燃气均质处理装置的制造方法
【专利摘要】燃气均质处理装置，涉及燃气均质处理技术领域，其包括燃气入口、燃气出口和搅拌釜，搅拌釜内形成有搅拌空间，燃气从所述燃气入口输入搅拌空间，搅拌空间内设有至少两个吹风器，各个吹风器的出风方向相交，以使各个吹风器吹出的燃气气流相互碰撞混合，从而将搅拌空间内的燃气搅拌均匀后从所述燃气出口输出。在搅拌釜内采用两个以上吹风器让燃气形成两股以上的气流相互碰撞混合，以此形成剧烈的搅拌作用，让燃气被搅拌均匀，从而输出浓度均匀的燃气给混合器，混合器可有效地控制空燃比，给发动机的燃烧室输送具有稳定的空燃比的混合气，让发动机输出稳定的动力。
【专利说明】
燃气均质处理装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及燃气均质处理技术领域。
【背景技术】
[0002]燃气发动机是近年来兴起的新能源发动机，其以天然气等可燃气体作为能源，燃烧后产生的气体对大气的污染相比传统的柴油发动机和汽油发动机要小，燃气发动机也由于其环保的特性，得到了推广和发展。
[0003]燃气在进入发动机的燃烧室内燃烧前，须经过混合器，混合器将燃气和空气以一定的比例进行混合，再将混合气送入燃烧室燃烧产生动力。燃气在进入混合器之前，应该是均质稳定的，即浓度均匀的，然而，燃气在输气管道中流动时却有以下多种形态，造成输气管道中的燃气浓度不均:
[0004]层流:流体作有规律的平行流动，气体质点之间互不干扰混杂；
[0005]过渡层:质点沿轴线前进时，在垂直于轴向上也有分速度；
[0006]紊流:质点之间互相碰撞互相混杂，运动轨迹错综复杂；
[0007]团流:流体的前后有明显的密度变化，团中质点之间互相碰撞混杂，但表现得不容易扩散，难以和周围的气流均匀混合，可用水流中有一胶冻状物随水流流动来形容这种气流形态；
[0008]湍流:流体在流动中上下变化，质点互相碰撞混杂，可以用流动中的水里滴墨水来形容这种气流形态。
[0009]输气管道中浓度不均的燃气输入到混合器中，由于燃气浓度不断变化，混合器无法及时跟随相应，因此难以对空燃比(空气和燃气的比例)进行有效的控制，导致燃气发动机的动力输出不稳定。
【发明内容】
[0010]有鉴于此，本发明提供一种燃气均质处理装置，其能输出浓度均匀的燃气，让燃气发动机输出稳定的动力。
[0011 ]为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。
[0012]燃气均质处理装置，包括燃气入口、燃气出口和搅拌釜，搅拌釜内形成有搅拌空间，燃气从所述燃气入口输入搅拌空间，搅拌空间内设有至少两个吹风器，各个吹风器的出风方向相交，以使各个吹风器吹出的燃气气流相互碰撞混合，从而将搅拌空间内的燃气搅拌均匀后从所述燃气出口输出。
[0013]在搅拌釜内采用两个以上吹风器让燃气形成两股以上的气流相互碰撞混合，以此形成剧烈的搅拌作用，让燃气被搅拌均匀，从而输出浓度均匀的燃气给混合器，混合器可有效地控制空燃比，给发动机的燃烧室输送具有稳定的空燃比的混合气，让发动机输出稳定的动力。
[0014]较佳地，吹风器有两个，该两个吹风器的出风方向相对。
[0015]较佳地，还包括用于消除燃气中的团流的除团机构，除团机构入口连通所述燃气入口，出口连通搅拌空间。团流不容易扩散，为避免在搅拌空间中也未能充分将团流消除，因此在搅拌釜前端设置除团机构，除团机构将流经其中的燃气中的团流消除后，燃气再进入搅拌空间内进行搅拌。
[0016]较佳地，除团机构设有除团通道，除团通道内设有若干个除团栏，以在除团通道内形成曲折、狭窄的燃气通路，从而消除流经除团通道的燃气中的团流。由除团栏在除团通道内形成的曲折燃气通路，燃气流经该燃气通路时，团流被分割分离，从而被消除，使得燃气在搅拌空间内容易扩散形成浓度均匀的燃气。
[0017]较佳地，还包括中空的旋流釜，其内侧壁为筒状曲面，旋流釜顶部开口作为出口连通搅拌空间，侧方开口作为入口连通所述燃气入口，以让从旋流釜侧方的入口流入的燃气形成螺旋上升的气流。旋流釜入口设在侧方，出口设在顶部，内侧壁为筒状曲面，燃气从侧方的入口进入后，在流动过程中会遇到旋流釜的内侧壁的阻挡而改变流动方向，沿着筒状曲面的内侧壁螺旋上升从顶部出口流出，旋流釜让燃气在进入搅拌空间之前形成旋流，燃气可被初步搅拌。
[0018]较佳地，旋流釜的内侧壁为从下往上倾斜的筒状曲面。内侧壁从下往上倾斜，也就是说旋流釜中空的空间是从下往上倾斜的，更容易让燃气在其中形成旋流。
[0019]较佳地，旋流釜的内侧壁从下往上渐缩。如此，使得旋流釜内中空的空间从下往上渐缩，旋流釜内的燃气通道逐渐收窄，使得其中的燃气流速逐渐加大，从旋流釜的顶部出口加速流出，燃气在旋流釜内形成旋流，且流速越来越快，搅拌效果更佳，利于燃气混合均匀。
[0020]较佳地，旋流釜的内侧壁的水平截面为圆形。如此，更利于燃气在旋流釜内形成旋流。
[0021]较佳地，还包括滤网，滤网设于旋流釜的出口处。滤网可过滤燃气中的一些固体杂质，防止其进入搅拌空间中对吹风器造成损伤，也防止固体杂质进入发动机的燃烧室造成发动机损伤。
[0022]较佳地，还包括回气管和加压风机，加压风机位于所述燃气入口和搅拌釜之间，以让从所述燃气入口流入的燃气经由加压风机后加速流往搅拌釜内的搅拌空间，回气管入口连通搅拌空间，出口连通所述燃气入口，以让搅拌空间内的部分燃气回流至所述燃气入口。加压风机加速燃气的流动，也在其前后端形成燃气压差，从而让搅拌空间内的部分燃气经由回气管回流至所述燃气入口重新流入搅拌空间，让搅拌空间内的部分燃气回流，相当于抽取前一段时间输入的燃气和后一段时间输入的燃气在搅拌空间内搅拌混合，如此可避免输气管道送来的燃气在各个时间段内不均匀导致本发明的燃气均质处理装置输出的燃气的浓度出现断崖式的变化。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的燃气均质处理装置的结构示意图；
[0024]图2为旋流釜的仰视图。
[0025]附图标记包括:
[0026]燃气入口 I;
[0027]加压风机2，加压喷嘴21;
[0028]除团机构3，除团通道31，除团栏32;
[0029]旋流釜4，入口41，出口42，内侧壁43;
[0030]滤网5;
[0031 ] 搅拌釜6，搅拌空间61，吹风器62，积液阀63;
[0032]回气管7，入口 71，出口 72，调整阀73;
[0033]蜗杆8，橡胶联轴器81;
[0034]燃气出口 9。
【具体实施方式】
[0035]以下结合具体实施例对本发明创造进行详细说明。
[0036]如图1所示，本实施例的燃气均质处理装置包括燃气入口1、除团机构3、旋流釜4和搅拌釜6，搅拌釜6内空形成搅拌空间61，搅拌空间61内设有两个吹风器62，本实施例中，吹风器62为风扇，在其他实施例中也可以是风扇之外的其他形式，例如空气增倍机，只要能形成气流即可。吹风器62的数量也不局限于两个，两个或者两个以上皆可，目的在于形成多股相互碰撞的气流，因此要求各个吹风器62的出风方向相交。如图1所示，本实施例中，两个吹风器62的出风方向相对，燃气从燃气入口 I流入，经由除团机构3消除团流、旋流釜4形成旋流后流入搅拌空间61，两个吹风器62将搅拌空间61内的燃气吹出形成两股燃气气流，该两股燃气气流相互碰撞混合，产生剧烈的搅拌效果，从而将搅拌空间61内的燃气搅拌均匀(浓度均匀)，被搅拌得浓度均质的燃气从燃气出口 9输出。本发明的燃气均质处理装置将输气管道送来的燃气搅拌均匀，向混合器提供浓度均匀的燃气，是的混合器可有效地控制空燃比，给发动机的燃烧室输送具有稳定的空燃比的混合气，从而让发动机输出稳定的动力，避免出现爆震的现象。需要说明的是，加压风机2、除团机构3和旋流釜4并非是一定需要的，可视情况增删。
[0037]如图1所示，除团机构3设有除团通道31，除团通道31入口连通燃气入口 I，出口经由旋流釜4连通搅拌空间61，除团通道31内设有若干个除团栏32，各个除团栏32在除团通道31内依次交错分布，以在除团通道31内形成曲折、狭窄的燃气通路，燃气流经该燃气通路时，其中的团流被分割分离，并和周围的气流混合，从而被消除。本领域的普通技术人员应当了解，设置除团栏32在除团通道31内形成的燃气通路的狭窄程度以能够有效分割分离燃气中的团流为准。除团栏32在除团通道31内的分布方式不限于依次交错分布，只要能形成曲折、狭窄的燃气通路即可。
[0038]结合图1和图2，旋流釜4中空，其内侧壁43为筒状曲面，旋流釜4侧方开口作为入口41接收从除团机构3流来的燃气，顶部开口作为出口 42连通搅拌空间61，燃气从侧方的入口41进入后，在流动过程中会遇到旋流釜4的内侧壁43的阻挡而改变流动方向，沿着筒状曲面的内侧壁43形成旋流，气流螺旋上升从顶部出口 42流出，旋流釜4让燃气在进入搅拌空间61之前形成旋流，燃气可被初步搅拌。进一步地，旋流釜4的内侧壁43从下往上逐渐倾斜，如此让燃气气流更容易在其中形成旋流。此外，旋流釜4的内侧壁43的水平截面是圆形，圆滑的内侧壁43更利于燃气气流形成旋流。旋流釜4的内侧壁43从下往上渐缩，也就是说，旋流釜4中空的空间从下往上越来越细，使得燃气气流在旋流釜4内螺旋上升的速度越来越快，利于燃气混合均匀，并且，燃气在进入搅拌空间61之前也具有较快的流速，进入搅拌空间61后经吹风器62加速能达到更高的流速，使得气流之间的碰撞更加剧烈，搅拌效果更佳。可在旋流釜4的出口42处设置滤网5，过滤燃气中的固体杂质，此外，滤网5也可以对燃气进行精细切割，进一步地消除燃气中的团流。
[0039]如图1所示，本实施例的燃气均质处理装置还包括回气管7和加压风机2，加压风机2位于燃气入口 I后端，从燃气入口 I流入的燃气经由加压风机2加速，从加压风机2的加压喷嘴21喷射到除团机构3的除团通道31内，回气管7的入口 71连通搅拌空间61，出口连通燃气入口 I，加压风机2在其前后端形成气压差，从而使搅拌空间61内的部分燃气可经由回气管7回流至燃气入口 I处，重新流入搅拌空间61，相当于抽取前一段时间输入的燃气和后一段时间输入的燃气在搅拌空间61内搅拌混合，如此可避免输气管道送来的燃气在各个时间段内不均匀导致本发明的燃气均质处理装置输出的燃气的浓度出现断崖式的变化。
[0040]需要说明的是，加压风机2、除团机构3和旋流釜4在本发明的燃气均质处理装置的燃气通路中的位置顺序可调整，回气管7的出口须在加压风机2前端，如此才可借助加压风机2前后端的气压差使搅拌空间61内的燃气回流。
[0041]如图1所示，回气管7设有调整阀73，以调整回气管7内的气流的流速，使得本实施例的燃气均质处理装置前后输出的燃气浓度更加均匀。加压风机2和吹风器62通过蜗杆8实现联动，因此加压风机2和吹风器62可共享一台电机，无需为它们分别设置电机，节约成本。蜗杆8设有橡胶联轴器81，以降低噪音和加压风机2和所述吹风器62的共振幅度。
[0042]燃气中可能还有水分，久而久之，搅拌釜6内壁会凝结形成水珠并流到搅拌釜6底部积存，因此在搅拌釜6底部设置积液阀63，以排出积存在搅拌釜6底部的液体。本实施例中，如图1所示，除团机构3和旋流釜4均设在搅拌釜6内，然而这并非是必须如此的，在其他实施例中，也可设在搅拌釜6外。
[0043]以上所揭露的仅为本发明创造的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明创造之权利范围，因此依本发明创造申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明创造所涵盖的范围。
【主权项】
1.燃气均质处理装置，其特征是，包括燃气入口、燃气出口和搅拌釜，搅拌釜内形成有搅拌空间，燃气从所述燃气入口输入搅拌空间，搅拌空间内设有至少两个吹风器，各个吹风器的出风方向相交，以使各个吹风器吹出的燃气气流相互碰撞混合，从而将搅拌空间内的燃气搅拌均匀后从所述燃气出口输出。2.根据权利要求1所述的燃气均质处理装置，其特征是，吹风器有两个，该两个吹风器的出风方向相对。3.根据权利要求1所述的燃气均质处理装置，其特征是，还包括用于消除燃气中的团流的除团机构，除团机构入口连通所述燃气入口，出口连通搅拌空间。4.根据权利要求3所述的燃气均质处理装置，其特征是，除团机构设有除团通道，除团通道内设有若干个除团栏，以在除团通道内形成曲折、狭窄的燃气通路，从而消除流经除团通道的燃气中的团流。5.根据权利要求1所述的燃气均质处理装置，其特征是，还包括中空的旋流釜，其内侧壁为筒状曲面，旋流釜顶部开口作为出口连通搅拌空间，侧方开口作为入口连通所述燃气入口，以让从旋流釜侧方的入口流入的燃气形成螺旋上升的气流。6.根据权利要求5所述的燃气均质处理装置，其特征是，旋流釜的内侧壁为从下往上倾斜的筒状曲面。7.根据权利要求5所述的燃气均质处理装置，其特征是，旋流釜的内侧壁从下往上渐缩。8.根据权利要求5所述的燃气均质处理装置，其特征是，旋流釜的内侧壁的水平截面为圆形。9.根据权利要求5所述的燃气均质处理装置，其特征是，还包括滤网，滤网设于旋流釜的出口处。10.根据权利要求1-9任一项所述的燃气均质处理装置，其特征是，还包括回气管和加压风机，加压风机位于所述燃气入口和搅拌釜之间，以让从所述燃气入口流入的燃气经由加压风机后加速流往搅拌釜内的搅拌空间，回气管入口连通搅拌空间，出口连通所述燃气入口，以让搅拌空间内的部分燃气回流至所述燃气入口。
【文档编号】F02M21/02GK105971771SQ201610495452
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】温国生, 吴昊旻
【申请人】广东康菱动力科技有限公司