一种多通道等离子体区域点火燃烧装置的制造方法_3

文档序号:8556130阅读:来源:国知局
间带有溅板雾化的进气管,它安装在外壳9与低压电极8的进口端,与进口密封连接;所述的切向气孔3是指进气鱼嘴2出气孔,进气鱼嘴2出口孔设有一个或多个叶片,出口叶片使气流在旋流室内高速旋转,出口叶片高度与旋流室径向间距相同;所述的气管4是指从进气鱼嘴来的混气送入高压电极的管路,与中空绝缘体5连接,或单独在中空绝缘体5进口设置进气鱼嘴,供给燃油混气;所述的中空绝缘体5安装在高压电极和气管之间,其下游为高压电极,上游为气管;所述的高压电极6是指金属圆管或圆柱体,安装在点火器中心位置的电极,内部开有中心射流孔,外侧与绝缘件连接,其上或放置绝缘阻挡介质,或设有放电凸起物,其与等离子体电源的高压线连接;所述的绝缘件7是指安装在高压电极和低压电极之间的陶瓷等绝缘材料,保证高压电极和低压电极之间的良好放电,其内侧为高压电极,外侧为低压电极,保证高压电极和低压电极同轴;所述的低压电极8是指中空的圆管,其上开有一定数目的小孔,保证高压电极和低压电极的低速区的气体流动,其内侧为绝缘件,外侧为壳体,与内侧绝缘件和外侧壳体紧密连接,其与等离子体电源的低压线连接;所述的外壳9是指圆筒形中空金属件,内侧与低压电极连接,外侧壁面与进气鱼嘴密封连接,一端与绝缘介质连接,一端出口与稳焰室连接;所述的旋流室10是指外壳内的旋转气流通道,其外侧为壳体,内侧为低压电极,进口为绝缘件,出口为稳焰室;所述的气孔11是指低压电极上开有一定数目的混气流动孔,保证低速区内的混气流动,使低速区内始终有火焰燃烧;所述的阻挡介质12是指安装在高压电极外侧的绝缘材料,保证高压电极和低压电极之间的低速区产生大体积的低温等离子体,从而实现大体积点火。或在高压电极上设置一定排列数目的凸起物16(参见图2),其大小相同,外端外径相同,位于低速区内,保证高压电极各凸起物向低压电极放电的几率相同,保证多点放电,或使用纳秒脉冲电源可不使用介质阻挡放电;所述的低速区13是指高压电极和低压电极之间的空间安流动区域,保证低速条件下可靠点火;所述的中心射流14是指高压电极中心的射流,保证点火装置射流火焰的穿透能力;所述的稳焰室15是指一定形状的燃烧注定区域,其安装在壳体出口处,创造回流区,保证点火焰的稳定性,燃烧充分。
[0039]实施例2:
[0040]如图2所示,一种多通道等离子体区域点火燃烧装置,主要包括喷嘴1、进气鱼嘴2、切向气孔3、气管4、中空绝缘体5、高压电极6、绝缘件7、低压电极8、外壳9、旋流室10、气孔11、凸起物16、低速区13、中心射流14、稳焰室15 ;所述的喷嘴I是指直流喷嘴或其它喷嘴,安装在进气鱼嘴管壁中一定位置;所述的进气鱼嘴2是指中间带有溅板雾化的进气管,它安装在外壳的上游处,与外壳密封连接;所述的切向气孔3是指长方形进气孔,其高度与旋流室径向距离相同,其布置在外壳的上游处,保证高速气流进入旋流室后,产生高速的旋转气流;所述的气管4是指从进气鱼嘴来的混气送入高压电极的管路,与高压电极连接,也可为单独在高压电极进口设置进气鱼嘴,供给燃油混气;所述的中空绝缘体5安装在高压电极和气管之间,其下游为高压电极,上游为气管;所述的高压电极6是指金属圆管或圆柱体,安装在点火器中心位置的电极,内部开有中心射流孔,外侧与绝缘件连接,其上或设有放凸起物16,或放置绝缘阻挡介质12(参见图1),其与等离子体电源的高压线连接;所述的绝缘件7是指安装在高压电极和低压电极之间的陶瓷等绝缘材料,保证高压电极和低压电极之间的良好放电,其内侧为高压电极,外侧为低压电极,保证高压电极和低压电极同轴;所述的低压电极8是指中空的圆管,其上开有一定数目的小孔,保证高压电极和低压电极的低速区的气体流动,其内侧为绝缘件,外侧为壳体,与内侧绝缘件和外侧壳体紧密连接,其与等离子体电源的低压线连接;所述的外壳9是指圆筒形中空金属件,内侧与低压电极连接,外侧壁面与进气鱼嘴密封连接,一端与绝缘介质连接,一端出口与稳焰室连接;所述的旋流室10是指外壳内的旋转气流通道,其外侧为壳体,内侧为低压电极,进口为绝缘件,出口为稳焰室;所述的气孔11是指低压电极上开有一定数目的混气流动孔,保证低速区内的混气流动,使低速区内始终有火焰燃烧;所述的放电凸起物16是指高压电极上设置一定排列数目的凸起物,其大小相同,外端外径相同,位于低速区内,保证高压电极各凸起物16向低压电极放电的几率相同,保证多点放电,或圆柱形高压电极外侧安装绝缘阻挡介质,实现区域放电,或使用纳秒脉冲电源可不使用介质阻挡放电;所述的低速区13是指高压电极和低压电极之间的空间安流动区域,保证低速条件下可靠点火;所述的中心射流14是指高压电极中心的射流,保证点火装置射流火焰的穿透能力;所述的稳焰室15是指一定形状的燃烧注定区域,其安装在壳体出口处,创造回流区,保证点火焰的稳定性,燃烧充分。
[0041]安装顺序:高压电极6与绝缘件7连接;绝缘件7与低压电极8连接;低压电极8与外壳9连接;外壳9与稳焰室15连接;喷嘴I与进气鱼嘴2连接;进气鱼嘴2与低压电极8和外壳9连接;进气鱼嘴2与气管4连接;气管4与中空绝缘体5连接;中空绝缘体5与高压电极连接;高压电极5与电源的高压线连接;低压电极8与电源的低压线连接。
[0042]本发明的多通道等离子体区域点火燃烧装置的工作过程如下:在发动机的燃烧室中,进气鱼嘴2的进气一直存在,燃油通过喷嘴I喷射到进气鱼嘴2的溅板上雾化掺混,燃油混气通过切向气孔3进入旋流室10,燃油混气在旋流室10内高速旋转,改善燃油的雾化蒸发和掺混,混气旋转流出旋流室10,进入稳焰室15,由于旋转混气造成点火装置内压力低,燃油混气或从低压电极8的气孔11流入低速区13,或混气从低速区13的出口流入低速区,再从低压电极上的气孔11流出,另一股燃油混气通过气管4进入高压电极6,混气通过中心射流14穿过稳焰室15 ;在供油的同时,等离子体电源开始通电,高压电极6上的放凸起物16向低压电极8放电,点燃低速区13内的可燃混气,低速区13内的火焰点燃稳焰室15内回流区的混气,火焰进一步点燃旋转气流混气和高速射流混气,从而建立了稳定高速火焰,此强大的高速射流火焰,能够点燃发动机燃烧室内的燃油混气,保证发动机的可靠点火和火焰稳定性。
[0043]从以上叙述可知,本发明通过充分利用高速旋转气流的燃油雾化蒸发掺混和燃烧稳焰功能,高压电极高速中心射流火焰的穿透能力,在高压电极和低压电极之间的低速区实现等离子体多点点火和区域点火,此值班的高温燃烧热核区和稳焰室,起到点火源和火焰稳定的作用,构成微型高速燃烧室,高压电极和低压电极出口为回流区,高速射流和旋转气流冷却点火装置,该点火装置提供的高速射流火焰,能够保证发动机在低压低温和高速条件下的可靠点火和稳定燃烧,扩展了稳定燃烧工作范围。本发明通过合理设计,能够满足高性能发动机点火的需要。并能够满足电站燃煤锅炉的起动点火需求。
[0044]本发明的一种多通道等离子体区域点火燃烧装置,适用发动机内的参数范围为空气压力0.03-3.0Mpa,进口气流温度300-1000K,速度50-200m/s。该点火装置的燃油流量0.5-20g/s,电源电压l
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