CN208154479U - 一种热气球用燃烧器低压喷火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热气球用燃烧器低压喷火装置，包括低压喷头(4)，燃烧杯(1)和过度管(3)，所述过度管(3)与燃烧杯(1)和低压喷头(4)可拆卸连接，所述燃烧杯(1)顶部设有收口结构(102)，中部为筒状结构(101)，底部设有集齐片(2)，所述集齐片(2)上设有若干通孔，所述筒状结构(101)的外壁沿圆周方向间隔相同距离设有若干排通孔，所述收口结构(102)为中空的倒漏斗形结构，用于火苗的聚拢，其顶部设有小孔(104)，其侧壁上设有沟槽(105)，沟槽(105)的底部设有第二进气孔(107)，第二进气孔(107)的顶部与所述沟槽(105)的底部联通。本实用新型热气球用燃烧器低压喷火装置，能够保证聚拢火苗不熄灭，同时抵抗横风。
Description
技术领域
本实用新型属于热气球燃烧器技术领域，更具体地，涉及一种热气球用燃烧器低压喷火装置。
背景技术
热气球是利用加热的空气或某些气体，比如氢气或氦气等密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行，热气球主要是通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的，热气球用燃烧器，是通过加热热气球球囊内的空气，使热气球获得升力，进行飞行。因此燃烧器是热气球的心脏，热气球需要消耗比一般家庭煤气炉150倍以上的能量来来燃烧压缩气，以保证热气球的安全飞行。
在实际飞行过程中，要不断喷火来保证气囊中空气的温度，从而维持热气球的飞行，热气球的低压火必须时刻保持点燃状态，否则会导致喷火失败影响热气球的飞行安全。但是，高空气象气流变化快，经常会遇到突发的横风，可将低压火吹灭。图1为现有技术中热气球用燃烧器喷火装置的结构示意图。如图1所示，燃气压力过低造成与空气混合困难，难以保持气流流动与火焰形状，燃烧时火焰散乱，飘而无力，现有的热气球燃烧器的喷火装置为一体开口形式，开口形式不能使火焰集中，同时由于开口的存在，直筒结构顶端敞开，会使得热气球飞行中受横风影响而熄灭。
低压火熄灭时，便需要飞行员手动重新点火。飞行员手动点火，一方面需要反应时间，影响飞行安全；另一方面，在实际飞行过程中，飞行员遇到紧急情况进行其他紧急操作时，低压火熄灭会给热气球飞行带来极大的安全隐患。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种通过在低压喷头上设置燃烧杯，并在低压喷头和燃烧杯之间设置过度管形成分体式喷火结构，燃烧杯顶部设有收口结构，收口结构为倒漏斗形，能够很好的聚拢火苗，其顶部设有小孔和沟槽，用于燃气与空气充分混合，燃烧杯筒状结构外壁上设有若干第一进气孔和第二进气孔，第一进气孔和第二进气孔的直径和数量根据高空环境进行设计，用于充分混合空气的同时抵抗高空中的横风。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种热气球用燃烧器低压喷火装置，包括低压喷头，还包括燃烧杯和过度管，所述过度管设于所述燃烧杯和所述低压喷头之间，并与所述燃烧杯和低压喷头可拆卸连接，以形成分体式喷火结构；
所述燃烧杯顶部设有收口结构，中部为中空的筒状结构，底部设有集齐片，所述集齐片上设有若干通孔，所述筒状结构的外壁沿圆周方向间隔相同距离设有若干排通孔，每排通孔上设有若干个第一进气孔；所述收口结构为中空的倒漏斗形结构，用于火苗的聚拢，其顶部设有小孔，其侧壁上设有沟槽，所述沟槽从所述小孔处延伸至所述筒状结构处，并与所述漏斗形结构的中空部分联通，以将所述收口结构均分为若干扇形结构后充分引入空气与燃气混合，所述沟槽的底部设有第二进气孔，所述第二进气孔的顶部与所述沟槽的底部联通，所述第二进气孔的直径小于所述第一进气孔的直径，用于充分混合空气的同时抵抗高空中的横风以实现低压环境下持续喷火。
进一步地，所述过度管的直径小于所述筒状结构的直径，所述过度管的长度大于所述筒状结构的长度；
进一步地，所述过度管上设有若干第三进气孔，所述第三进气孔以圆周阵列的方式分布在所述过度管上。
进一步地，所述第三进气孔的直径小于所述第二进气孔的直径，数量多于所述第一进气孔的数量。
进一步地，所述沟槽为2～6条，且其宽度为1.3～1.6mm。
进一步地，所述小孔的直径为4.5～5.5mm。
进一步地，所述筒状结构的直径为48～56mm。
进一步地，最底部的所述第一进气孔距离所述燃烧杯底部的距离为15～25mm。
进一步地，所述低压喷头的口径为0.65～0.75mm。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本实用新型热气球用燃烧器低压喷火装置，通过在低压喷头上设置燃烧杯，并在低压喷头和燃烧杯之间设置过度管形成分体式喷火结构，燃烧杯顶部设有收口结构，收口结构为倒漏斗形，能够很好的聚拢火苗，其顶部设有小孔和沟槽，用于燃气与空气充分混合，燃烧杯筒状结构外壁上设有若干第一进气孔和第二进气孔，第一进气孔和第二进气孔的直径和数量根据高空环境进行设计，用于充分混合空气的同时抵抗高空中的横风。
(2)本实用新型热气球用燃烧器低压喷火装置，过度管的直径小于筒状结构的直径，过度管的长度大于筒状结构的长度，过度管上设有若干第三进气孔，过度管和燃烧杯的高度和直径以及低压喷头的孔径的设计能够大大低压火的出火量和聚拢度，大大提高低压火的抗风特性。
(3)本实用新型热气球用燃烧器低压喷火装置，第三进气孔以圆周阵列的方式分布在所述过度管上，同时集齐片上设有若干通孔，用于空气进入与燃气混合。
附图说明
图1为现有技术中热气球用燃烧器喷火装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一种热气球用燃烧器低压喷火装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中燃烧杯的结构示意图。
所有附图中，同一个附图标记表示相同的结构与零件，其中：1-燃烧杯、2-集齐片、3-过度管、4-低压接头、5-低压喷头。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图2为本实用新型实施例一种热气球用燃烧器低压喷火装置的结构示意图。图3为本实用新型实施例中燃烧杯的结构示意图。如图2和图3所示，喷火装置为分体式结构，包括燃烧杯1、过度管3、低压接头4和低压喷头5，其中燃烧杯1、过度管3和低压喷头5分开设置，通过螺纹连接可拆卸的安装，用于调节更换不同的燃烧杯1和过度管3以匹配不同气压下的低压喷头5中燃气的充分燃烧，防止因横风或者燃烧不充分导致热气球在飞行过程中火焰熄灭影响飞行安全。
其中，燃烧杯1的长度为55～65mm，燃烧杯1的底部距离低压喷头5的距离为115～125mm，低压喷头5的口径为0.65～0.75mm。
由于热气球飞行于高空，相较地面燃烧器其燃烧环境完全不同，高空处于低压低氧的环境，氧分压的减小也是由于气压的降低引起的，即低压低氧的耦合作用，这样恶劣的燃烧环境对热气球的燃烧器的要求更加严格，燃烧杯1顶部设有收口结构102，中部为中空的筒状结构101，底部设有集齐片2，筒状结构101的半径为24mm～28mm，将燃烧杯筒状结构101的半径设计为24mm～28mm根据试验得到，一方面可以将燃气与低氧环境的火焰进行混合，另一方面保证喷火装置的轻便性，从而得到的最佳的燃烧杯大小。
筒状结构101的外壁上沿圆周方向间隔相同距离设有若干排通孔，每排通孔包括1～4个第一进气孔103，最底部的第一进气孔103距离燃烧杯1底部距离为15～25mm，第一进气孔之间间距为8～15mm，低压环境下，燃料表面与氧气接触的绝对含量较小，与氧气充分混合是保证热气球高空飞行时，低压喷火装置正常燃烧的关键，通过在燃烧杯上均匀开若干个第一进气孔103，保证从各个方向进入空气，保证液化天然气与空气的充分混合；其中第一进气孔103的直径为5.5～6.5mm，第一进气孔103的直径选取一方面要保证与氧气充分混合(直径越大越好)，但是由于热气球飞行存在横风，第一进气孔直径过大会导致火焰被吹灭，目前通用的热气球使用的低压液化天然气经过减压阀减压之后的压力在2Mpa—2.5Mpa，通过试验测试，此直径的第一进气孔103完美保证在热气球的燃烧器在高空低压环境下持续燃烧。
收口结构102为中空的倒漏斗形结构，其顶部设有小孔104，小孔104的直径为4.5～5.5mm，小孔104用于燃烧器火焰最后喷出，小孔104的直径是筒状结构101直径的1/10～1/8，低压环境下火焰受环境的影响极易发散，再加上横风的影响容易熄灭，通过收口结构102对火焰进行聚拢，保证热气球飞行中燃烧器持续燃烧。收口结构102的侧壁上设有沟槽105，沟槽105为2～6条，沟槽105从小孔104处延伸至筒状结构101处，沟槽105将收口结构102均分为若干个扇形结构，并与漏斗形结构的中空部分联通，通过沟槽105再次引入空气混合，沟槽105的宽度为1.3～1.6mm，沟槽105的宽度设计能保证收口结构引入空气与燃气混合均匀，同时保证火焰聚拢效果防止被横风吹灭。沟槽105的底部设有第二进气孔107，第二进气孔107顶部与沟槽105联通，且第二进气孔107的直径小于第一进气孔103的直径，用于聚拢火苗的同时，能够最大限度防风，提高低压火的抵抗横风的能力。
集齐片2设于燃烧杯1的底部，位于燃烧杯1和过度管3之间，用于过度管3和燃烧杯1之间的连接，同时集齐片2上设有若干通孔，用于空气进入与燃气混合。
过度管3设于燃烧杯1和低压喷头5之间，过度管3和低压喷头5之间设有低压接头4，用于过度管3和低压喷头5之间的连接，过度管3的直径小于筒状结构101的直径，过度管3用于燃烧杯1和低压喷头5之间的连接，过度管3的长度大于燃烧杯1的长度，过度管3上设有若干个第三进气孔，第三进气孔的直径是第二进气孔107的直径的1/8～1/6，第三进气孔的数量是第二进气孔107的40～50倍，第三通气孔以圆周阵列的方式分布在过度管3上，过度管3的长度以及第三进气孔的孔径较小数量众多的设计，用于低压喷头5喷出的燃料通过过度管3时与空气进行第一次充分混合，同时保证不受高空中横风的影响。
燃烧杯1上除了第一通气孔103，同样设有若干以圆周阵列的方式分布通气孔，保证燃烧杯1中燃气与空气的充分混合。
燃烧杯1的长度为55～65mm，半径为24mm～28mm，过度管3的长度为115～125mm，低压喷头5的口径为0.65～0.75mm，过度管3和燃烧杯1的高度和直径以及低压喷头5的孔径的设计能够大大低压火的出火量和聚拢度，大大提高低压火的抗风特性。
作为优选，第二进气孔107的直径为3.5～4.5mm。
燃烧杯1由抗高温材料制作而成，优选为无缝不锈钢管。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种热气球用燃烧器低压喷火装置，包括低压喷头(4)，其特征在于，还包括燃烧杯(1)和过度管(3)，所述过度管(3)设于所述燃烧杯(1)和所述低压喷头(4)之间，并与所述燃烧杯(1)和低压喷头(4)可拆卸连接，以形成分体式喷火结构；
所述燃烧杯(1)顶部设有收口结构(102)，中部为中空的筒状结构(101)，底部设有集齐片(2)，所述集齐片(2)上设有若干通孔，所述筒状结构(101)的外壁沿圆周方向间隔相同距离设有若干排通孔，每排通孔上设有若干个第一进气孔(103)；所述收口结构(102)为中空的倒漏斗形结构，用于火苗的聚拢，其顶部设有小孔(104)，其侧壁上设有沟槽(105)，所述沟槽(105)从所述小孔(104)处延伸至所述筒状结构(101)处，并与所述漏斗形结构的中空部分联通，以将所述收口结构(102)均分为若干扇形结构后充分引入空气与燃气混合，所述沟槽(105)的底部设有第二进气孔(107)，所述第二进气孔(107)的顶部与所述沟槽(105)的底部联通，所述第二进气孔(107)的直径小于所述第一进气孔(103)的直径，用于充分混合空气的同时抵抗高空中的横风以实现低压环境下持续喷火。
2.根据权利要求1所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述过度管(3)的直径小于所述筒状结构(101)的直径，所述过度管(3)的长度大于所述筒状结构(101)的长度。
3.根据权利要求1所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述过度管(3)上设有若干第三进气孔，所述第三进气孔以圆周阵列的方式分布在所述过度管(3)上。
4.根据权利要求3所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述第三进气孔的直径小于所述第二进气孔(107)的直径，数量多于所述第一进气孔(103)的数量。
5.根据权利要求1所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述沟槽(105)为2～6条，且其宽度为1.3～1.6mm。
6.根据权利要求1所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述小孔(104)的直径为4.5～5.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述筒状结构(101)的直径为48～56mm。
8.根据权利要求1所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述第一进气孔(103)距离所述燃烧杯(1)底部的距离为15～25mm。
9.根据权利要求1所述的一种热气球用燃烧器低压喷火装置，其特征在于，所述低压喷头(4)的口径为0.65～0.75mm。
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