專利名稱：熱發(fā)生器用的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于熱發(fā)生器的燃燒器，它配有在燃燒區(qū)上游安置的渦旋發(fā)生器，該渦旋發(fā)生器至少與一個燃料噴嘴處于有效連接之中。
液態(tài)燃料如燃料油EL(=超輕)的貧含有害物的燃燒，要求燃料完全汽化，并要求燃料在到達火焰前端之前與助燃空氣實現(xiàn)預(yù)混合。即使具有較高燃料濃度的很小區(qū)域也會在反應(yīng)區(qū)中導致溫度增高，從而導致熱氧化氮形成的增多。
從技術(shù)現(xiàn)狀中都知道，燃料油是用不同類型渦流式或空氣輔助式位于中心的和安置在預(yù)混合段端側(cè)的噴嘴來進行霧化的?？梢砸来诉_到的霧化質(zhì)量會因這類燃燒器的工作方式不同而受到限制。這一點基本上與下述情況密切相關(guān)由燃料噴入形成的霧化滴的脈沖相當小，因此這種燃料的定向地帶入一定燃燒器區(qū)的過程是有缺陷的，或者是根本不可能的。
由于在這種結(jié)構(gòu)下燃料滴很快地被流入預(yù)混合區(qū)的助燃空氣所減速，所以燃料滴不能依徑向良好地分布在流入的助燃空氣中。由這一不良預(yù)混合造成的后果是，噴入的燃料霧化不充分，從而表現(xiàn)出，在燃燒器軸線上形成富含燃料的區(qū)域，而這些區(qū)域在燃燒區(qū)中是對增強熱氮氧形成的原因負有責任的。
在這里本發(fā)明將提供補救。本發(fā)明的基本任務(wù)是在采用開頭述及的那種燃燒器時建議采取這樣的預(yù)防措施，借以在保持運行安全的和最佳的火焰定位的條件下，保證實現(xiàn)所投入的燃料的完善預(yù)混合。
依照本發(fā)明建議，燃料的噴入在距燃燒器軸線的某一半徑上進行。
本發(fā)明的一些重要優(yōu)點在于持久地防止中心區(qū)的增濃；隨著在預(yù)混合區(qū)內(nèi)的半徑增大，燃料滴受到一種不斷加強的徑向加速，這樣燃料滴便可與進入該處的助燃空氣良好地混合。
在采用具有由若干個殼體組成的預(yù)混合區(qū)的燃燒器渦旋發(fā)生器情況下，沿著相應(yīng)殼體背面的尾流區(qū)，或者說沿著相應(yīng)設(shè)計的渦旋發(fā)生器導向葉片背面的尾流區(qū)，很適合于作燃料的噴入位置。上述燃燒器的渦旋發(fā)生器情況如在專利EP-B1-0321809中已有介紹。在那個位置上，燃料滴的噴射受到較小的空氣動力學的力作用，因而燃料滴能更好地依徑向與助燃空氣相混合。
噴入點的數(shù)目與燃燒器的結(jié)構(gòu)形式相配合，在這里至少規(guī)定每個殼體或?qū)蚱幸粋€噴入點。
按照本發(fā)明，結(jié)合新一代預(yù)混合燃燒器便可獲得下述益處a)穩(wěn)定的火焰位置；b)較低的有害物質(zhì)排出(Co,UHC,NOx)；c)污染減少到最?。籨)完全燃燒；e)覆蓋大的運行區(qū)；f)在不同燃燒器之間良好的橫向點火，特別在分級的負荷配置情況下，燃燒器是相互依賴地操作的；g)火焰能適合相應(yīng)的燃燒室?guī)缀螛?gòu)形；h)結(jié)構(gòu)緊湊而堅固；i)改善了流動介質(zhì)的混合j)改善了燃燒室中溫度分布的“模型系數(shù)”(=燃燒室中流體的補償后的溫度分布)在其它各項權(quán)利要求中指出了解決本發(fā)明提出的任務(wù)的一些有益的合適的設(shè)計方案。
下面將根據(jù)附圖對本發(fā)明的一些實施例做較詳細的說明。凡是對于直接理解本發(fā)明不甚重要的特點均予以省略。在不同的圖中凡是同一的部件均用同一代號標出。介質(zhì)的流動方向以箭頭表示。
附圖是

圖1燃燒器與相連的燃燒室，圖2渦旋發(fā)生器的透視圖，相應(yīng)地剖開，圖3根據(jù)圖2的2殼體式渦旋發(fā)生器斷面圖。
圖4 4殼體式渦旋發(fā)生器斷面圖，圖5一個渦旋發(fā)生器的斷面圖，其殼體具有葉片狀輪廓，圖6渦旋發(fā)生器和混合管之間的過渡幾何形狀的示意圖，圖7回流區(qū)的空間穩(wěn)定所用的邊緣倒圓角，圖8配有渦旋葉片組的渦旋發(fā)生器。
圖1示明一個燃燒器的總體構(gòu)造。首先起作用的是渦旋發(fā)生器100，它的結(jié)構(gòu)將在圖2-5中做更詳細的示明和描述。在這種渦旋發(fā)生器100是一種圓錐形構(gòu)造，這種構(gòu)造依正切地多重地受到一種依正切流入的助燃空氣流115的加荷。在此形成的氣流由于一個順著渦旋發(fā)生器100所規(guī)定的過渡幾何圖形無隙縫地被引導到過渡件200中，使得在那里不會出現(xiàn)分離區(qū)。上述過渡幾何圖形的構(gòu)形將在圖6中做更詳細的描述。上述過渡件200是在過渡幾何圖形的下游側(cè)借助管子20加以延長的，因此，這兩個部分構(gòu)成燃燒器本身的混合管220，亦稱混合段。不言而喻，混合管220也可以由一個整件做成，也就是說，過渡件200和管子20是熔接成一個組合結(jié)構(gòu)的，在此仍保持每個部分的特征。假使過渡件200和管子20用兩個部分做成，那么這兩個部分可用一個套環(huán)10連接起來，于此，該套環(huán)以端側(cè)用作為渦旋發(fā)生器100的錨固面。此外，這樣一種套環(huán)10還有下述優(yōu)點，即可使用不同的混合管。在管子20的下游側(cè)有真正的燃燒室30，在這里，該燃燒室僅以火焰管來象征性地表示?；旌瞎?20滿足了下述條件在渦旋發(fā)生器100下游提供一個定界的混合區(qū)段，在此區(qū)段中可使不同種的燃料實現(xiàn)完善的預(yù)混合。上述混合區(qū)段，亦即混合管220，此外還可實現(xiàn)一種無損耗的流體引導，從而在與過渡幾何構(gòu)形的共同作用時首先不會形成回流區(qū)?；亓鲄^(qū)在混合管220的長度上，對所有的燃料品種來說，都能給混合質(zhì)量施加影響。此混合管220卻還有另一個特性，即在于在混合管220本身上軸向速度分布在軸線上具有一個突出的最大值，因此不可能從燃燒室出現(xiàn)火焰回閃。不過，確實是，在這樣一種配置情況下該軸向速度朝向壁部逐漸減低。為了抑制在這個區(qū)域也有的回閃，混合管220依流體方向和切線方向配有許多不同橫截面和不同方向的有序地或無序地分布的孔21，一定量的空氣通過這些孔流入到混合管220的內(nèi)部，并且沿著壁部呈薄層形式導致速度增高。能達到相同效果的另一個辦法是混合管220的通流有效橫截面在過渡通道201(它們形成已述及的過渡幾何構(gòu)形)的下游逐漸收窄，從而提高混合管220內(nèi)的總速度值。在圖中，上述的孔21相對于燃燒器軸線60呈銳角分布。此外，過渡通道201的出口寬度相當于混合管220的最窄通流有效橫截面。所述的過渡通道201依此將當時存在的橫截面上的差異加以過渡，并對所形成的流動不產(chǎn)生負面的影響。如果在引導沿著混合管220的管內(nèi)流動40方面所選擇的措施引起不可容許的壓力損耗，則可采取彌補的辦法，就是在混合管的端部設(shè)置一個在圖中未表示出的擴散器。在混合管220的端部連接燃燒室30，于此，在兩個通流有效橫截面之間有一個橫面躍變。在這里才形成一個中心回流區(qū)50，該回流區(qū)具有火焰保持器的性質(zhì)。如果在運行時在上述橫面躍變范圍內(nèi)形成一個流體的邊緣帶(在此由于該處存在負壓而出現(xiàn)渦流分離)，就會導致回流區(qū)50的環(huán)形穩(wěn)定性的加強。燃燒室30在其正面有若干個孔31，一空氣量通過這些孔直接流進橫截面躍變點，而且在那里還有助于回流區(qū)50的環(huán)形穩(wěn)定性的加強。此外還須提到的是穩(wěn)定的回流區(qū)50的產(chǎn)生還要求在管子中有一個足夠高的渦旋系數(shù)。如果這樣一種渦旋系數(shù)暫時不如愿，則可在管端輸入小的強烈渦旋的空氣流，例如通過切向孔，以形成穩(wěn)定的回流區(qū)。于此，須首先考慮到的是，為此所需的空氣量應(yīng)大約是總空氣量的5～20％。關(guān)于燃料噴入渦旋發(fā)生器所涉及的問題，將根據(jù)后面的圖2-5加以指點。在圖7中將對混合管220端部的邊緣倒圓角構(gòu)形做更詳細的描述。
為了更好地理解渦旋發(fā)生器100的構(gòu)造，若同時參照圖2至少圖3，是有好處的。此外，為了只需要概略地繪制出圖2，所以在圖2中僅示意性地引入依圖3所簡示的導流片121a、121b。下面在描述圖2時亦將根據(jù)需要指出所已提到的那些圖。
按照圖1的燃燒器的第一個部件構(gòu)成圖2所示的渦旋發(fā)生器100。該渦旋發(fā)生器由兩個空心圓錐形分部體101、102組成，這兩個分部本彼此偏心地套在一起。當然，圓錐形分部體的數(shù)目可以大于二，如圖4和5所示的例子。圓錐形分部體的數(shù)目是多少，這取決于當時所確定的何種工作方式。在某些工作條件下并不排除設(shè)置一個由唯一的螺旋形構(gòu)成的渦旋發(fā)生器。圓錐形分部體101、102的中軸線或縱向?qū)ΨQ軸線201b、202b的錯位在相鄰的壁上，依鏡像配置，總是造成一個切向溝槽，亦可叫做空氣進入槽119、120(圖3)，助燃空氣115就是通過該進入槽而流入渦旋發(fā)生器100的內(nèi)腔，即流入渦旋發(fā)生器的錐體空心室114中的。所示分部體101、102的圓錐形依流動方向有一確定的固定角度。當然，根據(jù)工作條件之不同，分部體101、102依流動方向可以有一個或遞增或遞減的錐體傾度，類似于喇叭口或郁金香花的形狀。最后提到的這兩種形狀是不能按圖解方式領(lǐng)會的，因為對專業(yè)人員來這兩種形狀毫無問題是可以想像出來的。兩個圓錐形的分部體101、102各自都有一個筒柱狀前置部101a、102a，這兩個前置部與圓錐形分部體101、102相似，也是彼此偏心地套在一起的，所以切向的空氣進入槽隙119、120正好延伸在渦旋發(fā)生器100的全長上。在筒柱狀前置部的范圍內(nèi)安置一個主噴嘴103，最好用于液態(tài)燃料112。
在這里，將燃料送入錐體空心室114中是經(jīng)過一種非中心噴射來實現(xiàn)的，由若干噴管104承擔噴射。由這些噴管104形成的燃料射束105的角度相對于燃燒器軸線(圖1，序號60)，大致與分部體101、102的圓錐體形走向相符。如果渦旋發(fā)生器是通過一種在一平面上起作用的葉片結(jié)構(gòu)構(gòu)成的話，則燃料射束105的角度相對于燃燒室軸線，與葉片的定位角相一致。針對這一關(guān)系可參看圖8。在圖3-5中，燃料射束105參照助燃空氣115的流的優(yōu)選的噴入位置做了較詳細的解釋。各噴管104的噴射功率和噴射方式都是以有關(guān)燃燒器的預(yù)定的參數(shù)為準則的。視燃燒器規(guī)格之不同，在各個噴管104上最好配置一個以渦流支持的壓力霧化噴嘴，于此，為了獲得良好的霧化質(zhì)量，噴射壓力應(yīng)為大約100巴(bar)。噴管104的長度應(yīng)適合于所要求的噴射半徑，但不得大于分部體或葉片長度(圖8)的1/4，因為否會有內(nèi)在的危險，就是在用氣態(tài)燃料工作時噴管104起著火焰保持器的作用。對于長的分部體或葉片(圖8)最好選定一種非中心噴射，于此，噴管104可以從處于其伴隨流體流中的分部體或葉片(圖8)中撤出。這樣，燃料就能對準在高空氣速度區(qū)域進行。此外，還能在最低限度有害物質(zhì)發(fā)射的條件下維持運轉(zhuǎn)，不要添加水即可對付。此后重要的是，微細的霧化結(jié)合高的燃料脈沖，便可為燃料快速汽化及最大限度預(yù)混合，提供良好的先決條件。
當然，渦旋發(fā)生器100也可以設(shè)計成單純圓錐形的，即不要圓柱狀前置部件101a、102a。此外，圓錐形分部體101、102還各有一個燃料導管108、109，該導管是沿著切向空氣進入槽隙119、120安置的，并配有噴射孔117，氣態(tài)燃料113最好通過這些噴射孔噴入到流過該處的助燃空氣115中去，如箭頭116象征性地表示的。上述燃料導管108、109最好最晚安置在切向流入的終端，即在進入錐體空心室114的入口之前，借以獲得最佳的空氣/燃料混合。在通過主噴嘴103輸入燃料112的情況下，如所述及的，一般指的是一種液態(tài)燃料，于此，同另一種介質(zhì)形成混合物毫無問題也是可能的。如果助燃空氣附帶地加以預(yù)熱，或者例如用回收的煙氣或廢氣增濃，那么在這種混合物流入相連的燃燒階段之前，這對于在通過燃燒器長度所形成的預(yù)混合區(qū)段內(nèi)的液態(tài)燃料112的汽化起到持續(xù)的支持作用。只要是經(jīng)過導管108、109來輸送液態(tài)燃料，同樣的考慮也是適用的。在顧及錐體角度和切向空氣進入槽隙119、120的寬度的情況下設(shè)計圓錐形分部體101、102時，要切實遵循窄的邊界原則，以便能夠在渦旋發(fā)生器100的出口處如所希望的調(diào)定助燃空氣115的流場。一般地說，縮小切向空氣進入槽隙119、120有利于已在渦旋發(fā)生器范圍中的回流區(qū)更快形成。渦旋發(fā)生器100內(nèi)的軸向速度可以通過軸向助燃空氣流115a的相應(yīng)供給來加以改變，于此，須如此保持上述空氣流入，使得它不會相切地或負作用地影響燃料射束105。相應(yīng)的渦旋發(fā)生能防止連接在渦旋發(fā)生器100后面的混合管內(nèi)流體分離。此外，渦旋發(fā)生器100的結(jié)構(gòu)還特別適合于改變切向空氣進入槽隙119、120的大小，從而在不改變渦旋發(fā)生器100的結(jié)構(gòu)長度條件下便可獲得相當大的運行帶寬。不言而喻，分部體101、102還可以在另一個平面上對向地移動，甚至可設(shè)定出它們的搭接量。還有一個可能性就是，分部體101、102可通過一種對向旋轉(zhuǎn)運動而螺旋式地彼此套在一起。從而可以任意調(diào)整切向空氣進入槽隙119、120的形狀、大小及位型，這樣，渦旋發(fā)生器100不改變其結(jié)構(gòu)長度便可通用。
從圖3現(xiàn)在可以看出導流葉片121a、121b的幾何位型。這些導流葉片具有導引流體的功能，于此，它們相應(yīng)于自身的長度，與助燃空氣115的入流方向相反地延長圓錐形分部體101、102的端部。至錐體空心室114中的助燃空氣115的引導可以通過導流葉片121a、121b的開、閉來加以最佳化，該導流葉片是環(huán)繞一個設(shè)置在錐體空心室114中上述溝道入口范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)點123而開、閉的。如果切向空氣進入槽隙119、120原來的槽隙大小要加以動態(tài)性變改的話，上述之點尤其有必要。當然，上述動態(tài)性的措施也可以設(shè)計成靜態(tài)性的，為此，所需的導流葉片與圓錐形分部體101、102一起形成一個固定的構(gòu)件。同樣地，渦旋發(fā)生器100也可不要導流葉片進行操作，或者為此可采取其它輔助措施。
對照圖3，圖4示明渦旋發(fā)生器100現(xiàn)在是由四個分部體130、131、132、133構(gòu)成的。每個分部體所屬的縱向?qū)ΨQ軸線均以字母a標示。對這種構(gòu)型有一點須說明的是這種構(gòu)型，根據(jù)由此產(chǎn)生的較小的渦旋強度并結(jié)合與一相應(yīng)加大的空氣進入槽隙寬度的共同作用，最合適于防止在混合管沿渦旋發(fā)生器下游渦流的分離，從而使混合管能最好地完成它應(yīng)起的作用。
圖5與圖4的區(qū)別僅在于在圖5中分部體140、141、142、143具有鏟式輪廓，這是為了形成某一種流動而設(shè)計的。除此之外，渦旋發(fā)生器的運轉(zhuǎn)方式是保持同一的。燃料116混合到助燃空氣流115中，是從上述葉片輪廓內(nèi)部發(fā)生的，也就是說，燃料導管108這時是與各個葉片形成一體的。在這里，各分部體所屬的縱向?qū)ΨQ軸線也以字母a表示。
在前面提及的圖3-5中，示明了定位在通流橫截面內(nèi)的燃料射束105的噴入位置，該位置對應(yīng)于背離助燃空氣流的一側(cè)。在正常情況下，為每個助燃空氣流入點配置一支噴管，于此，這樣一種配置并不是絕對必要的。燃料射束的數(shù)目最好與燃燒器的結(jié)構(gòu)形式相匹配。各燃料射束105應(yīng)如此加以定位，使得各射束在保持圖3中所定燃料射束角度的條件下，沿著圖3-5所示分部體101和102、130-133、140-143的背側(cè)，或者說在圖8所示渦旋發(fā)生器的一種位型沿著導流葉片的背側(cè)發(fā)揮其作用。在那里，燃料噴霧處于較小空氣動力學的力之下，因此它將更好地依徑向混合到助燃空氣115中。
圖6是過渡件200的三維視圖。過渡幾何構(gòu)形是針對一個具有四個分部體的渦旋發(fā)生器100，相應(yīng)于圖4或5加以設(shè)計的。與此相應(yīng)，過渡幾何構(gòu)形作為在下游作用的分部體的自然延長，具有四個過渡通道201，從而使上述分部體的錐體四分之一表面得以延長，直到它與管子20或混合管220的壁相切。如果渦旋發(fā)生器按另一種原理如按圖2所描述的原理進行設(shè)計，同樣的考慮也是有效的。各過渡通道201的朝下依流動方向伸展的表面有一種依流動方向呈螺旋狀取向的形狀，這一形狀顯示出鐮刀形的走向，這符合于下述事實過渡件200的通流橫截面這時依流動方向呈錐形擴大。過渡通道201依流動方向的螺旋線升角是這樣加以選擇的，使得對相連的直至燃燒室入口處橫截面躍變點的管內(nèi)流體運動仍保留一足夠大區(qū)段，以便實現(xiàn)同噴入的燃料的完善預(yù)混合。此外，通過上述措施還可提高順著渦旋發(fā)生器的混合管壁上的軸向流動速度。在混合管的范圍內(nèi)，過渡件幾何構(gòu)形及所采取的措施，導致軸向速度分布有顯著升高，直至混合管的中點，從而決定性地杜絕了提前點火的危險。
圖7示明了已述及的在燃燒器出口處形成的倒角。管子20的通流橫截面在此范圍內(nèi)獲得一個過渡半徑R，其大小原則上取決于管子20內(nèi)部的流動。該半徑R是這樣選定的，使得流動靠緊管壁，從而大大提高渦旋系數(shù)。定量地說，半徑R的大小可以這樣確定，即是它大于管子20的內(nèi)徑的10％。面對沒有半徑的流動，則回流渦旋50便會急劇增大。該半徑R一直伸展到管子20的出口平面，于此，曲率始末點之間的角度β＜90°。沿著角度β的一個邊，延伸著倒圓角A，直至管20的內(nèi)部，從而形成一個相對于倒圓角A的前點的對面倒圓梯級S，其深度＞3mm。當然，在這里與管子20的出口平面相平行地走向的棱邊按照彎曲的行徑，又會再次被置于梯級出口平面上。伸展在倒圓角A的切線和垂直于管子20的出口平面的垂直線之間的角度β’，是與角度β大小相等的。關(guān)于這種構(gòu)形的優(yōu)點已在上面的“對本發(fā)明的說明“一章中做了較詳細的探討。
圖8示明一渦旋發(fā)生器150，它是按照一渦旋葉片組151設(shè)計的。所安置的一個渦旋發(fā)生器是與被供給燃料112的中心主噴嘴103同心的，該渦旋發(fā)生器由渦旋葉片組151構(gòu)成，這就是說，在這里呈環(huán)狀布置的葉片造成一種渦旋，與圖2中所示的渦旋相似。所供給的助燃空氣115在這里可以依照一個未詳細示出的環(huán)形溝槽行進，該溝槽逆著渦旋葉片組151延伸。中心主燃料噴嘴103順著渦旋葉片組151有若干個噴管104，這些噴管的燃料射束105相對燃燒器軸線60或者燃燒室的軸線30而與渦旋葉片組151的定位角相應(yīng)，在這里，對尾流區(qū)域的噴射也是沿著上述渦旋葉片組151的各個葉片的背面進行的，如前面對一點所概括地說明的；于此，在圖8所示的這種位型條件下所取得的效應(yīng)與前面所述的相同。
名稱代號一覽表10套環(huán)20管子21孔，開孔30燃燒室31開孔40流動，混合管中的管內(nèi)流體運動50流區(qū)，回流渦旋60燃燒器軸線100 渦旋發(fā)生器101,102 分部體101a,102a 筒柱狀端頭件101b,102b 縱向?qū)ΨQ軸線103 燃料主噴嘴104 噴管105 燃料射束108,109 燃料導管112 液態(tài)燃料113 氣態(tài)燃料114 錐體空腔115 助燃空氣(助燃空氣流)115a 軸向助燃空氣流116 從導管108、109的燃料噴射117 燃料噴嘴119、120 切向空氣進入槽隙121a、121b導流葉片123 導流葉片的回轉(zhuǎn)點130、131、132、133分部體130a、131a、132a、133a縱向?qū)ΨQ軸線140、141、142、143鏟形分部體140a、141a、142a、143a縱向?qū)ΨQ軸線150渦旋發(fā)生器151葉片200過渡件201過渡溝道220混合管d 管子20的內(nèi)徑R過渡半徑T倒圓角的切線A倒圓角S倒圓梯級β R的過渡角度β’ T和A之間的夾角
權(quán)利要求
1．用于熱發(fā)生器的燃燒器，它配有在燃燒區(qū)上游安置的渦旋發(fā)生器，該渦旋發(fā)生器至少與一個燃料噴嘴處于有效連接之中，其特征在于燃料噴嘴(104)是在渦旋發(fā)生器(100,150)的下游側(cè)安置的；屬于料噴嘴(104)的燃料射束(105)相對于燃燒器或燃燒室(30)的軸線(60)的噴射角近似地相當于構(gòu)成渦旋發(fā)生器的部件(101、102；130-133；140-143；151)的定位角。
2．按照權(quán)利要求1中所述的燃燒器，其特征在于燃料射束(105)是沿著構(gòu)成渦旋發(fā)生器(100,150)的部件的背向流體流一側(cè)被導向的。
3．按照權(quán)利要求1中所述的燃燒器，其特征在于渦旋發(fā)生器(100)由至少兩個空心的、圓錐形的、依流動方向彼此套在一起的分部體(101、102；130-133；140-143)構(gòu)成；這些分部體各自的縱向?qū)ΨQ軸線(101b、102b；130a-133a；140a-143a)是彼此錯開延伸的，這樣，各分部體的相鄰接的壁在其縱向延伸中形成切向溝道(119,120)以用于助燃空氣流(115)的流通。
4．按照權(quán)利要求3中所述的燃燒器，其特征在于一軸向助燃空氣流(115a)可以從端側(cè)導入渦旋發(fā)生器(100)中。
5．按照權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于渦旋發(fā)生器是由若干個環(huán)狀排列的葉片(151)構(gòu)成的。
6．按照權(quán)利要求1至4或1、2和5中所述的燃燒器，其特征在于燃料噴嘴(104)的數(shù)目至少要與渦旋發(fā)生器(100,150)的產(chǎn)生渦旋的部件數(shù)目一致。
7．按照權(quán)利要求3中所述的燃燒器，其特征在于渦旋發(fā)生器(100)的下游設(shè)置一混合區(qū)段(220)，該混合區(qū)段在第一區(qū)段部分(200)內(nèi)具有依流動方向延伸的過渡通道(201)，以用于將一種在渦旋發(fā)生器(100)中形成的流動(40)引渡到依過渡通道(201)的順流方向連接的管子(20)中。
8．按照權(quán)利要求7中所述的燃燒器，其特征在于連通燃燒室(30)的管子(20)的出口平面配有一倒圓角(A)，以用于穩(wěn)定和擴大依順流方向形成的回流區(qū)(50)。
9．按照權(quán)利要求7中所述的燃燒器，其特征在于過渡通道(201)在混合區(qū)段(220)中的數(shù)目與由渦旋發(fā)生器(100)形成的分流數(shù)目相一致。
10．按照權(quán)利要求7中所述的燃燒器，其特征在于與過渡通道(201)相連的管子(20)依流動方向和切線方向配有開孔(21)，以用于將空氣流噴入管中(20)內(nèi)。
11．按照權(quán)利要求10中所述的燃燒器，其特征在于開孔(21)與管子(20)的燃燒器軸線(60)成一銳角地分布。
12．按照權(quán)利要求8中所述的燃燒器，其特征在于倒角(A)包含一個在管子(20)的出口平面范圍中的過渡半徑(R)和一個從管子(20)的出口平面做出的倒圓梯級(S)。
13．按照權(quán)利要求12中所述的燃燒器，其特征在于過渡半徑(R)大于管子(20)內(nèi)徑的10％；其特征還在于倒圓梯級(S)所具有的深度＞3mm。
14．按照權(quán)利要求7中所述的燃燒器，其特征在于依過渡通道(201)順流方向的管子(20)的通流橫截面小于、等于或大于在渦旋發(fā)生器(100)中形成的流動(40)的橫截面。
15．按照權(quán)利要求7中所述的燃燒器，其特征在于依混合區(qū)段(220)的順流方向設(shè)置一個燃燒室(30)；其特征還在于在混合區(qū)段(220)和燃燒室(30)之間有一個橫截面躍變，該橫截面躍變減小了燃燒室(30)的起始流動橫截面；在上述橫截面躍變的范圍內(nèi)一個回流區(qū)(50)是可以發(fā)生作用的。
16．按照權(quán)利要求7和8中所述的燃燒器，其特征在于依倒圓角(A)的逆流方向有一個擴壓體和/或一個文邱里段。
17．按照權(quán)利要求3和6中所述的燃燒器，其特征在于在切向的溝通(119,120)的范圍中依其縱向延伸行程安置了另位的燃料噴嘴(117)。
18．按照權(quán)利要求3中所述的燃燒器，其特征在于分部體(140-143)在其橫截面上有一鏟形輪廓。
19．按照權(quán)利要求3中所述的燃燒器，其特征在于分部體(101、102；130-133；140-143)依流動方向有一固定的錐角，或者一個逐漸增大的錐體傾度，或者一個逐漸減小的錐體傾度。
20．按照權(quán)利要求3中所述的燃燒器，其特征在于分部體(101、102；130-133；140-143)呈螺旋形地彼此套在一起。
全文摘要
熱發(fā)生器用一種燃燒器,配有一個依燃燒區(qū)(30)逆流方向安置的渦旋發(fā)生器(100),依照這種燃燒器,燃料噴射是與在渦旋發(fā)生器中形成渦旋的助燃空氣(115)相結(jié)合的,這樣,屬于燃料噴嘴(104)的燃料射束(105)的噴射角近似地相當于形成渦旋發(fā)生器的各分部體相對于燃燒器軸線(60)的定位角。
文檔編號F23D11/38GK1209521SQ9811869
公開日1999年3月3日 申請日期1998年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月25日
發(fā)明者K·多貝林, C·施泰因巴赫, T·魯克 申請人:Abb研究有限公司