CN114034042B - 一种稳燃型水下火炬燃烧控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种稳燃型水下火炬燃烧控制方法,首先获取在一定深度的水下工作时火炬燃烧器的燃烧室中所承受的水压;根据所述燃烧室中所承受的水压,调节通入所述燃烧室中的保护氧气的压力,以使所述保护氧气的压力大于所述燃烧室所承受的水压,进而使得所述燃烧室中的水排出;根据所述燃烧室所承受的水压,调节通入所述燃烧器中核心焰喷嘴上的混合燃气通道中的预混氧气和燃料气体的混合气体的压力,以使所述混合气体的压力大于所述燃烧室所承受的水压,进而使得所述混合气体在所述核心焰喷嘴头部燃烧时形成的火焰的喷注射流效果。
Description
技术领域
本申请涉及火炬技术领域,尤其涉及一种稳燃型水下火炬燃烧控制方法。
背景技术
一般火炬的传递都是在地面上进行,火炬的火焰所需要的氧气由大气提供;在陆地上使用的火炬将无法满足水下火炬传递的要求,由于陆地火炬的燃烧控制的方法不适合水下的低温缺氧的环境,所以需要发明一种新的火炬燃烧控制方法。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本申请的目的在于提出一种稳燃型水下火炬燃烧控制方法,该方法通过在水下形成满足火焰燃烧所需要的空气腔体,为水下火炬火焰的燃烧提供燃烧的空间。
为达到上述目的,本申请提出的一种稳燃型水下火炬燃烧控制方法,首先获取在一定深度的水下工作时火炬燃烧器的燃烧室中所承受的水压;根据所述燃烧室中所承受的水压,调节通入所述燃烧室中的保护氧气的压力,以使所述保护氧气的压力大于所述燃烧室所承受的水压,进而使得所述燃烧室中的水排出;根据所述燃烧室所承受的水压,调节通入所述燃烧器中核心焰喷嘴上的混合燃气通道中的预混氧气和燃料气体的混合气体的压力,以使所述混合气体的压力大于所述燃烧室所承受的水压,进而使得所述混合气体在所述核心焰喷嘴头部燃烧时形成的火焰的喷注射流效果。
进一步地,还包括在盛放有所述燃料气体的燃料瓶外部包覆辅热罐,获取浸渍所述燃料瓶并与所述燃料瓶传热的所述辅热罐中导热液体的温度;
根据所述导热液体的温度,通过所述辅热罐中的加热组件对所述导热液体进行加热,以使其保持预设温度,以保证所述燃料气体的稳定输出。
进一步底,所述通入所述燃烧器的燃烧室中的保护氧气沿着所述燃烧室侧壁下方通入。
进一步地,还包括利用火炬中预混强化装置中的射流掺混喷嘴对所述预混氧气和所述稳定输出的燃料气体进行一次混合,得到预混气体;
将所述预混气体通入预混强化装置中的预混气体通道中,以使所述预混气体在所述预混气体通道中进行二次混合,得到所述混合气体;
将所述混合气体通入所述混合燃气通道中在所述核心焰喷嘴的头部进行燃烧。
进一步地,所述利用预混强化装置中的射流掺混喷嘴对预混氧气和燃料气体进行一次混合,包括:
将所述预混氧气通过所述射流掺混喷嘴的混合射流通道一端喷入所述混合射流通道中;
将所述燃料气体通过所述射流掺混喷嘴侧壁的燃料喷孔沿与所述预混氧气喷入方向相垂直的方向喷入所述混合射流通道中,以使所述预混氧气和所述燃料气体在所述混合射流通道中进行碰撞分散,得到预混气体。
进一步地,所述将所述预混氧气通过所述射流掺混喷嘴的混合射流通道一端喷入所述混合射流通道之前,还包括:
将所述预混氧气通过所述射流掺混喷嘴一端的预混氧喷嘴通道进行限流后喷入所述射流掺混喷嘴的混合射流通道中进行混合。
进一步地,所述利用预混强化装置中的射流掺混喷嘴对预混氧气和燃料气体进行一次混合前,还包括:
将所述燃料气体通入火炬中的流量调节分配器中,以利用所述流量调节分配器对所述燃料气体进行流量调节,调节流量后的燃料气体通入所述射流掺混喷嘴中与所述预混氧气进行混合。
进一步地,还包括将氧气通入火炬中的氧气分流器中分流成所述助燃氧气和所述保护氧气,并通过所述氧气分流器对所述助燃氧气和所述保护氧气的流量进行控制;
利用所述流量调节分配器将助燃氧气分流为所述预混氧气和强化氧气,并对所述预混氧气和所述强化氧气的流量进行控制;
将所述强化氧气通入所述核心焰喷嘴的核心氧进气通道中,使得所述混合气体在所述核心焰喷嘴头部燃烧时,所述强化氧气对正在燃烧的火焰助燃,以强化所述混合气体的燃烧。
进一步地,还包括将氧气罐中的氧气和所述稳定输出的燃料瓶中的燃料气体输出时进行减压,然后将减压后的所述氧气通入氧气分流器中进行分流,将减压后的燃料气体通入所述流量调节分配器中进行流量调节。
进一步地,所述混合气体通过所述混合燃气通道通入所述核心焰喷嘴头部时,通过所述混合燃气通道顶部的若干扰流稳焰片对所述混合气体进行阻挡,以使所述混合气体分散成多股喷出,在所述核心焰喷嘴头部燃烧。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请提出的稳燃型水下火炬燃烧控制方法流程图;
图2是本申请水下火炬结构示意图;
图3是本申请水下火炬剖视图;
图4是本申请燃烧器的局部结构示意图;
图5是本申请燃烧器的局部结构示意图;
图6是本申请水下火炬的局部剖视图;
图7本申请流量调节分配器内部结构示意图;
图8本申请氧气分流器内部结构示意图;
图9本申请燃料瓶剖视图;
图10是本申请水下火炬供气结构示意图。
附图标记:
1、燃烧器;11、核心焰喷嘴;111、扰流稳焰片;12、燃烧室;13、保护气进气管;14、混合燃气通道;15、核心氧进气通道;2、燃料瓶;21、辅热罐;22、加热组件;23、温控器;24、燃气减压阀;25、燃气电磁阀;3、预混强化装置;31、射流掺混喷嘴;32、混合射流通道;33、预混氧喷嘴通道;331、氧气进气通道;332、氧气限流通道;34、燃料喷孔;35、固定件;351、固定环;352、燃气夹层通道;353、燃料进气通道;36、预混气体通道;4、流量调节分配器;41、燃料气体输送通道;411第三通道;412、第四通道;42、燃气流量调节针阀;43、氧气输送主通道;431、第一通道;432、第二通道;44、预混氧输送通道;45、强化氧输送通道;46、一级流量调节针阀;47、二级流量调节针阀;5、氧气分流器;51、氧气主进气管道;52、保护氧输送通道;521、第五通道;522、第六通道;53、燃烧供氧通道;54、保护氧流量调节针阀;55、环形连通管;56、保护氧输送管;6、氧气罐;61、氧气减压阀;62、氧气电磁阀。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。相反,本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
下面参考附图1-10描述本发明实施例的稳燃型水下火炬燃烧控制方法。
参见图1,一种稳燃型水下火炬燃烧控制方法,包括如下过程:
S1:获取在一定深度的水下工作时火炬燃烧器的燃烧室中所承受的水压;
由于燃烧器1包括核心焰喷嘴11和燃烧室12,其中燃烧室12套设在核心焰喷嘴11的外部,使得燃料气体在核心焰喷嘴11处燃烧时,燃烧的火焰位于燃烧室12中,由于燃烧室12为圆筒状结构,因此,火炬在水下工作时,水下环境中水会进入燃烧室12中,使得燃烧室12内部不仅产生一定的水压,同时水会作用于核心焰喷嘴11,对核心焰喷嘴处火焰的燃烧产生影响。
S2:根据燃烧室12中所承受的水压,调节通入燃烧室12中的保护氧气的压力,以使保护氧气的压力大于燃烧室12所承受的水压,进而使得燃烧室12中的水排出;
在火炬工作时,由于燃烧室12中会进入水,进而影响燃烧室12内火焰的燃烧,此时通过在燃烧室12侧壁设置有保护气进气管13,用于向燃烧室12内通入保护氧气,以排出燃烧室12内的水,通过控制通入燃烧室12内的保护氧气的压力,使得保护氧气的压力大于燃烧室12所承受的水压,进而使得燃烧室12中的水能够排出,并且持续的通入氧气使得燃烧室12内部形成富氧的空腔环境,进而使得燃料气体能够在燃烧室12内的核心焰喷嘴11头部稳定持续的燃烧。
为了更好的将燃烧室12中的水排出,形成有利于燃烧的富氧空腔环境,因此,将燃烧室12设置为筒状结构,保护气进气管13设置至少两个,保护气进气管13的出气口设置在燃烧室12的内壁,保护气进气管13中的氧气沿燃烧室12内壁的切线方向喷入燃烧室12,然后沿燃烧室12周向流动形成气体旋流同为逆时针旋转或同为顺时针旋转,进而将燃烧室12的水排出。
另外,为了保障更好的旋流效果,每个保护气进气管13均连接在环形连通管55上,环形连通管55通过保护氧输送管56与保护氧输送通道52相连通;环形连通管55套设在燃烧室12外部,进而使得保护氧气先通入环形连通管55中,在环形连通管55中分散开后通过保护气进气管13通入燃烧室12中,进而使得各个保护气进气管13通入燃烧室12的保护氧流量均匀,进而保障较好的旋流效果,便于燃烧室12中水的排出。
S3:根据燃烧室12所承受的水压,调节通入燃烧器1中核心焰喷嘴11上的混合燃气通道14中的预混氧气和燃料气体的混合气体的压力,以使混合气体的压力大于燃烧室12所承受的水压,进而使得混合气体在核心焰喷嘴11头部燃烧时形成的火焰的喷注射流效果。
具体来说,核心焰喷嘴11上设置有呈环形通道结构的混合燃气通道14,预混氧气和燃料气体的混合气体通过混合燃气通道14通至核心焰喷嘴11头部,混合燃气通道14呈环形结构,在核心焰喷嘴11头部呈环形结构喷出,因此在头部点燃后呈环形的火焰形状,当混合气体通入的压力较大时,混合气体燃烧过程中火焰会喷射而出,形成喷注射流效果。
另外,在核心焰喷嘴11上设置有核心氧进气通道15,呈环形通道结构的混合燃气通道14套设在核心氧进气通道15外部,核心氧进气通道15用于通入强化氧气对核心焰喷嘴11的头部燃烧的火焰进行强化助燃,由于燃烧的火焰呈环形结构,强化氧气正好通入在环形火焰的中心处,使得对火焰的焰心进行助燃,强化燃烧。
进一步地,核心氧进气通道15的出口与混合燃气通道14的的出气口位于保护气进气管13的出气口的上方,这样当保护气进气管13中的氧气排出燃烧室12内部水的时候,保护气进气管13喷出的高速氧气不会对射流对混合燃气通道14的出气口处燃烧的核心火焰根部稳定性造成太大影响。
在本申请的一个实施例中,通入燃烧器1的燃烧室12中的保护氧气沿着燃烧室12侧壁下方通入。
详细地,由于燃烧室12为圆筒状结构,并且在筒状结构的燃烧室12侧壁设置有保护气进气管13,为了保障燃烧室12中的水完全排出,此时,通过将保护气进气管13设置在燃烧室12侧壁下方,使得燃烧室12中的水从燃烧室12的下方向上排出,并且为了保障排出效果。
另外,需要说明的是,位于燃烧室12中的核心氧进气通道15的出气口和混合燃气通道14的出气口均位于保护气进气管13在燃烧室12内的出气口的上方,降低保护气进气管13通入燃烧室12内的氧气的射流对混合燃气通道14的出气口处燃烧的核心火焰根部稳定性的影响。
在本申请的一个实施例中,还包括在盛放有燃料气体的燃料瓶2外部包覆辅热罐21,获取浸渍燃料瓶2并与燃料瓶2传热的辅热罐21中导热液体的温度,根据导热液体的温度,通过辅热罐21中的加热组件22对导热液体进行加热,以使其保持预设温度,以保证燃料气体的稳定输出。
具体地,燃料瓶2设置在辅热罐21内部,并且燃料瓶2与辅热罐21之间形成可以容纳导热液体的腔体,燃料瓶2和辅热罐21之间密封连接,防止导热液体流出,辅热罐21上设置有加热组件22,加热组件22伸入燃料瓶2与辅热罐21之间的腔体,与腔体内的导热液体接触,并对导热液体进行加热;辅热罐21上还设置有温控器23,温控器23与加热组件22电连接,温控器23可以检测导热液体的温度,然后根据导热液体的温度控制加热组件的启停。
需要说明的是,加热组件22对导热液体的加热依据导热液体的温度进行;由于燃料瓶2温度过高会带来一定的安全隐患,而燃料瓶2温度过低又会导致燃料输出不稳定;所以需要通过加热组件22来实现燃料瓶2的温度调控,使得燃料瓶2的温度保持在一个合理的范围内;为了保证燃料瓶2的温度持续稳定的保持在合理的范围,对燃料瓶2进行加热的导热液体就需要持续保持一定的预设温度,通过温控器23检测导热液体的温度,当导热液体的实际温度低于预设温度时,温控器23控制加热组件22对导热液体加热,将导热液体加热到预设温度后,温控器23控制加热组件22停止加热;既保证了燃料的稳定输出,同时也避免了燃料瓶2温度过高带来的安全隐患。
有利地,本申请采用导热液体加热的方式对燃料瓶2进行加热保温,即可以使燃料瓶2的受热均匀,同时可以保证加热过程安全平稳、加热温度可控;本申请采用导热液体对燃料瓶2进行加热更有利于将燃料瓶2的温度控制在合理的范围内。
另外,需要说明的是,导热液体可以为-45℃汽车防冻液作用导热液,能在极寒环境下维持液相导热,加热组件22和温控器23可以采用现有的一体化的鱼缸加热棒,使用过程中,当导热液体温度达到设定值时,温控器23自动关闭加热组件22供电,避免燃料瓶2超温带来的安全隐患;当导热液体温度降低时,温控器23主动恢复加热组件22供电,无需人工干预。
在本申请的一个实施例中,利用预混强化装置3中的射流掺混喷嘴31对预混氧气和稳定输出的燃料气体进行一次混合,得到预混气体;
具体而言,本申请通过预混强化装置3将预混氧气和稳定输出的燃料气体混合后得到预混气体,该过程通过预混强化装置3上设置的射流掺混喷嘴31实现。
预混氧气和燃料气体在射流掺混喷嘴31中混合时,为了提高其混合均匀程度,利用预混强化装置3中的射流掺混喷嘴31对氧气和燃料气体进行一次混合,包括:将预混氧气通过射流掺混喷嘴31的混合射流通道32一端喷入混合射流通道32中;将燃料气体通过射流掺混喷嘴31侧壁的燃料喷孔34沿与预混氧气喷入方向相垂直的方向喷入混合射流通道32中,以使氧气和燃料气体在混合射流通道32中进行碰撞分散,得到预混气体。
在本申请的一个实施例中,将预混氧气通过射流掺混喷嘴31一端的预混氧喷嘴通道33进行限流后喷入射流掺混喷嘴31的混合射流通道32中进行混合。
详细地说,也就是在射流掺混喷嘴31的两端分别设置混合射流通道32和预混氧喷嘴通道33,混合射流通道32与预混氧喷嘴通道33相连通,使得预混氧气通过预混氧喷嘴通道33喷入混合射流通道32;射流掺混喷嘴31侧壁设置与混合射流通道32相连通的燃料喷孔34,燃料气体通过燃料喷孔34喷入混合射流通道与预混氧气进行一次混合,其中预混氧气通过直接沿射流掺混喷嘴31的轴线方向喷入混合射流通道32;同时,燃料气体通过射流掺混喷嘴31的侧壁设置的燃料喷孔34喷入混合射流通道32;由于燃料气体的喷入方向与预混气体的喷入方向有一定夹角,使得燃料气体和预混气体在喷入混合射流通道32后发生碰撞;碰撞后的燃料气体和预混氧气混合更加充分,实现燃料气体和氧气在混合射流通道内的第一次混合。
进一步地,预混氧喷嘴通道33包括氧气进气通道331和氧气限流通道332,氧气进气通道331为锥形通道结构,氧气限流通道332的一端与锥形通道结构的窄口端相连,另一端与混合射流通道32相连通,氧气限流通道332的内径小于混合射流通道32的内径,为了保障氧气和燃料气体在混合射流通道32中均匀混合,可以减小通入的氧气的流量,当流量小时,氧气和燃料气体才能混合更均匀,因此通过设置氧气限流通道332的内径使得通入混合射流通道32中的氧气流量减小,使得燃料气体和氧气混合更均匀。
另外,燃料喷孔34设置至少两个,至少两个燃料喷孔34沿射流掺混喷嘴31周向均匀设置在射流掺混喷嘴31的侧壁上;从而经过燃料喷孔34的燃料可以均匀喷入混合射流通道32中;均匀喷入混合射流通道32的燃料气体可以与预混氧气混合的更加充分。
在本申请中,为了提高预混气体的混合均匀程度,将预混气体通入预混强化装置3中的预混气体通道36中,以使预混气体在预混气体通道36中进行二次混合,得到混合气体;
具体地,预混强化装置3还设置有预混气体通道36,预混气体通道36设置在预混强化装置3的固定件35上;预混气体通道36与混合射流通道32相连通,经过混合射流通道32一次混合的预混气体通入预混气体通道36内进行二次混合后得到混合气体;而且预混气体通道36的内径大于混合射流通道32的的内径,使得一次混合后的预混气体在通入预混气体通道36后能够快速分散,增加气体之间的接触,从而通入预混气体通道36的预混气体在预混气体通道36内混合的更加均匀。
进一步地,固定件35上设置安装槽,射流掺混喷嘴31的侧壁外表面中部密封设置设置固定环351;位于混合射流通道32一端的射流掺混喷嘴31的侧壁与安装槽侧壁以及固定环351之间围成燃气夹层通道352,此时形成的夹层通道为环绕在射流掺混喷嘴31的周侧,当燃料气体进入燃气夹层通道352后使得燃料气体环绕在射流掺混喷嘴31的周侧,由于射流掺混喷嘴31的周侧开有两个以上燃料喷孔34,进而使得燃料气体通过燃料喷孔34进入混合射流通道32中,进而使得进入每个燃料喷孔34中的燃料气体分布均匀;燃料喷孔34与燃气夹层通道352相连通;固定件35上开有与燃气夹层通道352相连通的燃料进气通道353,燃料进气通道353与燃料气体输送通道41相连通,以使燃料气体输送通道41中的燃料气体通过燃料进气通道353进入燃气夹层通道352中,然后通过燃料喷孔34喷入混合射流通道32中。
上述实施例中经过二次混合后的混合气体可以直接通入燃烧器1中进行燃烧,具体来说,将混合气体通入混合燃气通道14中在核心焰喷嘴11的头部进行燃烧。
详细来说,预混气体通道与核心焰喷嘴11上的混合燃气通道14相连通,经过预混气体通道36二次混合后得到的混合气体通入混合燃气通道14,并通过混合燃气通道14通至核心焰喷嘴11头部进行燃烧。
在本申请的一个实施例中,混合气体通过混合燃气通道14通入核心焰喷嘴头11头部时,通过混合燃气通道14顶部的若干扰流稳焰片111对混合气体进行阻挡,以使混合气体分散成多股喷出,在核心焰喷嘴11头部燃烧。
具体来说,通过在核心焰喷嘴11头部位于混合燃气通道14出气口处设置扰流稳焰片111,扰流稳焰片111设置至少两个,沿核心焰喷嘴11周向等间距设置,每两个扰流稳焰片111均设置一定间隙,使得混合气体从间隙处通过,通过扰流稳焰片111的作用,混合燃气通道14中的混合气体可以从核心焰喷嘴11头部低速喷出;扰流稳焰片111形成若干低速稳焰区,使得点火后混合气体在核心焰头部稳定燃烧。
在本申请的一个实施例中,利用预混强化装置3中的射流掺混喷嘴31对预混氧气和燃料气体进行一次混合前,还包括:将燃料气体通入流量调节分配器4中,以利用流量调节分配器4对燃料气体进行流量调节,调节流量后的燃料气体通入射流掺混喷嘴31中与预混氧气进行混合。
具体地,流量调节分配器4上设置燃料气体输送通道41与燃气流量调节针阀42;燃料气体输送通道41与燃料喷孔34相连通,燃气流量调节针阀42可以调节通过燃料气体输送通道41的燃气流量,当燃料气体输送通道41中的燃气流量过大时,通过调节燃气流量调节针阀42进行限流,限流后的燃气流速会比限流前增大,此时更有利于燃料气体与预混氧气的一次混合。
在本申请的一个实施例中,还包括利用流量调节分配器4将助燃氧气分流为预混氧气和强化氧气,并对预混氧气和强化氧气的流量进行控制。
具体地,为了提高火焰的燃烧性能,可以向核心火焰喷嘴11中通入助燃氧气,而燃料气体燃烧前也需要与氧气进行混合,也就是说需要有两股氧气供应,为了简化装置中的管路,通过流量调节分配器4将一股输入氧气分流为预混氧气与强化氧气;流量调节分配器4上设置氧气输送主通道43、预混氧输送通道44、强化氧输送通道45,预混氧输送通道44、强化氧输送通道45分别与氧气输送主通道43相连通;从而将通过氧气输送主通道43输入的氧气分流为预混氧气和强化氧气输出,预混氧输送通道44与预混氧喷嘴通道33相连通,以使预混氧气通过预混氧喷嘴通道33喷入混合射流通道32中;强化氧输送通道45与核心焰喷嘴11上设置的核心氧进气通道15相连通,以使强化氧气通入核心氧进气通道15中,进而使得氧气直接通过流量调节分配器4即可分流,简化了氧气供应。
进一步地,氧气输送主通道43上设置一级流量调节针阀46,预混氧输送通道44上设置二级流量调节针阀47;通过一级流量调节针阀46可以调节整个氧气供应系统的氧气流量,而通过调节二级流量调节针阀47可以调节预混氧输送通道44中的流量,当氧气输送主通道43中输入的氧气流量一定时,随着预混氧输送通道44中的流量减少,强化氧输送通道45流量增加,所以二级流量调节针阀47可以同时实现预混氧气与强化氧气的流量调节。
另外,对于一级流量调节针阀46、二级流量调节针阀47以及燃气流量调节针阀42均为现有技术,本申请中不作详细描述,一级流量调节针阀46、二级流量调节针阀47以及燃气流量调节针阀42的阀座均与流量调节分配器4密封连接,防止气体泄漏;另外,氧气输送主通道43可以包括开设在流量调节分配器4上的第一通道431和第二通道432,其中一级流量调节针阀46和二级流量调节针阀47均安装在流量调节分配器4上,同时一级流量调节针阀46的针型阀塞穿过第一通道431后通过第二通道432的一端插入第二通道432中,进而实现通过控制一级流量调节针阀46的针型阀塞在第二通道432中位置实现对通过氧气输送主通道43的氧气流量的调节,另外二级流量调节针阀47的针型阀塞通过预混氧输送通道44的一端插入预混氧输送通道44中,进而实现通过控制二级流量调节针阀47的针型阀塞在预混氧输送通道44中位置实现对通入预混氧输送通道44的预混氧气流量的调节。另外,燃料气体输送通道41可以包括开设在流量调节分配器4上的第三通道411和第四通道412,燃气流量调节针阀42的针型阀塞穿过第三通道411后通过第四通道412的一端插入第四通道412中,进而使得通过调节燃气流量调节针阀42的针型阀塞在第四通道412中的位置,实现通入燃料气体输送通道41的燃料气体流量的控制。
在本申请的一个实施例中,还包括:将强化氧气通入核心焰喷嘴11的核心氧进气通道15中,使得混合气体在核心焰喷嘴11头部燃烧时,强化氧气对正在燃烧的火焰助燃,以强化混合气体的燃烧;核心焰喷嘴11上设置核心氧进气通道15用于向正在燃烧的火焰通入气体进行助燃,增加火焰的稳定性。
在本申请的一个实施例中,利用流量调节分配器4将助燃氧气分流为预混氧气和强化氧气之前,还包括:将氧气通入氧气分流器中分流成助燃氧气和保护氧气,并通过氧气分流器对助燃氧气和保护氧气的流量进行控制。
具体地,通过设置氧气分流器5将一股氧气分流为一股助燃氧气与一股保护氧气,氧气分流器5上设置两两互相连通的氧气主进气管道51、保护氧输送通道52和燃烧供氧通道53;其中,氧气主进气管道51中的氧气经过分流后进入保护氧输送通道52中形成保护氧气,保护氧气通入保护气进气管13中,氧气分流器5上设置有保护氧流量调节针阀54,用于控制通入保护氧输送通道52中的氧气流量;燃烧供氧通道53与氧气输送主通道43相连通,经过氧气分流器5分流后的一部分氧气进入氧气输送主通道43中形成助燃氧气。
其中,保护氧流量调节针阀54的结构与一级流量调节针阀46相同,保护氧流量调节针阀54安装在氧气分流器5上,并且其阀座与氧气分流器5密封相接,保护氧输送通道52包括第五通道521和第六通道522,其中保护氧流量调节针阀54的针型阀塞穿过第六通道522插入通过第五通道521的一端插入第五通道521中,然后通过控制针型阀塞在第六通道522中的位置实现对通入保护氧输送通道52中的保护氧气的流量调节。
通过氧气分流器5能够将氧气分流,分流后的一股助燃氧气部分用于与燃料气体混合供应燃烧,一部分用于强化燃烧,而分流后的保护氧气用于通入燃烧室12中以排出燃烧室12中的水,进而实现供氧时通过一个氧气源进行供氧,简化了供氧系统,同时通过设置保护氧流量调节针阀54能够实现保护氧气分流的流量调节。
在本申请的一个实施例中,还包括:将氧气罐6中的氧气和稳定输出的燃料瓶2中的燃料气体输出时进行减压,然后将减压后的氧气通入氧气分流器5中进行分流,将减压后的燃料气体通入流量调节分配器4中进行流量调节。
具体地,氧气分流器与氧气罐6通过第一输送管相连通,第一输送管上设置有氧气减压阀61和氧气电磁阀62,氧气电磁阀62用于控制通过第一输送管的氧气的开闭,氧气罐6中的氧气减压后通入氧气分流器5,氧气罐6为整个装置提供氧气源;流量调节分配器4与燃料瓶2通过第二输送管相连通,第二输送管上设置有燃气减压阀24和燃气电磁阀25,燃气电磁阀25用于控制通过第二输送管的燃料气体的开闭,燃料气体减压后通入流量调节分配器4中。
根据本申请的稳燃型水下火炬燃烧控制方法制作的水下火炬,还包括包覆在水下火炬外的火炬壳体7,燃烧器1、预混强化装置3、流量调节分配器4、氧气分流器5等组件均设置在火炬壳体内部,这样不仅有利于携带,更增加了水下火炬的美观性。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种稳燃型水下火炬燃烧控制方法,其特征在于,
获取在一定深度的水下工作时火炬燃烧器的燃烧室中所承受的水压;
根据所述燃烧室中所承受的水压,调节通入所述燃烧室中的保护氧气的压力,以使所述保护氧气的压力大于所述燃烧室所承受的水压,进而使得所述燃烧室中的水排出;
根据所述燃烧室所承受的水压,调节通入所述燃烧器中核心焰喷嘴上的混合燃气通道中的预混氧气和燃料气体的混合气体的压力,以使所述混合气体的压力大于所述燃烧室所承受的水压,进而使得所述混合气体在所述核心焰喷嘴头部燃烧时形成的火焰的喷注射流效果;
将预混氧气通过射流掺混喷嘴的混合射流通道一端喷入混合射流通道中,将燃料气体通过射流掺混喷嘴侧壁的燃料喷孔沿与预混氧气喷入方向相垂直的方向喷入混合射流通道中,以使预混氧气和燃料气体在混合射流通道中进行碰撞分散,得到预混气体;
将预混气体通入预混强化装置中的预混气体通道中,以使预混气体在预混气体通道中进行二次混合,得到所述混合气体;
将混合气体通入混合燃气通道中在核心焰喷嘴的头部进行燃烧;
将氧气通入火炬中的氧气分流器中分流成助燃氧气和所述保护氧气,并通过所述氧气分流器对助燃氧气和所述保护氧气的流量进行控制;
利用流量调节分配器将助燃氧气分流为所述预混氧气和强化氧气,并对所述预混氧气和所述强化氧气的流量进行控制;
将所述强化氧气通入所述核心焰喷嘴的核心氧进气通道中,使得所述混合气体在所述核心焰喷嘴头部燃烧时,所述强化氧气对正在燃烧的火焰助燃,以强化所述混合气体的燃烧。
2.如权利要求1所述的稳燃型水下火炬燃烧控制方法,其特征在于,还包括:
在盛放有所述燃料气体的燃料瓶外部包覆辅热罐,获取浸渍所述燃料瓶并与所述燃料瓶传热的所述辅热罐中导热液体的温度;
根据所述导热液体的温度,通过所述辅热罐中的加热组件对所述导热液体进行加热,以使其保持预设温度,以保证所述燃料气体的稳定输出。
3.如权利要求1所述的稳燃型水下火炬燃烧控制方法,其特征在于,所述通入所述燃烧器的燃烧室中的保护氧气沿着所述燃烧室侧壁下方通入。
4.如权利要求1所述的稳燃型水下火炬燃烧控制方法,其特征在于,将预混氧气通过射流掺混喷嘴的混合射流通道一端喷入混合射流通道之前,还包括:
将预混氧气通过射流掺混喷嘴一端的预混氧喷嘴通道进行限流后喷入射流掺混喷嘴的混合射流通道中进行混合。
5.如权利要求1所述的稳燃型水下火炬燃烧控制方法,其特征在于,将预混氧气通过射流掺混喷嘴的混合射流通道一端喷入混合射流通道中,将燃料气体通过射流掺混喷嘴侧壁的燃料喷孔沿与预混氧气喷入方向相垂直的方向喷入混合射流通道中,以使预混氧气和燃料气体在混合射流通道中进行碰撞分散前,还包括:
将燃料气体通入火炬中的流量调节分配器中,以利用流量调节分配器对燃料气体进行流量调节,调节流量后的燃料气体通入射流掺混喷嘴中与预混氧气进行混合。
6.如权利要求5所述的稳燃型水下火炬燃烧控制方法,其特征在于,还包括:
将氧气罐中的氧气和稳定输出的燃料瓶中的燃料气体输出时进行减压,然后将减压后的所述氧气通入氧气分流器中进行分流,将减压后的燃料气体通入所述流量调节分配器中进行流量调节。
7.如权利要求1所述的稳燃型水下火炬燃烧控制方法,其特征在于,所述混合气体通过所述混合燃气通道通入所述核心焰喷嘴头部时,通过所述混合燃气通道顶部的若干扰流稳焰片对所述混合气体进行阻挡,以使所述混合气体分散成多股喷出,在所述核心焰喷嘴头部燃烧。
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