一种气体燃料预混罐的制作方法
【专利摘要】一种气体燃料预混罐属于内燃机燃烧领域。其特征在于：前端盖（1）的中心处连接有视窗（2），在视窗（2）外侧安装有电机（5）；在视窗（2）两侧，即预混灌内部和外部各装有一个叶片（4），叶片（4）为两端分别带有两个空心圆柱孔的长方形铝板，预混罐外侧叶片圆柱孔开口向上，内侧叶片开口向下；在叶片（4）的每个圆柱孔内内各装有一块磁铁；电机（5）的输出轴与预混罐外部叶片（4）的叶片轴孔连接，内部的叶片（4）的中心连接有风扇轴（9）；风扇轴（9）中间固定连接有用来搅拌气体燃料的风扇（3），风扇轴（9）下端连接支撑柱（12）。本装置实现多功能化，避免了现有的预混灌分层和导线深入罐体内易产生火花导致爆炸的现象。
【专利说明】一种气体燃料预混罐
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种气体燃料预混罐，主要适用于多种气体燃料的均匀混合和液体燃料的加热气化。气体燃料直接充入预混罐加热搅拌，混合均匀，进而喷入燃烧室，譬如快压机和者定容燃烧弹中，进行各类内燃机替代燃料的燃烧研究。同时该预混罐能够加热气化液体燃料，适用范围广泛。属于内燃机燃烧研究领域。
【背景技术】
[0002]现在生产或实验中用于研究气体燃料均匀混合的预混装置，主要是对罐体表面加热以加快气体扩散使其充分混合或者直接在罐体内部带电源线的风扇搅拌等方法；而液体燃料则主要是通过燃料管内加热进而直接通入到燃烧室喷嘴的下部，在喷嘴处设有预热装置。现有的预混罐一般为球形、桶形、或椭圆形的封闭空间，多种燃料在此空间内进行搅拌或扩散以达到均匀混合的目的。现有预混罐的主要缺点在于:1、用于风扇搅拌接入的导线深入罐体内，预混室内密封不易解决；2、导线深入预混罐内部，容易产生火花使可燃气体发生爆炸，危险性较大；3、加热方式的预混罐，气体扩散混合需要一定的时间,可能会导致部分气体分层，同时，加热的时间不好把握。4、使用范围比较单一，一般只能对气体燃料进行预混；5、一般预混罐的预混室容积较小，在同一组实验中需要多次配备混合气体，造成较大误差。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有预混罐不易密封、导线产生火花和产生较大实验误差等缺陷，提出了一种气体燃料预混罐。对于气体燃料的混合，通过电机带动罐体外部的磁力叶片，在内外磁力的作用下，内部磁力叶片随之转动，最终带动罐体内部风扇转动，实现其搅拌混合，同时在加热板的作用下加速气体燃料的均匀混合；对于以后总或多种液体燃料，预混罐底部的加热棒和周侧的加热板接通电源，使其加热气化，进而喷入燃烧室或者进行混合后以备进行实验。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。一种气体燃料预混罐，包括有罐体13、前端盖I和视窗2围成的预混室；其特征在于:前端盖I的中心处连接有视窗2，在视窗2外侧安装有电机5 ;在视窗2两侧，即预混灌内部和外部各装有一个叶片4，叶片4为两端分别带有两个空心圆柱孔的长方形铝板，预混罐外侧叶片空心圆柱孔开口向上，内侧叶片开口向下；在叶片4的每个空心圆柱孔内内各装有一块磁铁，磁铁与孔过盈配合，磁铁靠磁力吸引固定在空心圆柱孔内；电机5的输出轴与预混罐外部叶片4的叶片轴孔连接，预混灌内部的磁铁位于与外部的磁铁相对应的位置，内部的叶片4的中心连接有风扇轴9 ；风扇轴9中间固定连接有用来搅拌气体燃料的风扇3,风扇轴9下端连接支撑柱12,支撑柱12与罐体13底部内侧连接；罐体13底部外侧的罐体支架21与预混罐伸缩支架15螺纹连接实现预混罐的高度可调；罐体13底部外侧的加热棒安装板14上设有加热棒安装孔20，用于直接固定安装加热棒。[0005]风扇轴9和支撑柱12通过轴承11连接在一起，风扇轴9与轴承11内端面和支撑柱12与轴承11外端面均为过盈配合。
[0006]支撑柱12通过焊接或胶水粘接的方式固定在罐体13底部内侧；支撑柱12可根据预混罐空间大小适当的设计其直径和高度。
[0007]预混罐的罐体13内腔为圆柱体,直径不小于400mm，高度不小于600mm，过小罐体内所混合的气体量不够使用，过大则可能风扇的风力不足。
[0008]视窗2采用高强度石英玻璃，玻璃的厚度不大于60mm且不小于30mm，过薄强度不够，过大磁力难以穿透。视窗2嵌入前端盖I和罐体13之间，前端盖I外侧设挡住视窗2的凸沿。
[0009]视窗2两侧的磁铁距离视窗2的距离应不小于1mm，不大于6mm。
[0010]罐体13上设置有进排孔17和压力变送器安装孔16。
[0011]罐体13上设置有两个与电机支架7连接的螺纹孔19，电机5安装在电机支架7上，用来对电机的高度进行定位。
[0012]罐体13的周侧包裹有加热板8，加热板8上设置有与罐体13相对应的安装孔。
[0013]罐体13底部外侧通过焊接或者耐高温胶水连接加热棒安装板14，加热棒安装板14上设置有多个加热棒安装孔20，孔数可根据实际情况进行调整。
[0014]本装置的主要优点在于:1、使用磁力风扇，取消了内接导线，实现非接触式的搅拌，罐体密封性好，危险性降低；2、加热棒和加热板的加热解决了液体燃料的气化预热问题，拓展了预混罐的使用范围，同时加热可以加速气体燃料的均匀混合；3、可连续的提供均匀混合的预热气体；4、通过体积的设计，可保证实验在同一当量比下的配气一次完成且均匀混合，保证了多次试验数据的一致性，大大的降低实验多次配气和加热扩散混合带来的误差；4、采用视窗结构，内部的搅拌情况实现可视化。5、根据热气流上升的原理，风扇安装在预混罐罐体的上部,可以加大气体的搅动,使混合更加均匀充分。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为气体燃料预混灌装置示意图
[0016]图2为图1所示实施例预混装置罐体主视图
[0017]图3为图1所示实施例预混装置罐体左视图
[0018]图4为图1所示实施例预混装置罐体俯视图
[0019]图5为图1所示实施例预混装置罐体仰视图
[0020]图6 (a)为图1所示实施例预混装置前端盖主视图
[0021]图6(b)为图1所示实施例预混装置前端盖左视图
[0022]图7(a)为图1所示实施例预混装置视窗主视图
[0023]图7(b)为图1所示实施例预混装置视窗俯视图
[0024]图8 (a)为图1所示实施例预混装置电机支架仰视图
[0025]图8 (b)为图1所示实施例预混装置电机支架主视图
[0026]图9 (a)为图1所示实施例预混装置伸缩支架主视图
[0027]图9 (b)为图1所示实施例预混装置伸缩支架俯视图
[0028]图10(a)为图1所示实施例预混装置电机轴主视图[0029]图10(b)为图1所示实施例预混装置电机轴左视图
[0030]图10(c)为图1所示实施例预混装置电机轴俯视图
[0031]图11 (a)为图1所示实施例预混装置风扇轴主视图
[0032]图11 (b)为图1所示实施例预混装置风扇轴左视图
[0033]图11 (C)为图1所示实施例预混装置风扇轴俯视图
[0034]图12(a)为图1所示实施例预混装置支撑柱主视图
[0035]图12(b)为图1所示实施例预混装置支撑柱俯视图
[0036]图13(a)为图1所示实施例预混装置叶片主视图
[0037]图13(b)为图1所示实施例预混装置叶片俯视图
[0038]图中:1_前端盖；2_视窗；3_垫片；4_叶片；5_电机；；6_电机轴；7_电机支架；8-加热板；9_风扇轴；10_风扇；11_轴承；12-支撑柱；13_罐体；14-加热棒安装板；15_伸缩支架；16-压力变送器安装孔；17-进排孔；18-端盖连接孔；19_电机支架连接孔；20_加热棒安装孔；21_罐体支架；22_前端盖孔；23_固定电机孔；24_电机轴孔；25_固定电机支架孔；26_伸缩支架固定螺栓；27_伸缩支架底座；28_顶丝孔；29_圆柱孔；30_叶片轴孔
【具体实施方式】
[0039]基于本专利的特点，主要是是对不同气体和液体的搅拌混合，下面结合附图和【具体实施方式】对于本实用新型进一步的说明:
[0040]本实施例主要由罐体13、前端盖I和视窗2围成预混室，并且在罐体13上设置有进排孔17、压力变送器安装孔16和电机支架连接孔19 ;在罐体13底部外侧有罐体支架21，罐体支架21与伸缩支架15连接，实现预混罐的高度可调；罐体13底部连接有加热棒安装板14，用于预混罐的底部加热，实现液体的气化；在罐体13的前端面上开有18个端盖连接孔18 ;前端盖I上开有与罐体13对应的18个前端盖孔22，用来做螺栓连接；在罐体13周侧包裹加热板8，对气体加热加速预混，加热板8上设置有与罐体13相对应的安装孔；电机支架7上开有与罐体13匹配的两个固定电机支架孔25，与电机支架连接孔18通过螺纹连接；在电机支架7的折弯处焊有肋板用来提高强度；电机5穿过电机轴孔24，螺栓通过固定电机孔23将电机5固定在电机支架7上面，通过电机轴6连接上外部的磁铁叶片4，叶片4上开有放置磁铁的圆柱孔29和叶片轴孔30 ;支撑柱12通过焊接或胶水粘接的方式固定在罐体13底部内侧中心，支撑柱12对应得开有固定轴承孔和风扇轴孔；风扇10穿过风扇轴9，通过螺母对其进行定位；风扇轴9两端分别连接轴承11和内部的磁铁叶片4 ;视窗2为高强度透明且不被磁化的石英玻璃，从前端盖I内侧嵌入，前端盖I外侧设挡住视窗2的凸沿，视窗2与罐体13通过垫片3进行密封处理。
[0041]本实施例中所述内外磁铁距离视窗2的距离为3mm ;预混罐内腔为圆柱体，直径为600mm,高度700mm ;视窗2选用厚度为40mm的石英玻璃。
[0042]基于本专利的特点，主要分为两种情况下的使用方法。一种是不同气体燃料的预热预混，另一种是液体燃料的加热预混。
[0043]1、不同气体燃料的均匀预混，例如附图所示。
[0044]首先打开进排孔连接管道的排气开关，利用真空泵将其内部抽成真空，关闭排气孔；然后打开进排孔连接管道的进气开关，将要混合的气体分别充入预混罐，打开电源电动机开始工作，带动外侧叶片转动，在磁力的作用下内侧叶片随外侧叶片转动，风扇也随即转动，实现气体的预混。在预混的同时可以打开电源使加热板工作，加热预混罐内气体可以加速气体的混合。待一定时间后气体混合均匀，打开进排孔的排气孔，将气体充入快压机或者定容燃烧弹进行实验；预混罐内一次混合的气体可进行多次试验，保证实验数据的一致性，减少实验误差。
[0045]2、不同液体燃料的均匀预混，例如附图所示。
[0046]同样，首先打开进排孔连接管道的排气开关，利用真空泵将其内部抽成真空，关闭排气孔；然后打开进排孔连接管道的进液开关，将要气化混合的液体按照次序分别充入预混罐,打开电源,预混罐周侧加热板和底部加热棒同时工作,对液体进行加热,达到沸点开始气化；此时打开电源电动机工作，带动外侧叶片转动，在磁力的作用下内侧叶片随外侧叶片转动，风扇也随之转动，开始对气化物进行预混。实现了预混罐的多功能化。混合均匀的气化产物通过排气孔沿着管道喷入燃烧室，开始进行试验研究。
【权利要求】
1.一种气体燃料预混罐，包括有罐体(13)、前端盖(I)和视窗(2)围成的预混室；其特征在于:前端盖(I)的中心处连接有视窗(2)，在视窗(2)外侧安装有电机(5);在视窗(2)两侧，即预混灌内部和外部各装有一个叶片(4)，叶片(4)为两端分别带有两个空心圆柱孔的长方形铝板，预混罐外侧叶片空心圆柱孔开口向上，内侧叶片开口向下；在叶片(4)的每个空心圆柱孔内内各装有一块磁铁，磁铁与孔过盈配合，磁铁靠磁力吸引固定在空心圆柱孔内；电机(5)的输出轴与预混罐外部叶片(4)的叶片轴孔连接，预混灌内部的磁铁位于与外部的磁铁相对应的位置，内部的叶片(4)的中心连接有风扇轴(9);风扇轴(9)中间固定连接有用来搅拌气体燃料的风扇(3 )，风扇轴(9 )下端连接支撑柱(12)，支撑柱(12 )与罐体(13 )底部内侧连接；罐体(13 )底部外侧的罐体支架(21)与预混罐伸缩支架(15 )螺纹连接实现预混罐的高度可调；罐体(13)底部外侧的加热棒安装板(14)上设有加热棒安装孔(20),用于直接固定安装加热棒。
2.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:所述预混罐内腔为圆柱体,直径不小于600mm,高度不小于700_。
3.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:在罐体(13)上端设置有进气孔(17)、压力变送器安装孔(16)和电机支架连接孔(19)。
4.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:罐体(13)与加热棒安装板(14 )通过焊接或者胶水连接。
5.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:所述视窗(2)采用石英玻璃，玻璃的厚度不大于60mm,且不小于30mm ;视窗(2)嵌入前端盖(I)和罐体(13)之间，前端盖(I)外侧设挡住视窗(2 )的凸沿。
6.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:所述视窗(2)两侧的磁铁距离视窗(2)的距离不小于1mm，不大于6mm。
7.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:支撑柱(12)通过焊接或胶水粘接的方式固定在罐体(13)底部内侧中心处。
8.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:支撑柱(12)上端开有风扇轴孔和轴承安装孔，轴承安装孔与轴承(11)外端面过盈配合，风扇轴(9)的下端和轴承(11)内端面过盈配合。
9.根据权利要求1所述的一种气体燃料预混罐，其特征在于:预混罐周侧包裹有加热板(8)，加热板(8)上设置有与罐体(13)相配合的安装孔。
【文档编号】F02M21/04GK203640867SQ201320812848
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月8日 优先权日:2013年12月8日
【发明者】崔丹丹, 刘昊, 张红光 申请人:北京工业大学