CN206495727U - 一种多通道隙流式混合器 - Google Patents

Abstract

一种多通道隙流式混合器，包括混合器上部、混合器下部，混合器上部中设置有一号空气腔、绕一号空气腔周圈设置的内环形通道上部、连接混合器上部壳体和内环形通道上部的空心翼板上部，混合器下部中设置有与空气腔相通的混合腔、与空心翼板上部配合形成翼板空腔的空心翼板下部、与内环形通道上部配合形成内环形通道的环形通道下部，且混合器下部的燃气进口通过翼板空腔与内环形通道相通。本设计有效提高了空气与燃气的混合效果。

Description

一种多通道隙流式混合器

技术领域

本实用新型属于内燃机燃气供给领域，具体涉及一种多通道隙流式混合器，适用于提高空气与燃气的混合效果。

背景技术

预混式燃气发动机的供给系统主要由减压器、气轨总成和混合器组成。其中混合器的作用是提供空气与天然气混合的场所。混合器的设计直接关系到发动机的性能输出。混合气不均匀的话，会导致发动机各缸工作不均，发动机抖动较大，严重时会拉缸。混合气形成均匀的话，各缸工作均匀，发动机运行平稳，气耗也会有所降低。

目前的混合器多是由外壳、内腔和横腔组成，外壳用来固定内腔和横腔，外壳上设计有燃气进气口，内腔与横腔上会设计有若干小孔，燃气通过小孔进入主进气道中与空气混合。该类混合器的制造工艺较为复杂，且混合效果一般。

中国专利：授权公告号为CN2489963Y，授权公告日为2002年5月8日的实用新型专利公开了一种气体混合器，包括第一气体通过的缩放管和位于缩放管小直径壁上的第二气体通道，缩放管由两个锥形管的小端对接构成，对接处有第二气体通道与进气室相通，第二气体通道是锥形管小端之间的环形间隙或弧形长孔。虽然该混合器采用缝隙式出气方式能改善空气与天然气的混合效果，但其结构中仅有一处天然气腔，且离混合器外壁近，离混合器轴心远，而天然气与空气混合需要扩散时间长、由于两者的有效混合面积比小、混合缓慢，且混合气很容易呈分层状态，即靠近天然气喷射孔处为浓混合气（天然气含量高）甚至纯天然气，而靠近混合器轴心处为稀混合气（天然气含量低）甚至为纯空气，因此，其混合效果并不理想。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的空气与燃气的混合效果不佳的问题，提供一种能够有效改善空气与燃气混合效果的多通道隙流式混合器。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种多通道隙流式混合器，包括混合器上部、混合器下部，所述混合器上部的底部与混合器下部的上部间隙配合，且混合器下部的侧部开设有燃气进口；

所述混合器上部包括混合器上部外壳、混合器上部外壳内部设置的两端开口的一号空气腔、绕一号空气腔周圈设置的内环形通道上部，所述内环形通道上部的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板上部与混合器上部壳体的内壁固定连接；

所述混合器下部包括混合器下部外壳、混合器下部外壳内部设置的两端开口的一号混合腔、绕一号混合腔周圈设置的内环形通道下部，所述内环形通道下部的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板下部与混合器下部壳体的内壁固定连接；

所述一号空气腔与一号混合腔、空心翼板上部与空心翼板下部、内环形通道上部与内环形通道下部均为间隙配合，且一号空气腔与一号混合腔相通，空心翼板上部与空心翼板下部配合形成连通燃气进口的翼板空腔，所述内环形通道上部与内环形通道下部配合形成连通翼板空腔的内环形通道。

所述一号空气腔的外壁、相邻的空心翼板上部、混合器上部外壳的内壁围合形成多个两端开口的二号空气腔；

所述混合器下部中还设置有弧形连接板，该弧形连接板的两端分别与相邻的空心翼板下部上远离内环形通道下部的一端固定连接，所述内环形通道下部的外壁、相邻的空心翼板下部、弧形连接板的内壁围合形成多个两端开口的二号混合腔；

所述二号空气腔与二号混合腔相通且间隙配合。

所述弧形连接板的外壁与混合器下部外壳的内壁之间形成有外环形空腔，该外环形空腔的内侧与翼板空腔相通，外侧与燃气进口相通。

所述一号空气腔、二号空气腔、一号混合腔、二号混合腔的内壁均为弧形结构，且一号空气腔、二号空气腔的内径由其上端至下端逐渐减小，一号混合腔、二号混合腔的内径由其上端至下端逐渐增大，一号空气腔与一号混合腔、二号空气腔与二号混合腔配合形成缩放喷管式结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种多通道隙流式混合器中混合器上部中设置有一号空气腔、一号绕空气腔周圈设置的内环形通道上部、连接混合器上部壳体和内环形通道上部的空心翼板上部，混合器下部中设置有与一号空气腔相通的一号混合腔、与空心翼板上部配合形成翼板空腔的空心翼板下部、与内环形通道上部配合形成内环形通道的环形通道下部，且燃气进口通过翼板空腔与内环形通道相通，当混合器工作时，燃气由燃气进口进入混合器内部，并通过翼板空腔进入内环形通道，随后，翼板空腔、内环形通道内的燃气通过各自的间隙进入混合腔，与来自空气腔的空气混合，最后由混合腔底部排出，该多通道设计显著增加了空气与燃气的混合面积，使两者混合更充分。因此，本实用新型改善了空气与燃气的混合效果。

2、本实用新型一种多通道隙流式混合器中空气腔的内径由其上端至下端逐渐减小，混合腔的内径由其上端至下端逐渐增大，两者配合形成缩放喷管式结构，该设计通过改变燃气流与空气流的运动状态，加快了两者的相互扩散，从而加强了动量交换，使混合更为均匀。因此，本实用新型进一步提高了混合的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中混合器上部的结构示意图。

图3为图1中混合器下部的结构示意图。

图中：混合器上部1、混合器上部外壳11、一号空气腔12、内环形通道上部13、空心翼板上部14、二号空气腔15、混合器下部2、混合器下部外壳21、一号混合腔22、内环形通道下部23、空心翼板下部24、外环形空腔25、弧形连接板26、二号混合腔27、燃气进口28、内环形通道3、翼板空腔4。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1至图3，一种多通道隙流式混合器，包括混合器上部1、混合器下部2，所述混合器上部1的底部与混合器下部2的上部间隙配合，且混合器下部2的侧部开设有燃气进口28；

所述混合器上部1包括混合器上部外壳11、混合器上部外壳11内部设置的两端开口的一号空气腔12、绕一号空气腔12周圈设置的内环形通道上部13，所述内环形通道上部13的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板上部14与混合器上部壳体11的内壁固定连接；

所述混合器下部2包括混合器下部外壳21、混合器下部外壳21内部设置的两端开口的一号混合腔22、绕一号混合腔22周圈设置的内环形通道下部23，所述内环形通道下部23的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板下部24与混合器下部壳体21的内壁固定连接；

所述一号空气腔12与一号混合腔22、空心翼板上部14与空心翼板下部24、内环形通道上部13与内环形通道下部23均为间隙配合，且一号空气腔12与一号混合腔22相通，空心翼板上部14与空心翼板下部24配合形成连通燃气进口28的翼板空腔4，所述内环形通道上部13与内环形通道下部23配合形成连通翼板空腔4的内环形通道3。

所述一号空气腔12的外壁、相邻的空心翼板上部14、混合器上部外壳11的内壁围合形成多个两端开口的二号空气腔15；

所述混合器下部2中还设置有弧形连接板26，该弧形连接板26的两端分别与相邻的空心翼板下部24上远离内环形通道下部23的一端固定连接，所述内环形通道下部23的外壁、相邻的空心翼板下部24、弧形连接板26的内壁围合形成多个两端开口的二号混合腔27；

所述二号空气腔15与二号混合腔27相通且间隙配合。

所述弧形连接板26的外壁与混合器下部外壳21的内壁之间形成有外环形空腔25，该外环形空腔25的内侧与翼板空腔4相通，外侧与燃气进口28相通。

所述一号空气腔12、二号空气腔15、一号混合腔22、二号混合腔27的内壁均为弧形结构，且一号空气腔12、二号空气腔15的内径由其上端至下端逐渐减小，一号混合腔22、二号混合腔27的内径由其上端至下端逐渐增大，一号空气腔12与一号混合腔22、二号空气腔15与二号混合腔27配合形成缩放喷管式结构。

本实用新型的原理说明如下：

本实用新型结构由上、下两部分组成，组合后形成的缝隙作为出气槽，这种缝隙式出气方式较小孔式出气方式更均匀，流量也容易保证。另外，一号空气腔12与一号混合腔22、二号空气腔15与二号混合腔27配合形成缩放喷管式结构，在增加混合面积的同时还充分利用了流体动力学，使两种气体混合更为容易和均匀。具体工作原理如下：

空气经一号空气腔12、二号空气腔15进入混合器内部，燃气则由燃气进口28进入外环形空腔25，之后一部分燃气通过翼板空腔4流入内环形通道3，外环形空腔25、翼板空腔4、内环形通道3内的燃气分别通过各自的间隙进入一号混合腔22、二号混合腔27内，与空气混合后流出混合器。

空心翼板：

本实用新型引入了空心翼板结构，其由空心翼板上部14与空心翼板下部24配合而成，主要作用有以下几个方面：

1、连接外环形空腔25和内环形通道3，起连接和运输通道的作用。

2、分流。提高向内环形通道3输送燃气的效率，保证内环形通道3各处天然气量均匀性。

另外，空心翼板上可开设天然气喷射孔，与其它结构相配合，能缩短燃气扩散距离和混合时间，在提高混合效率的同时也可加快天然气喷射的响应。同时，运用空气动力学原理，可通过改变其结构（如设计成缩放结构等）提高混合效率。

实施例1：

参见图1至图3，一种多通道隙流式混合器，包括混合器上部1、混合器下部2，所述混合器上部1包括混合器上部外壳11、混合器上部外壳11内部设置的两端开口的一号空气腔12、绕一号空气腔12周圈设置的内环形通道上部13，所述内环形通道上部13的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板上部14与混合器上部壳体11的内壁固定连接，所述一号空气腔12的外壁、相邻的空心翼板上部14、混合器上部外壳11的内壁围合形成多个两端开口的二号空气腔15；所述混合器下部2包括混合器下部外壳21、混合器下部外壳21内部设置的两端开口的一号混合腔22、绕一号混合腔22周圈设置的内环形通道下部23、弧形连接板26，所述混合器下部外壳21的侧部开设有燃气进口28，所述内环形通道下部23的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板下部24与混合器下部壳体21的内壁固定连接，所述弧形连接板26的两端分别与相邻的空心翼板下部24上远离内环形通道下部23的一端固定连接，所述内环形通道下部23的外壁、相邻的空心翼板下部24、弧形连接板26的内壁围合形成多个两端开口的二号混合腔27；所述一号空气腔12与一号混合腔22、二号空气腔15与二号混合腔27、空心翼板上部14与空心翼板下部24、内环形通道上部13与内环形通道下部23均为间隙配合，且一号空气腔12与一号混合腔22相通，二号空气腔15与二号混合腔27相通，空心翼板上部14与空心翼板下部24配合形成连通燃气进口28的翼板空腔4，所述内环形通道上部13与内环形通道下部23配合形成连通翼板空腔4的内环形通道3，所述弧形连接板26的外壁与混合器下部外壳21的内壁之间形成有外环形空腔25，该外环形空腔25的内侧与翼板空腔4相通，外侧与燃气进口28相通，所述一号空气腔12、二号空气腔15、一号混合腔22、二号混合腔27的内壁均为弧形结构，且一号空气腔12、二号空气腔15的内径由其上端至下端逐渐减小，一号混合腔22、二号混合腔27的内径由其上端至下端逐渐增大，一号空气腔12与一号混合腔22、二号空气腔15与二号混合腔27配合形成缩放喷管式结构。

Claims (4)

1.一种多通道隙流式混合器，包括混合器上部（1）、混合器下部（2），所述混合器上部（1）的底部与混合器下部（2）的上部间隙配合，且混合器下部（2）的侧部开设有燃气进口（28），其特征在于：

所述混合器上部（1）包括混合器上部外壳（11）、混合器上部外壳（11）内部设置的两端开口的一号空气腔（12）、绕一号空气腔（12）周圈设置的内环形通道上部（13），所述内环形通道上部（13）的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板上部（14）与混合器上部外壳（11）的内壁固定连接；

所述混合器下部（2）包括混合器下部外壳（21）、混合器下部外壳（21）内部设置的两端开口的一号混合腔（22）、绕一号混合腔（22）周圈设置的内环形通道下部（23），所述内环形通道下部（23）的外壁通过沿其周圈均匀布置的多个空心翼板下部（24）与混合器下部外壳（21）的内壁固定连接；

所述一号空气腔（12）与一号混合腔（22）、空心翼板上部（14）与空心翼板下部（24）、内环形通道上部（13）与内环形通道下部（23）均为间隙配合，且一号空气腔（12）与一号混合腔（22）相通，空心翼板上部（14）与空心翼板下部（24）配合形成连通燃气进口（28）的翼板空腔（4），所述内环形通道上部（13）与内环形通道下部（23）配合形成连通翼板空腔（4）的内环形通道（3）。

2.根据权利要求1所述的一种多通道隙流式混合器，其特征在于：

所述一号空气腔（12）的外壁、相邻的空心翼板上部（14）、混合器上部外壳（11）的内壁围合形成多个两端开口的二号空气腔（15）；

所述混合器下部（2）中还设置有弧形连接板（26），该弧形连接板（26）的两端分别与相邻的空心翼板下部（24）上远离内环形通道下部（23）的一端固定连接，所述内环形通道下部（23）的外壁、相邻的空心翼板下部（24）、弧形连接板（26）的内壁围合形成多个两端开口的二号混合腔（27）；

所述二号空气腔（15）与二号混合腔（27）相通且间隙配合。

3.根据权利要求2所述的一种多通道隙流式混合器，其特征在于：所述弧形连接板（26）的外壁与混合器下部外壳（21）的内壁之间形成有外环形空腔（25），该外环形空腔（25）的内侧与翼板空腔（4）相通，外侧与燃气进口（28）相通。

4.根据权利要求2或3所述的一种多通道隙流式混合器，其特征在于：所述一号空气腔（12）、二号空气腔（15）、一号混合腔（22）、二号混合腔（27）的内壁均为弧形结构，且一号空气腔（12）、二号空气腔（15）的内径由其上端至下端逐渐减小，一号混合腔（22）、二号混合腔（27）的内径由其上端至下端逐渐增大，一号空气腔（12）与一号混合腔（22）、二号空气腔（15）与二号混合腔（27）配合形成缩放喷管式结构。