CN209296379U - 一种用于高温升燃烧室的混合式取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高温升燃烧室的混合式取样器，包括：壳体、多个取样单元、多个空气管。每个取样单元与壳体连接，所述取样单元内部设有带挡板的水套，挡板两侧水体只能通过挡板与水套底部的空隙连通。空气管部分位于取样单元内，每个空气管的进气孔伸出取样单元并位于燃气流道内，每个空气管的出气孔穿过所述取样单元的水套并伸入到壳体的混合腔中。本申请的安装座上设有多个取样单元，结构紧凑。采用水冷的方式提高取样单元的耐高温的能力，水套内采用挡板，增加了水套内冷却水的流程，提高了冷却效果。采用自底部朝向顶部直径渐缩的混合腔，能有效避免固体颗粒物在混合腔边角处的积聚，在航空发动机排气冒烟的测量结果更加精确。

Description

一种用于高温升燃烧室的混合式取样器

技术领域

本实用新型涉及一种取样装置，具体涉及一种用于高温升燃烧室的混合式取样器。

背景技术

排气取样装置直接与高温燃气接触，并将高温燃气快速冷却到500℃以下，被冷却后的燃气经过保温管路后进入分析仪器完成燃气成分的测量。取样装置按结构型式可分为混合器取样器和非混合式取样器。混合式取样器较非混合式取样器在样气出口多一个混合腔，混合式取样器主要用于测量燃烧室的燃烧效率、污染物排放等，非混合式取样器主要测量燃烧室出口温度场。

现有的混合式取样器多为单排扁平结构，用于航空发动机多头部主燃烧室和加力燃烧室的性能参数测试。混合式取样器有个外置的混合腔，混合式取样器的混合腔多为方形结构，燃气很容易在方形结构的边角处形成旋涡，在测航空发动机燃烧室排气冒烟参数时，固体的燃气颗粒会积聚在方形结构的边角处，造成冒烟数的测量值偏低。

现有的混合式取样器多为单排扁平结构，单只取样器通常有5-7点取样孔，在测量段圆周方向上安装3-4只，得到10-30点样气采集，这种测量方式增加了测量段安装座数量和取样器数目。

另外混合式取样器的混合腔多为方形结构，燃气经过取样器很容易在混合腔的直角处形成旋涡，在测航空发动机燃烧室排气冒烟参数时，固体的燃气颗粒会积聚在方形结构的边角处，造成冒烟数的测量值偏低。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高温升燃烧室的混合式取样器来克服或至少减轻现有技术中的至少一个上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于高温升燃烧室的混合式取样器，包括：壳体、多个取样单元、多个空气管。

壳体内设有自底部朝向顶部直径渐缩的混合腔，壳体顶部设有通孔与混合腔连通。

安装座上设有多个取样单元，每个取样单元与壳体连接，取样单元内部设有水套，水套设有进水口、出水口和挡板，挡板被配置为挡板两侧水体只能通过挡板与水套底部的空隙连通。

空气管部分位于取样单元内，每个空气管的进气孔伸出取样单元并位于燃气流道内，每个空气管的出气孔穿过取样单元的水套并伸入到壳体的混合腔中。

优选地，每个取样单元与安装座的通孔适配连接，安装座顶部设有壳体，其中，安装座的每个通孔只与一个取样单元连接。

优选地，位于相邻两个取样单元的空气管的进气孔交错分布。

优选地，安装座与取样单元的通孔焊接，安装座与壳体焊接。

优选地，壳体为圆锥体。

优选地，挡板位于水套中间位置。

本申请的安装座上设有多个取样单元，结构紧凑。采用水冷的方式提高取样单元的耐高温的能力，水套内采用挡板，增加了水套内冷却水的流程，提高了冷却效果。采用自底部朝向顶部直径渐缩的混合腔，能有效避免固体颗粒物在混合腔边角处的积聚，在航空发动机排气冒烟的测量结果更加精确。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施例的混合式取样器的主视图。

图2是根据本实用新型一实施例的混合式取样器的侧视图。

图3是根据本实用新型一实施例的取样单元的A-A剖视图。

附图标记：

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1是根据本实用新型一实施例的混合式取样器的主视图。图2是根据本实用新型一实施例的混合式取样器的侧视图。图3是根据本实用新型一实施例的取样单元的A-A向视图。

根据图1～图3，本申请提供了一种用于高温升燃烧室的混合式取样器，包括：壳体1、多个取样单元2、多个空气管3。

壳体1内设有自底部朝向顶部直径渐缩的混合腔5，壳体1顶部设有通孔与混合腔5连通。

安装座4上设有多个取样单元2，每个取样单元2与壳体1连接，取样单元2内部设有水套6，水套6设有进水口、出水口和挡板7，挡板7被配置为挡板7两侧水体只能通过挡板7与水套6底部的空隙连通。

可以理解的是，取样单元2的数量可以是3个、4个、5个，具体按照实际要求选取。

可以理解的是，采用水冷的方式提高取样单元的耐高温的能力，水套内采用挡板，增加了水套内冷却水的流程，提高了冷却效果。

空气管3部分位于取样单元2内，每个空气管3的进气孔8伸出取样单元2并位于燃气流道内，每个空气管3的出气孔9穿过取样单元2的水套6并伸入到壳体1的混合腔5中。

可以理解的是，空气管3的数量可以是3个、4个、5个，具体按照实际要求选取。如图1～图3，本申请的一个实施例中，采用3个取样单元相互平行排列位于安装座上，每个取样单元设有5个空气管，每个空气管3用于获得一个取样值，解决现有技术中混合式取样器取样值数量不够的缺点，本申请的混合式取样器适用于单头部燃烧室燃烧效率和排气冒烟测试。使用时，燃气在空气管内流动的过程中被逐渐冷却，燃气在空气管出气孔处温度不高于500℃，15根空气管内的燃气在混合腔混合后流出，经过保温管路后进入分析仪器。

有利的是，每个取样单元2与安装座4的通孔适配连接，安装座4顶部设有壳体1，其中，安装座4的每个通孔只与一个取样单元2连接。

有利的是，位于相邻两个取样单元2的空气管3的进气孔8交错分布。

有利的是，安装座4与取样单元2的通孔焊接，安装座4与壳体1焊接。

有利的是，壳体1为圆锥体。可以理解的是，取样器的混合腔为圆锥形结构，燃气在混合腔内混合时，能有效避免固体颗粒物在混合腔边角处的积聚，在航空发动机排气冒烟的测量中，使冒烟数结果更加精确。

有利的是，挡板7位于水套6中间位置。具体的，本申请的一个实施例中，将挡板位于水套的中间位置，将空气管均布在水套内，进水管置于混合腔外，冷却水在水套内流程较长，冷却效果较好，能安全的应用于高温升燃烧室，目前能长时间的在燃烧室出口为2100K的高温环境下工作。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于高温升燃烧室的混合式取样器，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)内设有自底部朝向顶部直径渐缩的混合腔(5)，壳体(1)顶部设有通孔与混合腔(5)连通；

多个取样单元(2)，多个取样单元位于安装座上，每个取样单元(2)与壳体(1)连接，所述取样单元(2)内部设有水套(6)，水套(6)设有进水口、出水口和挡板(7)，挡板(7)被配置为挡板(7)两侧水体只能通过挡板(7)与水套(6)底部的空隙连通；

多个空气管(3)，所述空气管(3)部分位于取样单元(2)内，每个空气管(3)的进气孔(8)伸出取样单元(2)并位于燃气流道内，每个空气管(3)的出气孔(9)穿过所述取样单元(2)的水套(6)并伸入到壳体(1)的混合腔(5)中。

2.根据权利要求1所述的混合式取样器，其特征在于，每个取样单元(2)与安装座(4)的通孔适配连接，安装座(4)顶部设有壳体(1)，其中，安装座(4)的每个通孔只与一个取样单元(2)连接。

3.根据权利要求2所述的混合式取样器，其特征在于，位于相邻两个取样单元(2)的空气管(3)的进气孔(8)交错分布。

4.根据权利要求3所述的混合式取样器，其特征在于，安装座(4)与取样单元(2)的通孔焊接，安装座(4)与壳体(1)焊接。

5.根据权利要求4所述的混合式取样器，其特征在于，所述壳体(1)为圆锥体。

6.根据权利要求5所述的混合式取样器，其特征在于，所述挡板(7)位于水套(6)中间位置。