CN86102038A - 用于喷灯的火焰稳定头组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于喷灯的火焰稳定头组件包括连续轮廓、向外扩张的火焰稳定头,它位于燃料喷管前部同轴安装在空气管道中并从其进气端起连续确定了空气与燃料混合室、第一膨胀室、节流室和第二膨胀室。一叶片板横向装在稳定头进气端,并设有规则分布的叶片。一圆形导流器横向同轴装在稳定头中,使进入稳定头的空气在膨胀室中停留更长时间。在第二膨胀室中沿其圆周间隔设置了空气孔,以使空气进入稳定头维持其燃烧。
Description
本发明涉及的是用于气体或燃油类喷灯的火焰稳定头组件,同时涉及的是采用这种火焰稳定头组件的一种喷灯,更具体讲,本发明涉及的是对已公开并得到保护的下述美国专利中的火焰稳定头组件及喷灯的一种改进,其美国专利为1973年5月15日的第3,733,169号;1978年4月4日的第4,082,495号以及1984年9月18日的第4,472,136号,以上美国专利均为本发明人的专利。
本发明所涉及的这类喷灯中,很重要的一点在于提供一种空气与燃料的均匀混合,以使其燃烧限制在该喷灯的头部而不是例如使其燃烧发生在形成喷灯之一部分的一个分离的燃烧室中。为达这一目的所采用之手段是使用一个火燃稳定头,该火焰稳定头安装在该喷灯的空气供给管道中。这样的一个稳定头使得更好地控制及稳定燃烧状况成为可能。
虽然在上面列出的专利中所叙的火焰稳定头特别是在一个待批的专利申请中所叙述的火焰稳定头已证明是很成功的,但是现已发现,如果该火焰稳定头使用一个圆形导流器,该导流器横向、同轴安装在一个连续轮廓、向外扩张的稳定头中,该稳定头包括一个燃料与空气的混合腔室、一个第一膨胀腔室和一个随后的第二膨胀腔室,以促使进入该稳定头的空气和燃料的混合物在第一或第二膨胀腔室中停留更长时间,这样的话,就可以明显改善燃烧效率以及获得更合适的火焰模型控制。
在这种改进了的火焰稳定头组件中,空气与燃料在混合腔室中得以混合。该混合物的第一次膨胀发生在一个第一向外扩张的膨胀腔室中,进而该火焰在被允许再次在一个第二向外扩张的膨胀腔室(该第二膨胀腔室紧随一个节流室)中膨胀之前,该火焰先在该节流室中得以压缩,该节流室由一个向里收缩的侧壁限定。与前面所列专利和专利申请中所公开的稳定头相反,用于维持燃烧及用于冷却该稳定头的空气仅仅允许进入该第二膨胀腔室。
可以确信,之所以获得了更高的燃烧效率以及更合适的火焰模型控制,是因为借助于该导流器改善了在该混合腔室中的混合状况,同时还因为在两个膨胀阶段之间发生了该火焰的压缩,由此把空气及气体燃料的势能转化成了动能,这很有助于空气及气体燃料的更为均匀的混合。
更为具体的是,根据本发明的广义概念,这里提供了一种用于喷灯的改进了的火焰稳定头组件,该喷灯具有一个同轴安装于一个空气管道中的燃料喷管,该改进的组件包括:
a)一个连续轮廓、向外扩张的稳定头,该稳定头位于该燃料喷管的前部并同轴安装在该空气管道中,这个稳定头包括:
-一个大体上的筒形区域,该区域的直径大于该燃料喷管的直径,该区域的进气端相隔一个很短的距离安装在该燃料喷管的前部,这个筒形区域确定了一个空气与燃料的混合腔室;
-一个第一向外扩张的区域,该区域是所述筒形区域的连续延伸,所述第一向外扩张的区域确定了一个第一膨胀腔室;
-一个向里收缩的区域,该区域是所述第一向外扩张的区域的连续延伸,这个向里收缩的区域确定了一个节流室,该节流室的直径大于所述筒形区域的直径,该节流室位于所述第一膨胀室的下流位置;和
-一个第二向外扩张的区域,该区域是所述向里收缩的区域的连续延伸,这个第二向外扩张的区域确定了一个第二膨胀腔室;
b)一个叶片板,它横贯该稳定头筒形区域的进气端横向安装,这个叶片板确定了一个主要空气进口,其中包括:
-一个柱形圈,该柱形圈具有一个中心孔,该中心孔的直径大体上与该燃料喷管的直径相同;和
-若干个叶片,它们规则地沿着该柱形圈分布,以使空气通过各自由该燃料喷管的周边和该稳定头的筒形区域的周边之间所限定的环状空间进入和旋入该混合腔室,在该混合腔室中这种旋入的空气与由该燃料喷管经过该叶片板之中心孔排出的燃料进行混合;
c)若干个穿过该稳定头的第二向外扩张区域沿其区域圆周间隔设置的空气孔,这些空气孔用于与该空气管道连通,以允许空气进入该第二膨胀腔室,来维持其腔室中的燃烧;和
d)一个园形导流器,该导流器同轴地安装在该稳定头中,这个导流器横贯该稳定头横向扩张,由此在该空气和燃料穿过该筒形区域的进气端进入该稳定头时使其在该第一膨胀室中停留更长时间,并且使该混合物在该导流器的下流进入该第二膨胀腔室时产生一种受控回流。
根据本发明的第一个最佳实施例,该圆形导流器由一个圆板构成,该圆板放置在该稳定头中,其结果横贯该稳定头横向扩张,该圆板大体处于这样一个位置,从该位置处开始了所述向里收缩的区域。由于该圆板处在中心位置上并由于其特殊结构,它就可以迅速阻止由该燃料喷管排出的燃料,并且将其反射回该燃烧及第一膨胀腔室。由此在所述第一膨胀腔室中引起较大的紊流,并且实际上促进了燃料与穿过该叶片板引进的紊流空气的混合。
根据本发明的第二个实施例,该圆形导流器是由一个锥体构成,该锥体同轴安装在该稳定头中,这个锥体具有其圆形基面,该基面横贯该稳定头横向扩张,并大体上处于这样一个位置,从该位置外开始了该向里收缩的区域,该锥体的尖部向上流延伸且紧邻于叶片板的中心。由于该锥体的特定位置,它与该向里收缩的区域相互配合,形成了一个文杜里管,在该文杜里管中,在混合和第一膨胀腔室中形成的空气与燃料的混合物就首先被加速,并随后带有很大的紊流被射入位于该锥体的基面下流位置处的该第二膨胀腔室中。
在这两种情况中,由于改善了在该各个连续腔室中的发生的混合状况,因此该稳定头组件的效率实际上得到了提高。
根据本发明,还提供了一种喷灯装置,其中包括:
a)一个空气管道,该空气管道具有一个进气端,该进气端与一个空气供给源连通,该空气管道还具有一个出气端;
b)一个喷灯,该喷灯包括一个燃料喷管,该燃料喷管具有一个进气端,该进气端用于与一个燃料供给源连通,该燃料喷管还具有一个出气端,该喷灯还包括用于把这个喷管同轴安装在该空气管道中并使其紧邻该空气管道的出气端的装置;
c)一个连续轮廓、向外扩张的稳定头,以及用于把这个稳定头同轴安装在该空气管道中并使其位于该燃料喷管前部的装置,这个稳定头包括:
-一个大体上的筒形区域,该区域的直径大于该燃料喷管的直径,该区域的进气端相隔一个很短的距离安装在该燃料喷管的前部,这个筒形区域限定了一个空气与燃料的混合腔室;
-一个第一向外扩张的区域,该区域是所述筒区域的连续延伸,所述第一向外扩张的区域限定了一个第一膨胀腔室;
-一个向里收缩的区域,该区域是所述第一向外扩张的区域的连续延伸,这个向里收缩的区域限定了一个节流室,该节流室的直径大于所述筒形区域的直径,该节流室位于所述第一膨胀腔室的下流位置;和
-一个第二向外扩张的区域,该区域是所述向里收缩的区域的连续延伸,这个第二向外扩张的区域在截面上呈抛物线形,并且限定了一个第二膨胀室;
d)一个叶片板,它横贯该稳定头筒形区域的进气端横向安装,这个叶片板限定了一个主要空气进口,其中包括:
-一个柱形圈,该柱形圈具有一个中心孔,该中心孔的直径大体上与该燃料喷管的直径相同;和
-若干个叶片,它们规则地沿着该柱形圈分布,以使空气通过各自由该燃料喷管的周边和该稳定头的筒形区域的周边之间所限定的环状空间进入和旋入该混合腔室,在该混合腔室中这种旋入的空气与由该燃料喷管经过该叶片板之中心孔排出的燃料进行混合;
e)若干个穿过该稳定头的第二向外扩张区域沿其区域圆周间隔设置的空气孔,这些空气孔用于与该空气管道直接连通,以允许空气进入该第二膨胀腔室,来维持其腔室中的燃烧;和
f)一个圆板或锥体形导流器,该导流器同轴地安装在该稳定头中,这个导流器横贯该稳定头横向扩张,由此在该空气和燃料穿过该筒形区域的进气端进入该稳定头时使其在第一或第二膨胀腔室中停留更长时间。
对于本发明以及其各种优点可以从阅读下面参照附图非限定性叙述的三个最佳实施例中得到更好地理解,其中:
图1为喷灯装置的轴截面视图,该喷灯使用燃油作为燃料,并且该喷灯装有本发明中经过改进的火焰稳定头组件,该稳定头组件具有一个圆板形导流器;
图2为图1中喷灯装置的喷口部分放大的轴截面视图,其中催化屏被拆掉了;
图3为沿图2的Ⅲ-Ⅲ线截取的横截面视图;
图4为类似于图2中喷口部分的一个轴截面视图,但是这里表明了本发明的另一个喷灯装置,该喷灯使用气体作为燃料;
图5为沿图4的Ⅴ-Ⅴ线截取的横截面视图;
图6为图4中喷灯装置的一个前视图;
图7为本发明中第三个喷灯装置的喷口部分的轴截面视图,该喷灯装置与图1到图3中喷灯装置比较,除了使用了一个锥形导流器以外,其余部分类似;和
图8表明了另一种锥形导流器的侧向立视图,该导流器可以用于图7中的喷灯装置。
根据附图中所示本发明的喷灯装置,其中包括一个筒形空气供给管道1,该空气供给管道刚性地安装在一个隔热套筒15中。管道1在其端部17处设置有一组径向孔,该径向孔可采用一个套筒来调整其尺寸。该带孔的端部17延伸到一个空气增压腔室3中,该腔室与一个鼓风机5的出气口连通,并且该腔室由一个径向档板7加以封闭在该径向档板的中心部位设置有孔以便给一个气体喷管9提供通路,该气体喷管由一个垫圈11支撑,该垫圈与该径向档板7刚性固联到一起。设置带孔的端部17的目的在于抵消输入的燃烧空气的紊流,以便提供一种输出的轴向空气流。气体喷管9可以通过螺钉13或任何其他适当的手段固定在垫圈11上。这个气体喷管设置有一个进气端(没有表明),该进气端位于增压腔室3的外侧,并且该气体喷管还设置有一个出气端19,该出气端位于空气管道1的内部并紧邻于这个空气管道的出气端21。位于该装置外侧的该气体喷管的进气端可以以任何传统方式与一个气体供给源(没有表明)连通。
根据本发明,一个火焰稳定头31同轴地安装在空气管道1中,并且位于气体喷管9的出气端19的前部。这个稳定头31可以设置一种公知的助燃催化屏,该催化屏可以以一种公知的方式安装。如所公知,这个催化屏可由镍氧化物、铂和/或钯组成。这只用于以气体为燃料的喷灯装置。
如图2中更详细地示出的,气体喷管9的出气端19呈筒形形状并由一个横向档板37封住,该档板上设置有若干个沿其周边间隔设置的小孔39,整个说来限定了一个气体排出孔或口41。
如上所述,火焰稳定头31相隔一个很短距离安装在该气体排出孔的前部。该稳定头31是一个向外扩张的部件,最好是制成一体且具有如图所示的一个内部连续的曲线轮廓。
根据本发明,这个稳定头是由四个不同区域组成,它们一个接一个地连续延伸,这四个区域如下:
-一个大体上的筒形区域43,该区域的直径大于气体喷管9的出气端19的直径,并且限定了空气与燃料的混合腔室45;
-一个第一向外扩张的区域47,该区域是筒形区域43的连续延伸,这个区域47限定了一个第一膨胀腔室53;
-一个向里收缩的区域49,该区域是第一向扩张的区域47的连续延伸,这个向里收缩的区域限定了一个节流室54,该节流室的直径大于筒形区域43的直径,该节流室位于第一膨胀腔室53的下流位置;和
-一个第二向外扩张的区域55,该区域是向里收缩的区域49的连续延伸,这个第二向外扩张的区域在横截面上最好是呈抛物线形,并且由此限定了一个第二膨胀腔室57。
这样,如前所述,稳定头31包括了两个膨胀腔室53、57,它们由一个节流室54分隔开,以提供一个改进的燃烧及火燃模式控制。
从图2中可以清楚地看到,稳定头31支撑了一个叶片板63,该叶片板横贯筒形区域43的进气端安装。这个板63包括一个柱形圈67,该柱形圈具有一个中心孔65(参见图4),该中心孔的直径大体上与喷管9的孔41的直径相同。柱形圈67装有若干个叶片73,叶片个数最好为12个,它们规则地沿着该柱形圈外缘分布,以使空气通过各自由燃料喷管9的周边和该稳定头的筒形区域43的周边之间所限定的环状空间进入和旋入混合腔室45。叶片73可以由扭曲一个焊接在柱形圈67上的环片71的周边部分获得,该扭曲是沿位于该环片的平面中的若个干经向轴线进行的,这一点众所公知该叶片板63通过其叶片73被固定在该稳定头31的筒形区域43上。虽然在附图中所示出的用于容纳叶片73的混合腔室45有点呈锥形形状,但是该混合腔室也可呈大体上的筒形形状。
由于叶片73的特殊形状以及其间限定的孔71的具体形状,可以理解空气旋入混合腔室45中时会被强烈地拢动,由此促进了与从喷管9所排出的燃料的有效混合,从喷管9排出的燃料是经过叶片板63的中心孔65排出的。
为了在第二膨胀腔室57中维持燃烧,在第二向外扩张的区域55上设置了若干个沿圆周间隔开的空气孔75,该空气孔向着空气管道1开口,以便允许空气进入该稳定头的第二膨胀腔室。更为可取的是,该空气孔75可以沿着该稳定头成列等距地在径向位置上排列,如附图中所示,每一列可以包括三个孔。
如前所述,该稳定头31相隔一个很短的距离在空气管道1中同轴地安装在气体喷管9的出气端19的前部。为了达到这个目的,可以如图1、2和4所示采用一个稳定头卡座77。
该稳定头卡座77包括两个或两个以上的夹持臂83,每一个夹持臂的一端都连接在该稳定头31上,其连接方式可以穿过筒形区域43的侧壁采用铆钉或螺栓85来联接。该夹持臂的另一端连接在至少一个定位环79上,该定位环同轴安装在燃料喷管9上。如果期望的话,如图4所示,可以采用两个定位环,以使夹持臂83和稳定头31更好地固定在该喷管上。每一个定位环79都采用一组可调螺钉81固定在喷管9上,该螺钉沿着该喷管的周围设置,以允许固定在该喷管上的卡座77和稳定头31可以相对该喷管进行中心定位和调整。该螺钉可以如图4和5所示穿过该定位环,或者如图1和2所示穿过夹持臂83的本体。
可以理解,燃料喷管9的口41与该稳定头及叶片板组件之间的距离可以很容易地进行调整,只要沿着喷管9移动该卡座77即可修正或调整。对应于该喷灯的最高效率的该距离之确定常需要事先进行,这是因为它取决于各种因素(燃料种类、空气及燃料的排放压力、所期望的喷灯工作状况,……)。在实际工作中,这个距离的范围为1/16和1/2英寸之间。除了由卡座77在一端支撑之外,该稳定头及叶片板组件也可以在另一端被支撑及导向,这时可采用若干个细长的小条91,该小条沿着空气管道1的出气端轴向及径向向里延伸。这些小条91最好是沿着管道1的出气口的圆周均匀间隔设置,当该稳定头及叶片板63相对于喷管口47进行轴向调整时,这些小条91用来保持其对中位置,并且用来给稳定头31的第二向外扩张区域55的外端进行横向导向。对于该小条91通常使用3个或4个也就足亦了。如果期望的话,在一个或多个小条91的端头可以做成弯曲形状,以形成一个保持钩92,用来防止把稳定头31向前推得太远。除了给稳定头31起对中作用之外,该小条91的作用也使稳定头31的排气区域55的周边与空气管道1的内表面保持分隔开,由此在小条之间给空气留出了排气通道,这样,沿着该稳定头31的外端周边就提供了空气供给。
除了稳定头31及时叶片板63之外,根据本发明,该稳定头组件进而包括一个圆形导流器,该导流器同轴地安装在稳定头31中,这样该导流器则横贯所述稳定头31横向扩张,由此在该空气和燃料穿过筒形区域43的进气端进入该稳定头时,使其在第一或第二膨胀腔室53或57中停留更长时间。
在图1到图6所示的本发明的特定实施例中,该圆形导流器由一个圆板97构成,该圆板横向扩张并位于该稳定头中心线上。由于圆板97处在中心位置上并由于其形状,它就可以阻止由喷管口41排出的燃料,并且将其反射回该燃烧及第一膨胀腔室53,由此在该膨胀腔室53内部引起较大的紊流,并且实际上促进了该燃料与叶片板63穿过设置在其上的进气孔71所引进的该紊流空气的混合。
如图2、3、4和6更清楚表明的,圆板97被固定在一个螺杆99的端部。该螺杆可以拧在一个螺母101中,该螺母由一个小托架103支撑,该托架位于叶片板63的中心孔65的中部,(参见图4和图6);或者如果有横向挡板37来封住该气体喷管的口41的话,该螺杆可以拧在一个螺孔105中,该螺孔就设置在横向挡板37的中部(参见图2和3)。可以理解,在螺母101中或者在螺孔105中只要转动螺杆99就会相对喷管9的排气口41调整圆板97的位置,这样也就调整了由该圆板产生的紊流量,该紊流促进了该空气和燃料在第一膨胀腔室53中的更好混合,并且促进了这一混合物在所述腔室53中的更长时间的停留。更为可取的是,该圆板97可以调整到这样一个位置,在该位置处该圆板在该第一膨胀腔室53的出气口处横贯该稳定头31横向扩张,所说的第一膨胀腔室53的出气口所处的位置是指从这里开始了向里收缩的区域49。
正如附图1到6中所示出的那样,圆板97最好其直径等于或大于叶片板63的中心孔65的直径,以便于在第一膨胀腔室53的内部使喷射来的燃料得到更好的反射,更为可取的是,所选择的这个直径是这样的,以便圆板97的表面积比叶片板63的中心孔65的表面积大约大10%到30%。
在示于图7的本发明的另一个实施例中,同轴安装在稳定头31中的圆形导流器是由一个锥体197构成,该锥体横向扩张并与该稳定头的中心线同轴。这个锥体具有其圆形基面198,该基面横贯该稳定头横向扩张,并大体上处于这样一个位置,从该位置处开始了向里收缩的区域49,该锥体的尖部向上流延伸且紧邻于叶片板63的中心。由于该锥体197的特定位置,它与由向里收缩的区域49所限定的节流室54相配合就形成了一个类似文杜里管式的喷嘴,在该喷嘴中分别在混合和第一膨胀腔室45和53中形成的空气与燃料的混合物就首先被加速,并随后带有很大的紊流被射入位于锥体197的基面198下流位置处的第二膨胀腔室57中。
如此产生的紊流除了使该空气和燃料的混合物在该第二膨胀腔室57中停留更长时间外,进而还促进了该空气和燃料在该稳定头31中的混合。
锥体197的基础直径是可以变化的,这取决于该气体和空气混合物的供给量及供给速度。这样,该锥体的基础直径可以小于或大于或等于叶片板63的中心孔65的直径。
锥体197最好是以与圆板97相同的方式安装在稳定头31中,在该锥体的尖部使用一个伸出的螺杆199。
如果期望的话,在该锥体197上可以如附图8所示设置鳍状物200,以便于进一步增加紊流。
如前所提到的稳定头卡座77可以用来支撑一个传统结构的火燃探测器25,该探测器可以在该稳定头31中没有火焰时关闭该装置,该卡座77还可以用来支撑一个电动点火器27,该点火器具有一个电极29,该电极延伸到该稳定头中。如图中所示,点火器27最好处于这样的位置,它紧邻圆板97的周边来在电极29和圆板97之间产生一个电弧,以引着该空气与燃料的混合物。点火的这一具体实例特别适用于允许该燃料与空气的混合物可以直接点燃的场合,而不需要任何其他的点火装置。另一方面,该火焰探测器25应处在这样一个位置,以便于通过设置在区域55中的一个孔在第二膨胀腔室57中探测该火焰,或者可使其探测任何一个所述膨胀腔室中的火焰。
进而,如图4和5所示,在该稳定头卡座77上可以设置凸棱107,这些凸棱特别适用于在该空气进入稳定头31之前稳定空气管道1中的空气。
考虑一下上述说明,我们可以理解,由鼓风机5供给并进入增压腔室3中的压缩空气可以认为被分成三种不同的空气流,其主要空气流位于中间环绕喷管9之周围,该主要空气流经过叶片板63的孔71进入混合腔室45,在此处被强烈扰乱。在该腔室45中,该空气流迅速与从喷管9排出的燃料相遇并混合,这样就发生了一个非常有效的第一次燃料与空气的混合。
随后,该燃料与空气之混合物在腔室53中经受了一个突然膨胀,由于由圆板97或锥体197产生的紊流而发生了进一步混合。紧随腔室53中的这一膨胀,在混合物被点着之后在节流室54中迅速发生了该混合物流的一个收缩,进而在由抛物线区域55所形成的第二膨胀腔室57中再一次发生膨胀。在这个区域中,存在着一个第二空定头31的相邻区域。这些功能作用由一个第三空气流来予以协助,该第三空气流来自于管道1的内周边。
由发明人所做的实验表明,为了稳定该火焰且防止在使用中该火焰的“漂移”,通过叶片板63上的孔所供给的主要空气量(AP)(主要空气流)与通过第二膨胀腔室57上的孔75所供给的次要空气量(As)(第二空气流)之比值(AP/As)必须小于2。这些实验已表明当比值AP/As等于或小于1.4时获得最佳燃烧率。
图1到3和6中的喷灯装置以燃油作为燃料。喷管口41的结构表明在图1到3中,该装置不需任何催化屏。
在图4到6所示实施例中,气体用作燃料。在这种情况下,对于该火焰稳定和模型控制头31,除了它进一步包括一个附加的叶片板111以外,其余部分与图1到3所示实施例之形状完全相同,该附加的叶片板111横向安装在燃料喷管9中,它与该喷管之出气端41相距很短一段距离。这个附加叶片板111之结构与横向放置在横贯稳定头31之筒形区域43的进气端处的叶片板63之结构相同,亦即由一组沿周边设置的叶片(最好12个)构成,该叶片之作用是把气体的一部分势能(即其压力能)转化成功能。该叶片板111也具有一个中心孔,其直径的选择是根据达到预先确定的需求热量所需排出气体的量来确定的,下表给出了可能直径的两个实例
表
热需求量 该中心孔直径
2到4 MBTU/h 5/16″
5到7 MBTU/h 9/16″
进而,当使用气体作为燃料时,可以使用一个锥形催化屏,该催化屏固定在该稳定头的第二向外扩张区域的外端。
Claims (24)
1、一种用于喷灯的火焰稳定头组件,该喷灯具有一个同轴安装于一个空气管道中的燃料喷管,所述稳定头组件包括:
a)一个连续轮廓、向外扩张的稳定头,该稳定头位于该燃料喷管的前部并同轴安装在该空气管道中,这个稳定头包括:
-一个大体上的筒形区域,该区域的直径大于该燃料喷管的直径,该区域的进气端相隔一个很短的距离安装在该燃料喷管的前部,所述筒形区域确定了一个空气与燃料的混合腔室;
-一个第一向外扩张的区域,该区域是所述筒形区域的连续延伸,所述第一向外扩张的区域确定了一个第一膨胀腔室;
-一个向里收缩的区域,该区域是所述第一向外扩张的区域的连续延伸,这个向里收缩的区域确定了一个节流室,该节流室的直径大于所述筒形区域的直径,该节流室位于所述第一膨胀腔室的下流位置;和
-一个第二向外扩张的区域,该区域是所述向里收缩的区域的连续延伸,这个第二向外扩张的区域确定了一个第二膨胀腔室;
b)一个叶片板,它横贯该稳定头筒形区域的进气端横向安装,这个叶片板确定了一个主要空气进口,其中包括:
-一个柱形圈,该柱形圈具有一个中心孔,该中心孔的直径大体上与该燃料喷管的直径相同;和
-若干个叶片,它们规则地沿着该柱形圈分布,以使空气通过各自由该燃料喷管的周边和该稳定头的筒形区域的周边之间所限定的环状空间进入和旋入该混合腔室,在该混合腔室中这种旋入的空气与由该燃料喷管经过该叶片板之中心孔排出的燃料进行混合;
c)若干个穿过该稳定头的第二向外扩张区域沿其区域圆周间隔设置的空气孔,这些空气孔用于与该空气管道连通,以允许空气进入该第二膨胀腔室,来维持其腔室中的燃烧;和
d)一个圆形导流器,该导流器同轴地安装在该稳定头中,这个导流器横贯该稳定头横向扩张,由此在该空气和燃料穿过该筒形区域的进气端进入该稳定头时,使其在该第一膨胀腔室中停留更长时间,并且使该混合物在该导流器的下流进入该第二膨胀腔室时产生一种受控回流。
2、一种在权利要求1中所要求的稳定头组件,其中该圆形导流器是一个圆板,其直径等于或大于该叶片板的中心孔的直径。
3、一种在权利要求2中所要求的稳定头组件,其中该圆板的直径是这样选择的,所述圆板的表面积比该叶片板的中心孔的表面积大约大10%到30%。
4、一种在权利要求2中所要求的稳定头组件,其中该圆板安装在该稳定头中,其结果横贯该稳定头横向扩张,该圆板大体上处于这样一个位置,从该位置处开始了所述向里收缩的区域。
5、一种在权利要求2中所要求的稳定头组件,其中该圆板被固定在一个螺杆的端部,该螺杆拧在一个螺母中,该螺母安装在该叶片板的中心孔的中部。
6、一种在权利要求5中所要求的稳定头组件,其中:
-该第二向外扩张的区域在截面上呈抛物线形,和
-穿过该第二向外扩张的区域设置了若干个空气孔,该空气孔沿着该稳定头成列等距地在径向位置上排列。
7、一种在权利要求1中所要求的稳定头组件,其中该圆形导流器是一个锥体。
8、一种在权利要求7中所要求的稳定头组件,其中该锥体同轴地安装在该稳定头中,所述锥体具有一个基面,该基面横贯稳定头横向扩张,并大体上处在这样一个位置,从该位置处开始了所述向里收缩的区域,该锥体还具有一个尖部,该尖部向上流延伸且紧邻于该叶片板的中心。
9、一种在权利要求8中所要求的稳定头组件,其中该锥体的尖部与一个螺杆的一端固联,该螺杆拧在一个螺母中,该螺母安装在该叶片板的中心孔的中部。
10、一种在权利要求9中所要求的稳定头组件,其中:
-该第二向外扩张的区域在截面上呈抛物线形;和
-穿过该第二向外扩张的区域设置了若干个空气孔,该空气孔沿着该稳定头成列等距地在径向位置上排列。
11、一种喷灯装置包括:
a)、一个空气管道,该空气管道具有一个进气端,该进气端与一个空气供给源连通,该空气管道还具有一个出气端;
b)一个喷灯,该喷灯包括一个燃料喷管,该燃料喷管具有一个进气端,该进气端用于与一个燃料供给源连通,该燃料喷管还具有一个出气端,该喷灯还包括用于把这个喷管同轴安装在该空气管道中并使其紧邻该空气管道的出气端的装置;
c)一个连续轮廓、向外扩张的稳定头,以及用于把这个稳定头同轴安装在该空气管道中并使其位于该燃料喷管的前部的装置,这个稳定头包括:
-一个大体上的筒形区域,该区域的直径大于该燃料喷管的直径,该区域的进气端相隔一个很短的距离安装在该燃料喷管的前部,这个筒形区域限定了一个空气与燃料的混合腔室;
-一个第一向外扩张的区域,该区域是所述筒形区域的连续延伸,所述第一向外扩张的区域限定了一个第一膨胀腔室;
-一个向里收缩的区域,该区域是所述第一向外扩张的区域的连续延伸,这个向里收缩的区域限定了一个节流室,该节流室的直径大于所述筒形区域的直径,该节流室位于所述第一膨胀室的下流位置;和
-一个第二向外扩张的区域,该区域是所述向里收缩的区域的连续延伸,这个第二向外扩张的区域在截面上呈抛物线形,并且限定了一个第二膨胀腔室;
d)一个叶片板,它横贯该稳定头筒形区域的进气端横向安装,这个叶片板限定了一个主要空气进口,其中包括:
-一个柱形圈,该柱形圈具有一个中心孔,该中心孔的直径大体上与该燃料喷管的直径相同;和
-若干个叶片,它们规则地沿着该柱形圈分布,以使空气通过各自由该燃料喷管的周边和该稳定头的筒形区域的周边之间所限定的环状空间进入和旋入该混合腔室,在该混合腔室中这种旋入的空气与该燃料喷管经过该叶片板之中心孔排出的燃料进行混合;
e)若干个穿过该稳定头的第二向外扩张区域沿其区域圆周间隔设置的空气孔,这些空气孔用于与该空气管道直接连通,以允许空气进入该第二膨胀腔室,来维护其腔室中的燃烧;和
f)一个圆形导流器,该导流器同轴地安装在该稳定头中,这个导流器横贯该稳定头横向扩张,由此在该空气和燃料穿过该筒形区域的进气端进入该稳定头时,使其在第一或第二膨胀腔室中停留更长时间。
12、一种在权利要求11中所要求的喷灯,其中该圆形导流器固联在一个螺杆的一端上,并且相对于该叶片板可调整其间距离。
13、一种在权利要求12中所要求的喷灯,其中该螺杆拧在一个螺母上,该螺母安装在一个支撑物上,该支撑物位于该叶片板的中心孔的中部
14、一种在权利要求12中所要求的喷灯,其中该螺杆拧在一个螺孔中,该螺孔设在一个支撑物上,该支撑物位于该燃料喷管的排气端的中部。
15、一种在权利要求12中所要求的喷灯,进一步包括一个附加的叶片板,这个附加叶片板之结构与横向放置在横贯该稳定头之筒形区域的进气端处的叶片板之结构相同,该附加的叶片板横向安装在该燃料喷管中,并与该喷管之出气端相距很短一段距离。
16、一种在权利要求12中所要求的喷灯、其中所述用于把该稳定头同轴安装在该空气管道中并使其位于该燃料喷管的前部的装置是一个稳定头卡座、其中包括:
-至少一个定位环,该定位环安装在该燃料喷管的周围;
-至少一个夹持臂,该夹持臂把该稳定头牢固地连接在所述至少一个定位环上;和
-一种可调螺钉,该螺钉用于相对该燃料喷管对中和同时固定所述至少一个定位环。
17、一种在权利要求16中所要求的喷灯,其中用于安装该稳定头的所述装置进一步包括若干个细长的小条,该小条沿着该空气管道的出气端轴向及径向向里延伸并且相对于所述空气管道间隔设置,用来横向把该稳定头的第二向外扩张区域的外端保持在对中位置,同时允许空气沿着所述稳定头的外端周边进行供给。
18、一种在权利要求17中所要求的喷灯,进而包括一个点火器和一个火焰探测器,它们安装在该稳定头卡座上。
19、一种在权利要求18中所要求的喷灯,其中:
-该点火器处在这样一个位置,它紧邻该圆板的周边来点燃该空气和燃料的混合物;和
-该火焰探测器处在这样一个位置,在该位置处该火焰探测器可以探测任一个所述膨胀室中的火焰。
20、一种在权利要求19中所要求的喷灯,进一步包括凸棱,这些凸棱,这些凸棱安装在该稳定头卡座上,这些凸棱用于在所述空气进入该稳定头之前稳定该空气管道中的空气。
21、一种在权利要求19中所要求的喷灯,其中穿过该稳定头的第二向外扩张的区域所设置的空气孔沿着该稳定头成列等距地在径向位置上排列。
22、一种在权利要求19中所要求的喷灯,其中该燃料供给源是一种气体供给源,这时进而包括一个锥形催化屏,该催化屏固定在该稳定头的第二向外扩张区域的外端
23、一种在权利要求12中所要求的喷灯,其中该圆形导流器是一个圆板,其直径等于或大于该叶片板的中心孔的直径,所述圆板安装在该稳定头中,其结果横贯该稳定头横向扩张,该圆板大体上处于这样一个位置,从该位置处开始了该向里收缩的区域。
24、一种在权利要求12中所要求的喷灯,其中该圆形导流器是一个锥体,该锥体同轴地安装在该稳定头中,所述锥体具有一个基面,该基面横贯该稳定头横向扩张,并大体上处在这样一个位置,从该位置处开始了所述向里收缩的区域,该锥体还具有一个尖部,该尖部,向上流延伸且紧邻于该叶片板的中心。
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