喷嘴的空/燃比规格常数。
所述燃烧室外设置有冷却水套，冷却水套设置有热交换器，热交换器通过管道离心泵外接玻璃钢冷却塔，管道离心泵采用不锈钢水泵，将玻璃钢冷却塔内的冷却水压入水套并通过热交换器后进入玻璃钢冷却塔循环，将燃烧产生的热量通过水循环予以冷却，防止燃烧室被火焰熔化，延长了燃烧室的使用寿命，降低了废气排出口的温度，避免了一氧化碳测试仪在高温环境下工作以至影响其性能和测量精度。
所述移行机构包括固定于燃烧室上的导杆以及与导杆滑动连接的滑座，被测试喷嘴安装在滑座上。
所述火焰观察窗的数目为4-12个，沿燃烧室轴线分布。
所述一氧化碳测试仪和温度传感器的信号输出端连接于一I/O接口板上，控制系统连接I/O接口板，控制系统设置有键盘输入模块，通过键盘输入燃烧喷嘴的型号、选择可燃气体的种类，进入喷嘴的空气和可燃气体分别通过一氧化碳测试仪和温度传感器以模拟量输出进入I/O接口板通过控制系统软件将模拟量转化为数字量并实时记录和动态显示。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用由燃烧室、控制系统、脉冲点火器和用于安装被测试喷嘴的移行机构组成的喷嘴测试设备，并在燃烧室内设置温度传感器、一氧化碳测试仪和火焰观察窗，可在以不同燃料为燃烧介质和不同结构的燃烧喷嘴检测中，具备客观评价与判断喷嘴结构设计的优劣，并可找寻各类喷嘴或某单个喷嘴的最佳空燃比，这在现今技术中属于首创，操作安全方便，数据记录完整可靠。
附图说明
图1为本发明的组成原理图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1、燃烧室2、控制系统3、脉冲点火器4、被测试喷嘴5、移行机构6、温度传感器7、一氧化碳测试仪8、火焰观察窗9、燃气进气口10、空气进气口11、高压风机12、节流阀13、流量传感器14、冷却水套15、热交换器16、管道离心泵17、玻璃钢冷却塔18、I/O接口板。
具体实施方式
本发明一种气体燃烧喷嘴测试方法，它是通过在被测试喷嘴上接入可燃气体和高压空气并在喷嘴内产生呈涡旋状的饱和的混合气体，在遭遇脉冲点火器发出的电火花时，即产生燃烧形成火炬，观测火焰的颜色、长度与形状，利用传感器检测火焰的最高温度及排放到空气中有害气体的含量，为该类燃烧喷嘴的应用提供设计依据。
如图1-图3所示，以下是与所述气体燃烧喷嘴测试方法相配的设备，它包括燃烧室1、控制系统2、脉冲点火器3和用于安装被测试喷嘴4的移行机构5，燃烧室1配有温度传感器6、一氧化碳测试仪7和火焰观察窗8，被测试喷嘴4设置有燃气进气口9和空气进气口10，分别接入可燃气体和通过高压风机11压缩的空气，燃气进气口9和空气进气口10的气体在喷嘴4内产生呈涡旋状的饱和的混合气体；当此饱和的混合气体遇到脉冲点火器3发出的电火花时，即产生燃烧形成火炬，用移行机构5将着火的喷嘴送入燃烧室内继续燃烧，透过沿燃烧室轴线分布的火焰观察窗可观测到火焰的颜色、长度与形状，通过设置在火焰中心的温度传感器可以检测到火焰的最高温度，一氧化碳测试仪7安装在燃烧室的尾气排放口，可以检测到气体燃烧的完全程度与排放到空气中有害气体的含量，为该类燃烧喷嘴的应用提供可靠的设计依据。
所述燃气进气口9和空气进气口10分别连接燃气管道和空气管道，燃气管道和空气管道上设置有节流阀12和流量传感器13，进入喷嘴的可燃气体流量可通过连接燃气管道的节流阀调节其大小，进入喷嘴的空气流量也可通过连接空气管道的节流阀调节，通过节流阀的轮番调节至气体燃烧最完全，有害气体排放最少时，此时各自管道的流量传感器显示的进入燃烧室的体积比（空/燃比）即为此喷嘴的空/燃比规格常数。燃烧室1外设置有冷却水套14，冷却水套14设置有热交换器15，热交换器15通过管道离心泵16外接玻璃钢冷却塔17，管道离心泵采用不锈钢水泵，将玻璃钢冷却塔内的冷却水压入水套并通过热交换器后进入玻璃钢冷却塔循环，将燃烧产生的热量通过水循环予以冷却，防止燃烧室被火焰熔化，延长了燃烧室的使用寿命，降低了废气排出口的温度，避免了一氧化碳测试仪在高温环境下工作以至影响其性能和测量精度。移行机构5包括固定于燃烧室上的导杆以及与导杆滑动连接的滑座，被测试喷嘴安装在滑座上。火焰观察窗的数目为8个，沿燃烧室轴线分布。一氧化碳测试仪和温度传感器的信号输出端连接于一I/O接口板18上，控制系统连接I/O接口板，控制系统设置有键盘输入模块，通过键盘输入燃烧喷嘴的型号、选择可燃气体的种类，进入喷嘴的空气和可燃气体分别通过一氧化碳测试仪和温度传感器以模拟量输出进入I/O接口板通过控制系统软件将模拟量转化为数字量并实时记录和动态显示。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种气体燃烧喷嘴测试方法，其特征在于，它采用的气体燃烧喷嘴测试装置包括燃烧室、控制系统、脉冲点火器和用于安装被测试喷嘴的移行机构，燃烧室配有温度传感器、一氧化碳测试仪和火焰观察窗，被测试喷嘴设置有燃气进气口和空气进气口，分别接入可燃气体和通过高压风机压缩的空气；所述一氧化碳测试仪和温度传感器的信号输出端连接于一I/O接口板上，控制系统连接I/O接口板，控制系统设置有键盘输入模块，通过键盘输入燃烧喷嘴的型号、选择可燃气体的种类，通过一氧化碳测试仪和温度传感器以模拟量输出进入I/O接口板通过控制系统软件将模拟量转化为数字量并实时记录和动态显示；
所述燃气进气口和空气进气口分别连接燃气管道和空气管道，燃气管道和空气管道上均设置有节流阀和流量传感器；
所述燃烧室外设置有冷却水套，冷却水套设置有热交换器，热交换器通过管道离心泵外接玻璃钢冷却塔，管道离心泵采用不锈钢水泵，将玻璃钢冷却塔内的冷却水压入水套并通过热交换器后进入玻璃钢冷却塔循环；
所述移行机构包括固定于燃烧室上的导杆以及与导杆滑动连接的滑座，被测试喷嘴安装在滑座上；
相应的气体燃烧喷嘴的测试过程，它是通过在被测试喷嘴上接入可燃气体和高压空气并在喷嘴内产生呈涡旋状的饱和的混合气体，在遭遇脉冲点火器发出的电火花时，即产生燃烧形成火炬，观测火焰的颜色、长度与形状，利用设置在火焰中心的温度传感器检测火焰的最高温度，一氧化碳测试仪安装在燃烧室的尾气排放口，检测气体燃烧的完全程度与排放到空气中有害气体的含量，为该类燃烧喷嘴的应用提供设计依据。
2.根据权利要求1所述的气体燃烧喷嘴测试方法，其特征在于，所述火焰观察窗的数目为4-12个，沿燃烧室轴线分布。
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