【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及燃?xì)廨啓C(jī)?，尤其涉及一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)中關(guān)于氫燃料燃燒室的設(shè)計(jì)有多種方式，包括微預(yù)混燃燒、微擴(kuò)散燃燒和稀釋燃燒等。其中，微擴(kuò)散燃燒和稀釋燃燒難以控制氫氣和氧氣的混合比例，在一定范圍內(nèi)雖然降低了nox排放，但難以滿足未來進(jìn)一步的低排放要求。目前主流燃?xì)廨啓C(jī)廠商針對氫燃料燃燒室，采用微預(yù)混燃燒技術(shù)，通過氫氣和氧氣的充分混合，提高了燃燒效率并進(jìn)一步降低了nox排放，但增加了發(fā)生燃燒不穩(wěn)定和回火的風(fēng)險，且工質(zhì)僅限于空氣，并沒有針對惰性氣體工質(zhì)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中氫燃料燃燒室存在燃燒不充分的問題。
2、本專利技術(shù)提供一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，包括：微管、第一進(jìn)料管、第二進(jìn)料管、預(yù)混腔外機(jī)匣以及火焰筒外機(jī)匣；
3、所述預(yù)混腔外機(jī)匣套裝于所述火焰筒外機(jī)匣的外側(cè)面，所述預(yù)混腔外機(jī)匣與所述火焰筒外機(jī)匣之間留有適于工質(zhì)進(jìn)入的間隙，所述預(yù)混腔外機(jī)匣內(nèi)設(shè)置有預(yù)混腔，多根所述微管并排設(shè)置于所述預(yù)混腔內(nèi)，并延伸至所述火焰筒外機(jī)匣內(nèi)；所述微管具有相對設(shè)置的第一進(jìn)氣口和出氣口，所述微管的外側(cè)面設(shè)置有第二進(jìn)氣口，所述第一進(jìn)料管和所述第一進(jìn)氣口連通，所述第二進(jìn)料管和所述間隙均與所述第二進(jìn)氣口連通。
4、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，多根所述微管通過分隔件劃分為多個相互隔離的微管組，所述第一進(jìn)料管包括多根第一分支進(jìn)料
5、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，所述分隔件包括殼體和分隔板，所述殼體設(shè)置于所述預(yù)混腔內(nèi)，所述殼體包括頂壁和側(cè)壁，所述分隔板的一側(cè)連接于所述頂壁，所述分隔板的延伸方向與所述側(cè)壁的延伸方向相同，所述分隔板將所述殼體的內(nèi)部劃分為相隔離的多個安裝腔，每個所述安裝腔內(nèi)設(shè)置有一組所述微管組。
6、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，所述分隔件還包括安裝板，所述安裝板設(shè)置于所述側(cè)壁且與所述頂壁相對間隔設(shè)置，所述分隔板貫穿所述安裝板設(shè)置，所述安裝板將每個所述安裝腔均分隔為第一進(jìn)氣腔和混合腔，所述安裝板設(shè)置有多個安裝孔，每個所述微管組中的每根所述微管設(shè)置于對應(yīng)的所述安裝孔，且各個所述第一進(jìn)氣口均與對應(yīng)的所述第一進(jìn)氣腔連通；其中，每根所述第一分支進(jìn)料管與對應(yīng)的所述第一進(jìn)氣腔連通，每根所述第二分支進(jìn)料管與對應(yīng)的所述混合腔連通。
7、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，所述分隔件還包括勻流板，所述勻流板設(shè)置于所述側(cè)壁且與所述安裝板相對間隔設(shè)置，所述分隔板貫穿所述勻流板設(shè)置，所述勻流板將每個所述混合腔均分隔為第二進(jìn)氣腔和第三進(jìn)氣腔，所述勻流板設(shè)置有透氣孔，所述第二進(jìn)氣腔通過所述透氣孔與所述第三進(jìn)氣腔連通，每根所述第二分支進(jìn)料管與對應(yīng)的所述第二進(jìn)氣腔連通，每個所述微管組中的每根所述微管貫穿所述勻流板設(shè)置，且所述第二進(jìn)氣口對應(yīng)與所述第三進(jìn)氣腔。
8、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，多根所述微管在周向方向上呈多列設(shè)置，每列微管呈螺旋排列，且每列中所述微管的數(shù)量不同。
9、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，還包括多個導(dǎo)流葉片，所述多個導(dǎo)流葉片設(shè)置于所述預(yù)混腔外機(jī)匣與所述火焰筒外機(jī)匣之間，多個所述導(dǎo)流葉片沿所述火焰筒外機(jī)匣的周向方向依次設(shè)置。
10、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，所述微管包括第一管體和第二管體，所述第一管體設(shè)置有相對的第一進(jìn)氣口和噴射口，所述第一管體設(shè)置有所述噴射口的一端插裝于所述第二管體內(nèi)，所述第二管體的外側(cè)面設(shè)置有第二進(jìn)氣口，所述第二管體遠(yuǎn)離所述噴射口的一端設(shè)置有出氣口。
11、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，所述第二進(jìn)氣口的直徑為0.2~1.0d，其中，d為所述微管的內(nèi)徑；和/或，
12、多個所述第二進(jìn)氣口的幾何面積之和為所述微管的面積的0.5~1.5倍；和/或，
13、在沿所述第二管體的長度方向上設(shè)置有多排所述第二進(jìn)氣口，每排所述第二進(jìn)氣口的數(shù)量為2~6個。
14、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，所述噴射口的直徑為0.5~2mm；和/或，
15、所述出氣口為收縮狀出氣口。
16、本專利技術(shù)提供的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，采用陣列微管的形式進(jìn)行燃燒，燃料、氧氣和工質(zhì)的進(jìn)口各自獨(dú)立，通過氧氣和燃料同步分級在寬工況范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效燃燒，以及通過微管內(nèi)工質(zhì)的橫向噴入，能夠提高工質(zhì)和氫氣的摻混效率，進(jìn)而有效降低燃燒室的nox排放，從而使得該分級燃燒室nox排放小于等于15ppm。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，包括：微管、第一進(jìn)料管、第二進(jìn)料管、預(yù)混腔外機(jī)匣以及火焰筒外機(jī)匣；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，多根所述微管通過分隔件劃分為多個相互隔離的微管組，所述第一進(jìn)料管包括多根第一分支進(jìn)料管，每根所述第一分支進(jìn)料管與每個所述微管組一一對應(yīng)，所述第二進(jìn)料管包括多根第二分支進(jìn)料管，每根所述第二分支進(jìn)料管與每個所述微管組一一對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述分隔件包括殼體和分隔板，所述殼體設(shè)置于所述預(yù)混腔內(nèi)，所述殼體包括頂壁和側(cè)壁，所述分隔板的一側(cè)連接于所述頂壁，所述分隔板的延伸方向與所述側(cè)壁的延伸方向相同，所述分隔板將所述殼體的內(nèi)部劃分為相隔離的多個安裝腔，每個所述安裝腔內(nèi)設(shè)置有一組所述微管組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述分隔件還包括安裝板，所述安裝板設(shè)置于所述側(cè)壁且與所述頂壁相對間隔設(shè)置，所述分隔板貫穿所述安裝板設(shè)置，所述安裝板將每個所述安裝腔均分隔為第一進(jìn)氣腔和混合腔，所述安裝板
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述分隔件還包括勻流板，所述勻流板設(shè)置于所述側(cè)壁且與所述安裝板相對間隔設(shè)置，所述分隔板貫穿所述勻流板設(shè)置，所述勻流板將每個所述混合腔均分隔為第二進(jìn)氣腔和第三進(jìn)氣腔，所述勻流板設(shè)置有透氣孔，所述第二進(jìn)氣腔通過所述透氣孔與所述第三進(jìn)氣腔連通，每根所述第二分支進(jìn)料管與對應(yīng)的所述第二進(jìn)氣腔連通，每個所述微管組中的每根所述微管貫穿所述勻流板設(shè)置，且所述第二進(jìn)氣口對應(yīng)與所述第三進(jìn)氣腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，多根所述微管在周向方向上呈多列設(shè)置，每列微管呈螺旋排列，且每列中所述微管的數(shù)量不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，還包括多個導(dǎo)流葉片，所述多個導(dǎo)流葉片設(shè)置于所述預(yù)混腔外機(jī)匣與所述火焰筒外機(jī)匣之間，多個所述導(dǎo)流葉片沿所述火焰筒外機(jī)匣的周向方向依次設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述微管包括第一管體和第二管體，所述第一管體設(shè)置有相對的第一進(jìn)氣口和噴射口，所述第一管體設(shè)置有所述噴射口的一端插裝于所述第二管體內(nèi)，所述第二管體的外側(cè)面設(shè)置有第二進(jìn)氣口，所述第二管體遠(yuǎn)離所述噴射口的一端設(shè)置有出氣口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述第二進(jìn)氣口的直徑為0.2~1.0D，其中，D為所述微管的內(nèi)徑；和/或，
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，?所述噴射口的直徑為0.5~2mm；和/或，
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，包括：微管、第一進(jìn)料管、第二進(jìn)料管、預(yù)混腔外機(jī)匣以及火焰筒外機(jī)匣；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，多根所述微管通過分隔件劃分為多個相互隔離的微管組，所述第一進(jìn)料管包括多根第一分支進(jìn)料管，每根所述第一分支進(jìn)料管與每個所述微管組一一對應(yīng)，所述第二進(jìn)料管包括多根第二分支進(jìn)料管，每根所述第二分支進(jìn)料管與每個所述微管組一一對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述分隔件包括殼體和分隔板，所述殼體設(shè)置于所述預(yù)混腔內(nèi)，所述殼體包括頂壁和側(cè)壁，所述分隔板的一側(cè)連接于所述頂壁，所述分隔板的延伸方向與所述側(cè)壁的延伸方向相同，所述分隔板將所述殼體的內(nèi)部劃分為相隔離的多個安裝腔，每個所述安裝腔內(nèi)設(shè)置有一組所述微管組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述分隔件還包括安裝板，所述安裝板設(shè)置于所述側(cè)壁且與所述頂壁相對間隔設(shè)置，所述分隔板貫穿所述安裝板設(shè)置，所述安裝板將每個所述安裝腔均分隔為第一進(jìn)氣腔和混合腔，所述安裝板設(shè)置有多個安裝孔，每個所述微管組中的每根所述微管設(shè)置于對應(yīng)的所述安裝孔，且各個所述第一進(jìn)氣口均與對應(yīng)的所述第一進(jìn)氣腔連通；其中，每根所述第一分支進(jìn)料管與對應(yīng)的所述第一進(jìn)氣腔連通，每根所述第二分支進(jìn)料管與對應(yīng)的所述混合腔連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陣列微管預(yù)混分級氫燃料燃燒室，其特征在于，所述分隔件還包括勻流板，所述勻流...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓嘯，劉玉治，甘志超，許全宏，
申請(專利權(quán))人：北京航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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