CN109854387A - 一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置和分段燃烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置和分段燃烧方法，分段供油装置包括燃油箱、总油管、分油管和分油盘，分油盘之上设有多个喷嘴组，每个喷嘴组由多个喷油嘴组成，每个喷嘴组连接有一条供油暗槽，每条供油暗槽的开口端还连接有分油管，所有分油管并联连接之后通过总油管与燃油箱连通；分段燃烧方法包括按照适当的间隔时间控制分油管的通断，实现为小型涡喷柴油发动机分时分段供应燃油的步骤；采用本发明的技术方案，将为小型涡喷柴油发动机燃烧室以内供应燃油的多个喷油嘴划分为多个喷嘴组，通过控制多个喷嘴组的通断，对燃烧室以内供应适量的燃油，既满足了小型涡喷柴油发动机启动时所需燃油量，又保证了整个设备的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域，特别是指一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置和分段燃烧方法。
背景技术
与大型航空发动机或大型燃气轮机相比，小型涡喷柴油发动机燃烧室体积较小，燃烧室掺混段相应较小，不利于热空气和冷空气掺混均匀。因此，为保障小型涡喷柴油发动机燃烧室出口周向温度分布均匀，在小型涡喷柴油发动机启动或运行时，应在其燃烧室周边设置更多的喷油嘴。对于采用压力雾化喷嘴的小型涡喷柴油发动机，喷油嘴的数量一般为10～20个左右，由于喷油嘴数量较多，小型涡喷柴油发动机在启动阶段时，由于油泵刚刚开始供应燃油，喷洒在小型涡喷柴油发动机燃烧室以内的燃油量就较少，特别是当使用粘度较大的燃油时，例如柴油等，在小型涡喷柴油发动机启动阶段，燃油中的可燃物体颗粒难以均匀分散在燃烧室以内，即燃油雾化效果较差，从而影响了燃烧效率，使小型涡喷柴油发动机在启动时不能够很快运行至额定的运行状态，这个时候如果增加燃油供应量，虽然有助于点火，但是由于小型涡喷柴油发动机在启动阶段的转速十分有限，随着燃气轮机转子转动而进入燃烧室以内的氧气含量较少且分布极不均匀，容易造成燃烧室以内局部区域出现超温现象，影响设备上其他相应的零部件，例如涡轮导向器或涡轮等的使用寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置和分段燃烧方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供了一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，包括燃油箱、总油管、分油管和圆盘状分油盘，所述分油盘之上设有多个喷嘴组，每个喷嘴组由安装于分油盘之上的多个喷油嘴组成，所述分油盘以内设置有与所述喷嘴组数量相对应的多条供油暗槽，每条供油暗槽分别与对应的喷嘴组以内所有的喷油嘴连通，每条供油暗槽的开口端还连接有分油管，所有分油管并联连接之后与所述总油管的一端连通，所述总油管的另一端与所述燃油箱连通。
所述供油暗槽与分油管连接处还安装有油管接头块。
所有喷油嘴在所述分油盘之上排列部署为均匀的环形阵列，该环形阵列的旋转中心与所述分油盘的中心相重合。
所述总油管的中部还连接有油泵。
所述总油管的中部还连接有电磁阀A，电磁阀A部署于所述油泵输出口之后。
所述油泵为恒压输出油泵，所述油泵之上设置有回油接口，回油接口通过回油管与所述燃油箱连通。
所述分油管中部还连接有电磁阀B。
此外，本发明还提供了一种小型涡喷柴油发动机分段燃烧方法，包括以下步骤：
步骤一：使用所述的小型涡喷柴油发动机分段供油装置，当用户需要时，启动小型涡喷柴油发动机，开启运行油泵和电磁阀A，并开启其中一个电磁阀B，使其对应的分油管导通，通过与该分油管连通的多个喷油嘴为小型涡喷柴油发动机供应燃油；
步骤二：在完成步骤一之后，等待适当的间隔时间，开启另一个电磁阀B，使其对应的分油管导通，通过与该分油管连通的多个喷油嘴为小型涡喷柴油发动机供应燃油；
步骤三：重复步骤二直至所有电磁阀B开启，通过与各条分油管7连通的多个喷油嘴为小型涡喷柴油发动机持续供应燃油。
步骤二中所述间隔时间小于5s。
所述小型涡喷柴油发动机额定功率小于100kW。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，将为小型涡喷柴油发动机燃烧室以内供应燃油的多个喷油嘴划分为多个喷嘴组，通过控制多个喷嘴组的通断，使用户能够根据燃烧室以内的即时燃烧情况，为燃烧室以内供应适量的燃油，既满足了小型涡喷柴油发动机启动时的需要，也避免了供应过量燃油而导致燃烧室以内局部区域出现超温的现象，从而保证了整个设备的安全稳定运行，此外，通过多级分段供应燃油，也减少了在小型涡喷柴油发动机启动阶段总的燃油供应量，节省了燃油资源。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明分油盘的结构示意图。
图中：1-燃油箱，3-回油管，4-油泵，5-总油管，6-电磁阀A，7-分油管，11-电磁阀B，15-分油盘，16-油管接头块，20-供油暗槽，24-喷油嘴。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示，本发明提供了一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，包括燃油箱1、总油管5、分油管7和圆盘状分油盘15，分油盘15之上设有多个喷嘴组，每个喷嘴组由安装于分油盘15之上的多个喷油嘴24组成，分油盘15以内设置有与喷嘴组数量相对应的多条供油暗槽20，每条供油暗槽20分别与对应的喷嘴组以内所有的喷油嘴24连通，每条供油暗槽20的开口端还连接有分油管7，所有分油管7并联连接之后与总油管5的一端连通，总油管5的另一端与燃油箱1连通。
采用本发明的技术方案，将为小型涡喷柴油发动机燃烧室以内供应燃油的多个喷油嘴划分为多个喷嘴组，通过控制多个喷嘴组的通断，使用户能够根据燃烧室以内的即时燃烧情况，为燃烧室以内供应适量的燃油，既满足了小型涡喷柴油发动机启动时的需要，也避免了供应过量燃油而导致燃烧室以内局部区域出现超温的现象，从而保证了整个设备的安全稳定运行，此外，通过多级分段供应燃油，也减少了在小型涡喷柴油发动机启动阶段总的燃油供应量，节省了燃油资源。
进一步地，供油暗槽20与分油管7连接处还安装有油管接头块16。供油暗槽20与分油管7连接处可设置于分油盘15的外周面之上，方便进行拆装和布置相应的总油管、分油管的管路走向。
进一步地，供油暗槽20数量为4条。每条供油暗槽20与3个喷油嘴24连通。每条供油暗槽20连通的喷油嘴24数量可以相同，也可以不相同，具体根据现场使用情况确定。
此外，所有喷油嘴24在分油盘15之上排列部署为均匀的环形阵列，该环形阵列的旋转中心与分油盘15的中心相重合。采用该技术方案，可以对小型涡喷柴油发动机燃烧室以内进行较为均匀的供应燃油措施，从而使燃油充分分散在燃烧室以内的空间，提高燃油燃烧效率。
进一步地，总油管5的中部还连接有油泵4。优选总油管5的中部还连接有电磁阀A6，电磁阀A6部署于油泵4输出口之后。此外，优选油泵4为恒压输出油泵4，油泵4之上设置有回油接口，回油接口通过回油管3与燃油箱1连通。分油管7中部还连接有电磁阀B11。通过控制电磁阀A6和电磁阀B11的通断，就能够有效地对送入小型涡喷柴油发动机燃烧室以内的燃油量进行控制，在保证小型涡喷柴油发动机正常启动的情况下，防止其燃烧室以内局部区域出现超温现象，保证整个小型涡喷柴油发动机运行安全。
进一步地，本发明还提供了一种小型涡喷柴油发动机分段燃烧方法，包括以下步骤：
步骤一：使用前述小型涡喷柴油发动机分段供油装置，当用户需要时，启动小型涡喷柴油发动机，开启运行油泵4和电磁阀A6，并开启其中一个电磁阀B11，使其对应的分油管7导通，通过与该分油管7连通的多个喷油嘴24为小型涡喷柴油发动机供应燃油；优选小型涡喷柴油发动机额定功率小于100kW。
步骤二：在完成步骤一之后，等待适当的间隔时间，开启另一个电磁阀B11，使其对应的分油管7导通，通过与该分油管7连通的多个喷油嘴24为小型涡喷柴油发动机供应燃油；进一步地，优选间隔时间小于5s
步骤三：重复步骤二直至所有电磁阀B11开启，通过与各条分油管7连通的多个喷油嘴24为小型涡喷柴油发动机持续供应燃油。
采用本发明的技术方案，将为小型涡喷柴油发动机燃烧室以内供应燃油的多个喷油嘴划分为多个喷嘴组，通过控制多个喷嘴组的通断，使用户能够根据燃烧室以内的即时燃烧情况，为燃烧室以内供应适量的燃油，既满足了小型涡喷柴油发动机启动时的需要，也避免了供应过量燃油而导致燃烧室以内局部区域出现超温的现象，从而保证了整个设备的安全稳定运行，此外，通过多级分段供应燃油，也减少了在小型涡喷柴油发动机启动阶段总的燃油供应量，节省了燃油资源。
Claims (10)
1.一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，其特征在于：包括燃油箱(1)、总油管(5)、分油管(7)和圆盘状分油盘(15)，所述分油盘(15)之上设有多个喷嘴组，每个喷嘴组由安装于分油盘(15)之上的多个喷油嘴(24)组成，所述分油盘(15)以内设置有与所述喷嘴组数量相对应的多条供油暗槽(20)，每条供油暗槽(20)分别与对应的喷嘴组以内所有的喷油嘴(24)连通，每条供油暗槽(20)的开口端还连接有分油管(7)，所有分油管(7)并联连接之后与所述总油管(5)的一端连通，所述总油管(5)的另一端与所述燃油箱(1)连通。
2.如权利要求1所述的一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，其特征在于：所述供油暗槽(20)与分油管(7)连接处还安装有油管接头块(16)。
3.如权利要求1所述的一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，其特征在于：所有喷油嘴(24)在所述分油盘(15)之上排列部署为均匀的环形阵列，该环形阵列的旋转中心与所述分油盘(15)的中心相重合。
4.如权利要求1所述的一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，其特征在于：所述总油管(5)的中部还连接有油泵(4)。
5.如权利要求4所述的一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，其特征在于：所述总油管(5)的中部还连接有电磁阀A(6)，电磁阀A(6)部署于所述油泵(4)输出口之后。
6.如权利要求5所述的一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，其特征在于：所述油泵(4)为恒压输出油泵(4)，所述油泵(4)之上设置有回油接口，回油接口通过回油管(3)与所述燃油箱(1)连通。
7.如权利要求1所述的一种小型涡喷柴油发动机分段供油装置，其特征在于：所述分油管(7)中部还连接有电磁阀B(11)。
8.一种小型涡喷柴油发动机分段燃烧方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：使用如权利要求1至7任一项所述的小型涡喷柴油发动机分段供油装置，当用户需要时，启动小型涡喷柴油发动机，开启运行油泵(4)和电磁阀A(6)，并开启其中一个电磁阀B(11)，使其对应的分油管(7)导通，通过与该分油管(7)连通的多个喷油嘴(24)为小型涡喷柴油发动机供应燃油；
步骤二：在完成步骤一之后，等待适当的间隔时间，开启另一个电磁阀B(11)，使其对应的分油管(7)导通，通过与该分油管(7)连通的多个喷油嘴(24)为小型涡喷柴油发动机供应燃油；
步骤三：重复步骤二直至所有电磁阀B(11)开启，通过与各条分油管7连通的多个喷油嘴(24)为小型涡喷柴油发动机持续供应燃油。
9.如权利要求8所述的一种小型涡喷柴油发动机分段燃烧方法，其特征在于：步骤二中所述间隔时间小于5s。
10.如权利要求8所述的一种小型涡喷柴油发动机分段燃烧方法，其特征在于：所述小型涡喷柴油发动机额定功率小于100kW。
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