CN103968386A - 一种远程点火气体伴流燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远程点火气体伴流燃烧装置，包括燃气供应控制部分，气体燃料压缩气瓶，空气压缩气瓶，气体燃料减压阀，空气减压阀，管道，气体燃料热式质量流量控制器，和空气热式质量流量控制器；自动点火控制部分，包括电炉丝，舵机，导线，调压器和舵机控制器；伴流燃烧器为同轴伴流燃烧器。该装置不仅构造简单、适用性强、操作便利，而且还可以在低压舱等封闭空间中进行实验。该装置可以在封闭空间内进行燃烧实验，实现远程点火控制；可以用作气体燃料燃烧实验，可以精确控制燃料流量；可以得到广泛的燃空比条件。

Description

一种远程点火气体伴流燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置，特别是一种远程点火、气体伴流燃烧器。

背景技术

燃烧占据地球上所有能量转化过程非常大的部分，因此研究不同条件下燃烧过程有着重要的现实意义。近些年，高海拔环境正成为研究燃烧行为的热点条件。低压舱作为模拟高海拔环境的重要手段，正频繁地被用来进行低气压燃烧实验。此外，由于气体燃料的流量可以通过流量计精确控制，因此常被用作研究对象。通过控制伴随的同轴空气流量，还可以实现不同燃空比条件，以此得到更广泛的环境变量。

然而，由于低压舱的封闭性和低气压特性，工作人员在实验过程中无法进入低压舱内部进行操控，因此点火成为一个很大的问题。如果在封闭低压舱前点燃火源，火源在长时间的抽气过程中会很大程度上影响低压舱内部的氧含量和温度；如果在抽气后点火，电炉丝的存在会对火焰造成侵入干扰。

鉴于上述情况，研制一种远程点火气体伴流燃烧装置，可以在低压舱等封闭空间内进行燃烧实验。

发明内容

为了克服封闭空间燃烧实验的困难，本发明提供一种能够远程点火的气体燃料、空气伴流燃烧装置，该装置不仅构造简单、适用性强、操作便利，而且还可以在低压舱等封闭空间中进行实验。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种远程点火气体伴流燃烧装置，该装置由三个部分组成，第一个部分为燃气供应控制部分，第二个部分为自动点火控制部分，和第三个部分为伴流燃烧器；

燃气供应控制部分，包括气体燃料压缩气瓶，空气压缩气瓶，气体燃料减压阀，空气减压阀，管道，气体燃料热式质量流量控制器，和空气热式质量流量控制器；把气体燃料减压阀安装在气体燃料压缩气瓶上，用管道连接气体燃料压缩气瓶、气体燃料热式质量流量控制器和伴流燃烧器；把空气减压阀安装在空气压缩气瓶上，用另一管道连接空气压缩气瓶、空气热式质量流量控制器和伴流燃烧器；

自动点火控制部分，包括电炉丝，舵机，导线，调压器和舵机控制器；舵机控制器调节舵机能够控制电炉丝的位置，调压器通过导线为电炉丝提供电源；

伴流燃烧器为同轴伴流燃烧器；该伴流燃烧器包括内径5mm气体燃料不锈钢供气管，内径50mm空气不锈钢供气管，1mm烧结金属泡沫，3mm烧结金属泡沫和耐热玻璃珠子；气体燃料不锈钢供气管的出口为锥状，这样能够减少初始燃料流的不稳定性，并且在喷嘴附近放置了1mm烧结金属泡沫，使出口处产生帽型速度分布；空气不锈钢供气管内部分段放置了3mm烧结金属泡沫和耐热玻璃珠子，通过这种方式整流能够得到均匀稳定的伴流空气。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本装置可以在封闭空间内进行燃烧实验，实现远程点火控制；

本装置可以用作气体燃料燃烧实验，可以精确控制燃料流量；

本装置可以得到广泛的燃空比条件；

本装置结构简单、造价低廉、操作便利。

附图说明

图1为本发明一种用于封闭空间气体燃料、空气伴流的燃烧装置的组成示意图。

图2为图1中伴流燃烧器详图。

图中附图标记含义为：图1中，1为气体燃料压缩气瓶，2为空气压缩气瓶，3为气体燃料减压阀，4为空气减压阀，5为管道，6为气体燃料热式质量流量控制器，7为空气热式质量流量控制器，8为伴流燃烧器，9为电炉丝，10为舵机，11为导线，12为调压器，13为舵机控制器。图2中，①为气体燃料不锈钢供气管，②为空气不锈钢供气管，③为1mm烧结金属泡沫，④为3mm烧结金属泡沫，⑤为耐热玻璃珠子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种远程点火气体伴流燃烧装置，其组成示意图如图1所示，本装置由三个模块组成，第一个模块为燃气供应控制模块，包括气体燃料压缩气瓶1，空气压缩气瓶2，气体燃料减压阀3，空气减压阀4，管道5，气体燃料热式质量流量控制器6，空气热式质量流量控制器7。

第二个模块为自动点火控制模块，包括电炉丝9，舵机10，导线11，调压器12，舵机控制器13。舵机控制器调节舵机可以控制电炉丝的位置，调压器通过导线为电炉丝提供电源。

第三个模块为同轴伴流燃烧器模块，其构造详图如图2所示，包括内径5mm气体燃料不锈钢供气管1，内径50mm空气不锈钢供气管2，1mm烧结金属泡沫3，3mm烧结金属泡沫4，耐热玻璃珠子5。气体燃料不锈钢供气管1的出口为锥状，这样可以减少初始燃料流的不稳定性，并且在喷嘴附近放置了1mm烧结金属泡沫，使出口处产生帽型速度分布。空气不锈钢供气管2内部分段放置了3mm烧结金属泡沫和耐热玻璃珠子，通过这种方式整流可以得到均匀稳定的伴流空气。

使用本装置时，采取以下工作方式：

(1)在低压舱等封闭空间内放置伴流燃烧器8；

(2)在燃烧器附近布置舵机10，用导线11连接封闭空间内的舵机10和封闭空间外的舵机控制器13；

(3)把电炉丝9安装在舵机臂上，用导线11连接封闭空间内的电炉丝9和封闭空间外的调压器12；

(4)把气体燃料减压阀3安装在气体燃料压缩气瓶1上，用管道5连接气体燃料压缩气瓶1、气体燃料热式质量流量控制器6和伴流燃烧器8；

(5)把空气减压阀4安装在空气压缩气瓶2上，用管道5连接空气压缩气瓶2、空气热式质量流量控制器7和伴流燃烧器8；

(6)打开气体燃料压缩气瓶1，用气体燃料减压阀3调节燃料出口压力，用气体燃料热式质量流量控制器6调节燃料供应流量；

(7)用舵机控制器13控制舵机10使电炉丝9移动至气体燃料不锈钢供气管①上方，调大调压器12的供电电压至电炉丝9点燃气体燃料为止；

(8)点燃后，用舵机控制器13控制舵机10使电炉丝9移动至不影响火焰的位置，这样可以免除点火装置对火焰的侵入干扰；

(9)打开空气压缩气瓶2，用空气减压阀4调节空气出口压力，用空气热式质量流量控制器7调节空气供应流量，可以得到不同燃空比的实验条件。

Claims (3)

1.一种远程点火气体伴流燃烧装置，其特征在于：该装置由三个部分组成，第一个部分为燃气供应控制部分，第二个部分为自动点火控制部分，和第三个部分为伴流燃烧器；

燃气供应控制部分，包括气体燃料压缩气瓶(1)，空气压缩气瓶(2)，气体燃料减压阀(3)，空气减压阀(4)，管道(5)，气体燃料热式质量流量控制器(6)，和空气热式质量流量控制器(7)；把气体燃料减压阀(3)安装在气体燃料压缩气瓶(1)上，用管道(5)连接气体燃料压缩气瓶(1)、气体燃料热式质量流量控制器(6)和伴流燃烧器(8)；把空气减压阀(4)安装在空气压缩气瓶(2)上，用另一管道(5)连接空气压缩气瓶(2)、空气热式质量流量控制器(7)和伴流燃烧器(8)；

自动点火控制部分，包括电炉丝(9)，舵机(10)，导线(11)，调压器(12)和舵机控制器(13)；舵机控制器(13)调节舵机(10)能够控制电炉丝(9)的位置，调压器通过导线(11)为电炉丝(9)提供电源；

伴流燃烧器为同轴伴流燃烧器；该伴流燃烧器包括内径5mm气体燃料不锈钢供气管(①)，内径50mm空气不锈钢供气管(②)，1mm烧结金属泡沫(③)，3mm烧结金属泡沫(④)和耐热玻璃珠子(⑤)；气体燃料不锈钢供气管(①)的出口为锥状，这样能够减少初始燃料流的不稳定性，并且在喷嘴附近放置了1mm烧结金属泡沫(③)，使出口处产生帽型速度分布；空气不锈钢供气管(②)内部分段放置了3mm烧结金属泡沫(④)和耐热玻璃珠子(⑤)，通过这种方式整流能够得到均匀稳定的伴流空气。

2.根据权利要求1所述的一种远程点火气体伴流燃烧装置，其特征在于，使用本装置时，采取以下工作方式：

(1)在封闭空间内放置伴流燃烧器(8)；

(2)在燃烧器附近布置舵机(10)，用导线(11)连接封闭空间内的舵机(10)和封闭空间外的舵机控制器(13)；

(3)把电炉丝(9)安装在舵机臂上，用导线(11)连接封闭空间内的电炉丝(9)和封闭空间外的调压器(12)；

(4)把气体燃料减压阀(3)安装在气体燃料压缩气瓶(1)上，用管道(5)连接气体燃料压缩气瓶(1)、气体燃料热式质量流量控制器(6)和伴流燃烧器(8)；

(5)把空气减压阀(4)安装在空气压缩气瓶(2)上，用管道(5)连接空气压缩气瓶(2)、空气热式质量流量控制器(7)和伴流燃烧器(8)；

(6)打开气体燃料压缩气瓶(1)，用气体燃料减压阀(3)调节燃料出口压力，用气体燃料热式质量流量控制器(6)调节燃料供应流量；

(7)用舵机控制器(13)控制舵机(10)使电炉丝(9)移动至气体燃料不锈钢供气管(①)上方，调大调压器(12)的供电电压至电炉丝(9)点燃气体燃料为止；

(8)点燃后，用舵机控制器(13)控制舵机(10)使电炉丝(9)移动至不影响火焰的位置，这样能够免除点火装置对火焰的侵入干扰；

(9)打开空气压缩气瓶(2)，用空气减压阀(4)调节空气出口压力，用空气热式质量流量控制器(7)调节空气供应流量，能够得到不同燃空比的实验条件。

3.根据权利要求2所述的一种远程点火气体伴流燃烧装置，其特征在于，封闭空间为低压舱。