一種帶直流孔的軸向葉片式旋流器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種帶直流孔的軸向葉片式旋流器，包括外環(huán)轂、內(nèi)環(huán)轂、帶孔圓柱和若干個(gè)彎曲葉片，所述若干個(gè)彎曲葉片均勻安裝在外環(huán)轂與內(nèi)環(huán)轂之間，所述帶孔圓柱套裝在內(nèi)環(huán)轂內(nèi)，所述帶孔圓柱的直徑與內(nèi)環(huán)轂的內(nèi)徑相等；所述帶孔圓柱的中心設(shè)置有一噴油嘴基座，所述噴油嘴基座的外圍設(shè)置有若干個(gè)直流孔，所述直流孔貫穿帶孔圓柱的軸向；所述外環(huán)轂、內(nèi)環(huán)轂、帶孔圓柱和噴油嘴基座具有相同的中心軸線(xiàn)。本實(shí)用新型有助于主流燃料的燃燒強(qiáng)化，消除了因回流而產(chǎn)生的中心處溫度較低的問(wèn)題，可以改善著火條件，穩(wěn)定燃燒，改善燃燒室的工作狀況。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶直流孔的軸向葉片式旋流器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于旋流燃燒領(lǐng)域，具體涉及一種能夠強(qiáng)化旋流燃燒和提高燃燒效率的帶直流孔的軸向葉片式旋流器。
【背景技術(shù)】
[0002]旋流燃燒是一種強(qiáng)化燃燒的有效手段，旋流器是實(shí)現(xiàn)旋流燃燒的重要裝置。旋流器是旋流燃燒室最重要的部件之一，它的性能直接影響到燃燒室工作和性能。
[0003]由于強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的氣流產(chǎn)生回流區(qū)，使得進(jìn)入火焰筒的未燃燃料與空氣的混合物能夠順利點(diǎn)燃。旋流燃燒室具有結(jié)構(gòu)緊湊、火焰長(zhǎng)度短、燃燒穩(wěn)定性好、燃燒效率高和污染物排放量低等優(yōu)點(diǎn)。而旋流器作為旋流燃燒室的關(guān)鍵部件之一，對(duì)燃燒室的工作性能有直接的影響。
[0004]旋流器安裝在火焰筒的前段，其主要作用是:1)在火焰筒頭部產(chǎn)生回流區(qū)，使高溫燃?xì)饣亓鳎€(wěn)定火焰；2)增大氣流與油滴的相對(duì)速度，促進(jìn)燃油的霧化，使空氣和燃油能夠更好地?fù)交欤?)在回流區(qū)形成穩(wěn)定高效的值班火焰，點(diǎn)燃后續(xù)混合氣，提高燃燒效率。
[0005]氣流流經(jīng)旋流器時(shí)，在旋流葉片的導(dǎo)流作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，形成了三維旋轉(zhuǎn)氣流。在空氣的粘性作用下，渦流將火焰筒中心附近處的氣體給帶走，使中心區(qū)壓力降低，這樣就在軸線(xiàn)方向上形成了壓力差。在這個(gè)壓差的作用下，下流就有部分氣體逆流過(guò)來(lái)，從而形成了氣體的回流，產(chǎn)生了回流區(qū)。回流區(qū)可以改善氣體與燃料的混合狀況，穩(wěn)定火焰。
[0006]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的單級(jí)軸向旋流器，旋流器的中間為圓柱形空腔，此處一般布置噴油嘴基座，若干空間彎曲曲面5葉片圍繞內(nèi)環(huán)轂等距排列。旋流器的這種結(jié)構(gòu)迫使氣流在葉片之間的通道內(nèi)流過(guò)之后在出口處產(chǎn)生切向速度，從而能產(chǎn)生強(qiáng)大的旋流，旋流使旋流器出口處的空氣由于離心力作用而向四周流動(dòng)，導(dǎo)致旋流器出口的背后會(huì)形成一個(gè)低壓區(qū)。這樣，在壓力差的作用下會(huì)在旋流器背后出現(xiàn)一個(gè)與主流速度相反的回流區(qū)。而現(xiàn)有的技術(shù)也有許多不足之處，比如所產(chǎn)生的回流區(qū)較短，湍流強(qiáng)度較大，以至于燃油蒸汽在回流區(qū)停留的時(shí)間較短，不利于火焰的穩(wěn)定以及高效地燃燒。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶直流孔的軸向葉片式旋流器；該帶直流孔的軸向葉片式旋流器在旋流器中心的四周合理地布置部分直流孔并通入直流風(fēng)，這部分氣流會(huì)夾帶少量油霧進(jìn)入回流區(qū)燃燒，有助于主流燃料的燃燒強(qiáng)化。同時(shí)中心風(fēng)的加入可以使火焰向中心靠攏，消除了因回流而產(chǎn)生的中心處溫度較低的問(wèn)題，可以改善著火條件，穩(wěn)定燃燒，改善燃燒室的工作狀況。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種帶直流孔的軸向葉片式旋流器，包括外環(huán)轂、內(nèi)環(huán)轂、帶孔圓柱和若干個(gè)彎曲葉片，所述若干個(gè)彎曲葉片均勻安裝在外環(huán)轂與內(nèi)環(huán)轂之間，所述帶孔圓柱套裝在內(nèi)環(huán)轂內(nèi)，所述帶孔圓柱的直徑與內(nèi)環(huán)轂的內(nèi)徑相等；所述帶孔圓柱的中心設(shè)置有一噴油嘴基座，所述噴油嘴基座的外圍設(shè)置有若干個(gè)直流孔，所述直流孔貫穿帶孔圓柱的軸向；所述外環(huán)轂、內(nèi)環(huán)轂、帶孔圓柱和噴油嘴基座具有相同的中心軸線(xiàn)。
[0010]進(jìn)一步的，彎曲葉片的兩端面分別與帶孔圓柱的兩端面處于同一平面內(nèi)。
[0011]進(jìn)一步的，所述彎曲葉片的一側(cè)與外環(huán)轂連接，另一側(cè)與內(nèi)環(huán)轂連接，兩個(gè)連接部分形成兩條空間曲線(xiàn)。
[0012]進(jìn)一步的，所述彎曲葉片為12片。
[0013]進(jìn)一步的，所述直流孔為六個(gè)。
[0014]進(jìn)一步的，所述若干個(gè)直流孔均勻分布在帶孔圓柱的柱圓上。
[0015]本實(shí)用新型所述的帶直流孔的軸向葉片式旋流器通過(guò)在旋流器中心的四周合理地布置部分直流孔并通入直流風(fēng)，回流區(qū)的面積明顯加大，減小了回流區(qū)負(fù)壓，減弱了主流的填充作用，降低了尾流的湍流強(qiáng)度，使主流的匯合點(diǎn)后移，導(dǎo)致回流區(qū)變長(zhǎng)，從而增加燃油在回流區(qū)的停留時(shí)間，改善霧化效果，進(jìn)而強(qiáng)化燃燒；特別是少量油霧在高溫、低速的回流區(qū)內(nèi)形成一個(gè)不易熄滅的值班火焰，增強(qiáng)了火焰的穩(wěn)定能力和提高了燃燒效率。由于湍流強(qiáng)度的降低，流體損失也會(huì)有所減小。同時(shí)在靠近火焰筒壁面處，帶直流孔旋流器燃燒室的溫度卻又低于無(wú)直流孔旋流器燃燒室的溫度，這樣對(duì)燃燒室壁面的冷卻十分有利。
[0016]與無(wú)直流孔旋流器燃燒室相比，帶直流孔旋流器燃燒室中燃油霧化效果更好，燃燒溫度更高，高溫的面積也明顯偏大，因此帶直流孔旋流器燃燒室的容強(qiáng)更大，燃燒的效率也更高。另外，與無(wú)直流孔旋流器燃燒室相比，在旋流器出口處，帶直流孔旋流器燃燒室的高溫段向后移動(dòng)了一些，這樣避免了旋流器和噴嘴被燒壞。本實(shí)用新型通過(guò)這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化燃燒，同時(shí)使火焰穩(wěn)定，并獲得了更高的燃燒效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中軸向旋流器的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型所述帶直流孔的軸向葉片式旋流器的部分結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型所述帶直流孔的軸向葉片式旋流器的立體結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。此夕卜，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0021]如圖2、3所示，本實(shí)用新型提供了一種帶直流孔的軸向葉片式旋流器，包括外環(huán)轂5、內(nèi)環(huán)轂1、帶孔圓柱6和若干個(gè)彎曲葉片2，所述若干個(gè)彎曲葉片2均勻安裝在外環(huán)轂5與內(nèi)環(huán)轂I之間，所述帶孔圓柱6套裝在內(nèi)環(huán)轂I內(nèi)，所述帶孔圓柱6的直徑與內(nèi)環(huán)轂I的內(nèi)徑相等；所述帶孔圓柱6的中心設(shè)置有一噴油嘴基座4，所述噴油嘴基座4的外圍設(shè)置有若干個(gè)直流孔3，所述直流孔3貫穿帶孔圓柱6的軸向；所述外環(huán)轂5、內(nèi)環(huán)轂1、帶孔圓柱6和噴油嘴基座4具有相同的中心軸線(xiàn)7。
[0022]優(yōu)選的，所述彎曲葉片2為12片，12片彎曲葉片2均勻安裝在外環(huán)轂5與內(nèi)環(huán)轂I之間，彎曲葉片2圍繞中心軸線(xiàn)7徑向定位。每一個(gè)彎曲葉片2的一側(cè)均與外環(huán)轂5連接，另一側(cè)均與內(nèi)環(huán)轂I連接，兩個(gè)連接部分形成兩條空間曲線(xiàn)。
[0023]優(yōu)選的，彎曲葉片2的兩端面分別與帶孔圓柱6的兩端面處于同一平面內(nèi)。
[0024]優(yōu)選的，所述直流孔3為六個(gè)，六個(gè)直流孔3均勻分布在帶孔圓柱6的柱圓上。當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際需要選擇更多或更少的直流孔3。
[0025]優(yōu)選的，所述彎曲葉片2的葉片傾角達(dá)到45°，即所述彎曲葉片2的彎曲部分具有45°圓弧角，所述圓弧角的圓弧特征是以?xún)?nèi)環(huán)轂I高度的1.414倍為半徑。
[0026]本實(shí)用新型在保持現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，在噴油嘴基座4的周?chē)刂芟蚓鶆虼蛉舾芍绷骺?，引進(jìn)一定量的直流風(fēng)。直流風(fēng)的加入改變了回流區(qū)的逆壓梯度，這樣就改變了回流區(qū)的形態(tài)，帶來(lái)一系列性能的改善。
[0027]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶直流孔的軸向葉片式旋流器，其特征在于，包括外環(huán)轂(5)、內(nèi)環(huán)轂(I)、帶孔圓柱(6 )和若干個(gè)彎曲葉片(2 )，所述若干個(gè)彎曲葉片(2 )均勻安裝在外環(huán)轂(5 )與內(nèi)環(huán)轂(1)之間，所述帶孔圓柱(6)套裝在內(nèi)環(huán)轂(I)內(nèi)，所述帶孔圓柱(6)的直徑與內(nèi)環(huán)轂(I)的內(nèi)徑相等；所述帶孔圓柱(6)的中心設(shè)置有一噴油嘴基座(4)，所述噴油嘴基座(4)的外圍設(shè)置有若干個(gè)直流孔(3)，所述直流孔(3)貫穿帶孔圓柱(6)的軸向；所述外環(huán)轂(5)、內(nèi)環(huán)轂(I)、帶孔圓柱(6)和噴油嘴基座(4)具有相同的中心軸線(xiàn)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶直流孔的軸向葉片式旋流器，其特征在于，彎曲葉片(2)的兩端面分別與帶孔圓柱(6)的兩端面處于同一平面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶直流孔的軸向葉片式旋流器，其特征在于，所述彎曲葉片(2)的一側(cè)與外環(huán)轂(5)連接，另一側(cè)與內(nèi)環(huán)轂(I)連接，兩個(gè)連接部分形成兩條空間曲線(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶直流孔的軸向葉片式旋流器，其特征在于，所述彎曲葉片(2)為12片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶直流孔的軸向葉片式旋流器，其特征在于，所述直流孔(3)為六個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶直流孔的軸向葉片式旋流器，其特征在于，所述若干個(gè)直流孔(3)均勻分布在帶孔圓柱(6)的柱圓上。
【文檔編號(hào)】F23R3/38GK203586284SQ201320727294
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】李仁府, 張鵬, 錢(qián)壬章, 包建業(yè), 朱旭仁, 馬柳昊, 李博書(shū), 趙建鋒 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)