燃氣均質(zhì)處理裝置的制造方法
【專利摘要】燃氣均質(zhì)處理裝置，涉及燃氣均質(zhì)處理技術領域，其包括燃氣入口、燃氣出口和攪拌釜，攪拌釜內(nèi)形成有攪拌空間，燃氣從所述燃氣入口輸入攪拌空間，攪拌空間內(nèi)設有至少兩個吹風器，各個吹風器的出風方向相交，以使各個吹風器吹出的燃氣氣流相互碰撞混合，從而將攪拌空間內(nèi)的燃氣攪拌均勻后從所述燃氣出口輸出。在攪拌釜內(nèi)采用兩個以上吹風器讓燃氣形成兩股以上的氣流相互碰撞混合，以此形成劇烈的攪拌作用，讓燃氣被攪拌均勻，從而輸出濃度均勻的燃氣給混合器，混合器可有效地控制空燃比，給發(fā)動機的燃燒室輸送具有穩(wěn)定的空燃比的混合氣，讓發(fā)動機輸出穩(wěn)定的動力。
【專利說明】
燃氣均質(zhì)處理裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及燃氣均質(zhì)處理技術領域。
【背景技術】
[0002]燃氣發(fā)動機是近年來興起的新能源發(fā)動機，其以天然氣等可燃氣體作為能源，燃燒后產(chǎn)生的氣體對大氣的污染相比傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機要小，燃氣發(fā)動機也由于其環(huán)保的特性，得到了推廣和發(fā)展。
[0003]燃氣在進入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)燃燒前，須經(jīng)過混合器，混合器將燃氣和空氣以一定的比例進行混合，再將混合氣送入燃燒室燃燒產(chǎn)生動力。燃氣在進入混合器之前，應該是均質(zhì)穩(wěn)定的，即濃度均勻的，然而，燃氣在輸氣管道中流動時卻有以下多種形態(tài)，造成輸氣管道中的燃氣濃度不均:
[0004]層流:流體作有規(guī)律的平行流動，氣體質(zhì)點之間互不干擾混雜；
[0005]過渡層:質(zhì)點沿軸線前進時，在垂直于軸向上也有分速度；
[0006]紊流:質(zhì)點之間互相碰撞互相混雜，運動軌跡錯綜復雜；
[0007]團流:流體的前后有明顯的密度變化，團中質(zhì)點之間互相碰撞混雜，但表現(xiàn)得不容易擴散，難以和周圍的氣流均勻混合，可用水流中有一膠凍狀物隨水流流動來形容這種氣流形態(tài)；
[0008]湍流:流體在流動中上下變化，質(zhì)點互相碰撞混雜，可以用流動中的水里滴墨水來形容這種氣流形態(tài)。
[0009]輸氣管道中濃度不均的燃氣輸入到混合器中，由于燃氣濃度不斷變化，混合器無法及時跟隨相應，因此難以對空燃比(空氣和燃氣的比例)進行有效的控制，導致燃氣發(fā)動機的動力輸出不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明提供一種燃氣均質(zhì)處理裝置，其能輸出濃度均勻的燃氣，讓燃氣發(fā)動機輸出穩(wěn)定的動力。
[0011 ]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案。
[0012]燃氣均質(zhì)處理裝置，包括燃氣入口、燃氣出口和攪拌釜，攪拌釜內(nèi)形成有攪拌空間，燃氣從所述燃氣入口輸入攪拌空間，攪拌空間內(nèi)設有至少兩個吹風器，各個吹風器的出風方向相交，以使各個吹風器吹出的燃氣氣流相互碰撞混合，從而將攪拌空間內(nèi)的燃氣攪拌均勻后從所述燃氣出口輸出。
[0013]在攪拌釜內(nèi)采用兩個以上吹風器讓燃氣形成兩股以上的氣流相互碰撞混合，以此形成劇烈的攪拌作用，讓燃氣被攪拌均勻，從而輸出濃度均勻的燃氣給混合器，混合器可有效地控制空燃比，給發(fā)動機的燃燒室輸送具有穩(wěn)定的空燃比的混合氣，讓發(fā)動機輸出穩(wěn)定的動力。
[0014]較佳地，吹風器有兩個，該兩個吹風器的出風方向相對。
[0015]較佳地，還包括用于消除燃氣中的團流的除團機構，除團機構入口連通所述燃氣入口，出口連通攪拌空間。團流不容易擴散，為避免在攪拌空間中也未能充分將團流消除，因此在攪拌釜前端設置除團機構，除團機構將流經(jīng)其中的燃氣中的團流消除后，燃氣再進入攪拌空間內(nèi)進行攪拌。
[0016]較佳地，除團機構設有除團通道，除團通道內(nèi)設有若干個除團欄，以在除團通道內(nèi)形成曲折、狹窄的燃氣通路，從而消除流經(jīng)除團通道的燃氣中的團流。由除團欄在除團通道內(nèi)形成的曲折燃氣通路，燃氣流經(jīng)該燃氣通路時，團流被分割分離，從而被消除，使得燃氣在攪拌空間內(nèi)容易擴散形成濃度均勻的燃氣。
[0017]較佳地，還包括中空的旋流釜，其內(nèi)側壁為筒狀曲面，旋流釜頂部開口作為出口連通攪拌空間，側方開口作為入口連通所述燃氣入口，以讓從旋流釜側方的入口流入的燃氣形成螺旋上升的氣流。旋流釜入口設在側方，出口設在頂部，內(nèi)側壁為筒狀曲面，燃氣從側方的入口進入后，在流動過程中會遇到旋流釜的內(nèi)側壁的阻擋而改變流動方向，沿著筒狀曲面的內(nèi)側壁螺旋上升從頂部出口流出，旋流釜讓燃氣在進入攪拌空間之前形成旋流，燃氣可被初步攪拌。
[0018]較佳地，旋流釜的內(nèi)側壁為從下往上傾斜的筒狀曲面。內(nèi)側壁從下往上傾斜，也就是說旋流釜中空的空間是從下往上傾斜的，更容易讓燃氣在其中形成旋流。
[0019]較佳地，旋流釜的內(nèi)側壁從下往上漸縮。如此，使得旋流釜內(nèi)中空的空間從下往上漸縮，旋流釜內(nèi)的燃氣通道逐漸收窄，使得其中的燃氣流速逐漸加大，從旋流釜的頂部出口加速流出，燃氣在旋流釜內(nèi)形成旋流，且流速越來越快，攪拌效果更佳，利于燃氣混合均勻。
[0020]較佳地，旋流釜的內(nèi)側壁的水平截面為圓形。如此，更利于燃氣在旋流釜內(nèi)形成旋流。
[0021]較佳地，還包括濾網(wǎng)，濾網(wǎng)設于旋流釜的出口處。濾網(wǎng)可過濾燃氣中的一些固體雜質(zhì)，防止其進入攪拌空間中對吹風器造成損傷，也防止固體雜質(zhì)進入發(fā)動機的燃燒室造成發(fā)動機損傷。
[0022]較佳地，還包括回氣管和加壓風機，加壓風機位于所述燃氣入口和攪拌釜之間，以讓從所述燃氣入口流入的燃氣經(jīng)由加壓風機后加速流往攪拌釜內(nèi)的攪拌空間，回氣管入口連通攪拌空間，出口連通所述燃氣入口，以讓攪拌空間內(nèi)的部分燃氣回流至所述燃氣入口。加壓風機加速燃氣的流動，也在其前后端形成燃氣壓差，從而讓攪拌空間內(nèi)的部分燃氣經(jīng)由回氣管回流至所述燃氣入口重新流入攪拌空間，讓攪拌空間內(nèi)的部分燃氣回流，相當于抽取前一段時間輸入的燃氣和后一段時間輸入的燃氣在攪拌空間內(nèi)攪拌混合，如此可避免輸氣管道送來的燃氣在各個時間段內(nèi)不均勻?qū)е卤景l(fā)明的燃氣均質(zhì)處理裝置輸出的燃氣的濃度出現(xiàn)斷崖式的變化。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的燃氣均質(zhì)處理裝置的結構示意圖；
[0024]圖2為旋流釜的仰視圖。
[0025]附圖標記包括:
[0026]燃氣入口 I;
[0027]加壓風機2，加壓噴嘴21;
[0028]除團機構3，除團通道31，除團欄32;
[0029]旋流釜4，入口41，出口42，內(nèi)側壁43;
[0030]濾網(wǎng)5;
[0031 ] 攪拌釜6，攪拌空間61，吹風器62，積液閥63;
[0032]回氣管7，入口 71，出口 72，調(diào)整閥73;
[0033]蝸桿8，橡膠聯(lián)軸器81;
[0034]燃氣出口 9。
【具體實施方式】
[0035]以下結合具體實施例對本發(fā)明創(chuàng)造進行詳細說明。
[0036]如圖1所示，本實施例的燃氣均質(zhì)處理裝置包括燃氣入口1、除團機構3、旋流釜4和攪拌釜6，攪拌釜6內(nèi)空形成攪拌空間61，攪拌空間61內(nèi)設有兩個吹風器62，本實施例中，吹風器62為風扇，在其他實施例中也可以是風扇之外的其他形式，例如空氣增倍機，只要能形成氣流即可。吹風器62的數(shù)量也不局限于兩個，兩個或者兩個以上皆可，目的在于形成多股相互碰撞的氣流，因此要求各個吹風器62的出風方向相交。如圖1所示，本實施例中，兩個吹風器62的出風方向相對，燃氣從燃氣入口 I流入，經(jīng)由除團機構3消除團流、旋流釜4形成旋流后流入攪拌空間61，兩個吹風器62將攪拌空間61內(nèi)的燃氣吹出形成兩股燃氣氣流，該兩股燃氣氣流相互碰撞混合，產(chǎn)生劇烈的攪拌效果，從而將攪拌空間61內(nèi)的燃氣攪拌均勻(濃度均勻)，被攪拌得濃度均質(zhì)的燃氣從燃氣出口 9輸出。本發(fā)明的燃氣均質(zhì)處理裝置將輸氣管道送來的燃氣攪拌均勻，向混合器提供濃度均勻的燃氣，是的混合器可有效地控制空燃比，給發(fā)動機的燃燒室輸送具有穩(wěn)定的空燃比的混合氣，從而讓發(fā)動機輸出穩(wěn)定的動力，避免出現(xiàn)爆震的現(xiàn)象。需要說明的是，加壓風機2、除團機構3和旋流釜4并非是一定需要的，可視情況增刪。
[0037]如圖1所示，除團機構3設有除團通道31，除團通道31入口連通燃氣入口 I，出口經(jīng)由旋流釜4連通攪拌空間61，除團通道31內(nèi)設有若干個除團欄32，各個除團欄32在除團通道31內(nèi)依次交錯分布，以在除團通道31內(nèi)形成曲折、狹窄的燃氣通路，燃氣流經(jīng)該燃氣通路時，其中的團流被分割分離，并和周圍的氣流混合，從而被消除。本領域的普通技術人員應當了解，設置除團欄32在除團通道31內(nèi)形成的燃氣通路的狹窄程度以能夠有效分割分離燃氣中的團流為準。除團欄32在除團通道31內(nèi)的分布方式不限于依次交錯分布，只要能形成曲折、狹窄的燃氣通路即可。
[0038]結合圖1和圖2，旋流釜4中空，其內(nèi)側壁43為筒狀曲面，旋流釜4側方開口作為入口41接收從除團機構3流來的燃氣，頂部開口作為出口 42連通攪拌空間61，燃氣從側方的入口41進入后，在流動過程中會遇到旋流釜4的內(nèi)側壁43的阻擋而改變流動方向，沿著筒狀曲面的內(nèi)側壁43形成旋流，氣流螺旋上升從頂部出口 42流出，旋流釜4讓燃氣在進入攪拌空間61之前形成旋流，燃氣可被初步攪拌。進一步地，旋流釜4的內(nèi)側壁43從下往上逐漸傾斜，如此讓燃氣氣流更容易在其中形成旋流。此外，旋流釜4的內(nèi)側壁43的水平截面是圓形，圓滑的內(nèi)側壁43更利于燃氣氣流形成旋流。旋流釜4的內(nèi)側壁43從下往上漸縮，也就是說，旋流釜4中空的空間從下往上越來越細，使得燃氣氣流在旋流釜4內(nèi)螺旋上升的速度越來越快，利于燃氣混合均勻，并且，燃氣在進入攪拌空間61之前也具有較快的流速，進入攪拌空間61后經(jīng)吹風器62加速能達到更高的流速，使得氣流之間的碰撞更加劇烈，攪拌效果更佳?？稍谛鞲?的出口42處設置濾網(wǎng)5，過濾燃氣中的固體雜質(zhì)，此外，濾網(wǎng)5也可以對燃氣進行精細切割，進一步地消除燃氣中的團流。
[0039]如圖1所示，本實施例的燃氣均質(zhì)處理裝置還包括回氣管7和加壓風機2，加壓風機2位于燃氣入口 I后端，從燃氣入口 I流入的燃氣經(jīng)由加壓風機2加速，從加壓風機2的加壓噴嘴21噴射到除團機構3的除團通道31內(nèi)，回氣管7的入口 71連通攪拌空間61，出口連通燃氣入口 I，加壓風機2在其前后端形成氣壓差，從而使攪拌空間61內(nèi)的部分燃氣可經(jīng)由回氣管7回流至燃氣入口 I處，重新流入攪拌空間61，相當于抽取前一段時間輸入的燃氣和后一段時間輸入的燃氣在攪拌空間61內(nèi)攪拌混合，如此可避免輸氣管道送來的燃氣在各個時間段內(nèi)不均勻?qū)е卤景l(fā)明的燃氣均質(zhì)處理裝置輸出的燃氣的濃度出現(xiàn)斷崖式的變化。
[0040]需要說明的是，加壓風機2、除團機構3和旋流釜4在本發(fā)明的燃氣均質(zhì)處理裝置的燃氣通路中的位置順序可調(diào)整，回氣管7的出口須在加壓風機2前端，如此才可借助加壓風機2前后端的氣壓差使攪拌空間61內(nèi)的燃氣回流。
[0041]如圖1所示，回氣管7設有調(diào)整閥73，以調(diào)整回氣管7內(nèi)的氣流的流速，使得本實施例的燃氣均質(zhì)處理裝置前后輸出的燃氣濃度更加均勻。加壓風機2和吹風器62通過蝸桿8實現(xiàn)聯(lián)動，因此加壓風機2和吹風器62可共享一臺電機，無需為它們分別設置電機，節(jié)約成本。蝸桿8設有橡膠聯(lián)軸器81，以降低噪音和加壓風機2和所述吹風器62的共振幅度。
[0042]燃氣中可能還有水分，久而久之，攪拌釜6內(nèi)壁會凝結形成水珠并流到攪拌釜6底部積存，因此在攪拌釜6底部設置積液閥63，以排出積存在攪拌釜6底部的液體。本實施例中，如圖1所示，除團機構3和旋流釜4均設在攪拌釜6內(nèi)，然而這并非是必須如此的，在其他實施例中，也可設在攪拌釜6外。
[0043]以上所揭露的僅為本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明創(chuàng)造之權利范圍，因此依本發(fā)明創(chuàng)造申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明創(chuàng)造所涵蓋的范圍。
【主權項】
1.燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，包括燃氣入口、燃氣出口和攪拌釜，攪拌釜內(nèi)形成有攪拌空間，燃氣從所述燃氣入口輸入攪拌空間，攪拌空間內(nèi)設有至少兩個吹風器，各個吹風器的出風方向相交，以使各個吹風器吹出的燃氣氣流相互碰撞混合，從而將攪拌空間內(nèi)的燃氣攪拌均勻后從所述燃氣出口輸出。2.根據(jù)權利要求1所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，吹風器有兩個，該兩個吹風器的出風方向相對。3.根據(jù)權利要求1所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，還包括用于消除燃氣中的團流的除團機構，除團機構入口連通所述燃氣入口，出口連通攪拌空間。4.根據(jù)權利要求3所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，除團機構設有除團通道，除團通道內(nèi)設有若干個除團欄，以在除團通道內(nèi)形成曲折、狹窄的燃氣通路，從而消除流經(jīng)除團通道的燃氣中的團流。5.根據(jù)權利要求1所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，還包括中空的旋流釜，其內(nèi)側壁為筒狀曲面，旋流釜頂部開口作為出口連通攪拌空間，側方開口作為入口連通所述燃氣入口，以讓從旋流釜側方的入口流入的燃氣形成螺旋上升的氣流。6.根據(jù)權利要求5所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，旋流釜的內(nèi)側壁為從下往上傾斜的筒狀曲面。7.根據(jù)權利要求5所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，旋流釜的內(nèi)側壁從下往上漸縮。8.根據(jù)權利要求5所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，旋流釜的內(nèi)側壁的水平截面為圓形。9.根據(jù)權利要求5所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，還包括濾網(wǎng)，濾網(wǎng)設于旋流釜的出口處。10.根據(jù)權利要求1-9任一項所述的燃氣均質(zhì)處理裝置，其特征是，還包括回氣管和加壓風機，加壓風機位于所述燃氣入口和攪拌釜之間，以讓從所述燃氣入口流入的燃氣經(jīng)由加壓風機后加速流往攪拌釜內(nèi)的攪拌空間，回氣管入口連通攪拌空間，出口連通所述燃氣入口，以讓攪拌空間內(nèi)的部分燃氣回流至所述燃氣入口。
【文檔編號】F02M21/02GK105971771SQ201610495452
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】溫國生, 吳昊旻
【申請人】廣東康菱動力科技有限公司