[發(fā)明專利]一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210335832.X
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102901127A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林宇震;王波;李林;張弛;康堯
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F23R3/52
• 分類號: F23R3/52;F23R3/30;F23R3/38
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;盧紀(jì)

1.一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：該低污染燃燒室采用單環(huán)腔結(jié)構(gòu)，由擴(kuò)壓器（10）、燃燒室外機(jī)匣（6）、燃燒室內(nèi)機(jī)匣（7）、火焰筒外壁（8）、火焰筒內(nèi)壁（9）和燃燒室頭部（13）組成；燃燒用空氣全部由燃燒室頭部（13）進(jìn)入火焰筒，摻混空氣由摻混孔射入；采用分級燃燒方案，分為預(yù)燃級（15）和主燃級（14），燃油噴嘴（16）供給燃燒室所有燃油，主燃級（14）通過頭部整體端壁（42）與火焰筒外壁（8）和火焰筒內(nèi)壁（9）固定，預(yù)燃級（15）則通過預(yù)燃級頭部端壁（30）與主燃級（14）聯(lián)接，并與主燃級（14）同心；所述主燃級（14）由主燃級徑向內(nèi)旋流器（24）、主燃級軸向旋流器（25）、主燃級徑向外旋流器（26）、主燃級內(nèi)預(yù)膜板（38）、主燃級外預(yù)膜板（39）、頭部整體端壁（43）及頭部整體導(dǎo)流片（44）組成；主燃級燃油通過葉片內(nèi)出油孔（36）及葉片外出油孔（37）分別在主燃級內(nèi)預(yù)膜板（38）及主燃級外預(yù)膜板（39）上形成油膜；主燃級徑向內(nèi)旋流器（24）旋流與主燃級軸向旋流器（25）旋流作用于主燃級內(nèi)預(yù)膜板（38）的油膜形成主燃級一級油霧（18），主燃級徑向外旋流器（26）旋流與主燃級軸向旋流器（25）旋流作用于主燃級外預(yù)膜板（39）的油膜形成主燃級二級油霧（19）；主燃級一級油霧（18）與主燃級二級油霧（19）在預(yù)混預(yù)蒸發(fā)段（23）與空氣摻混蒸發(fā)形成均勻混合可燃?xì)猓砸欢ǖ男餍问竭M(jìn)入火焰筒進(jìn)行預(yù)混燃燒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：所述預(yù)燃級（15）采用的旋流器的級數(shù)為1≤n≤5；每級旋流器采用旋流器的結(jié)構(gòu)是軸向旋流器，或是徑向旋流器，或是切向旋流器；當(dāng)預(yù)燃級（15）的級數(shù)n=1時(shí)，旋流器直接與預(yù)燃級頭部端壁（30）連接；當(dāng)預(yù)燃級（15）的級數(shù)1<n≤5時(shí)，各級旋流器先連接成一個(gè)整體，再與燃級頭部端壁（30）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：所述的主燃級（14）采用三級旋流結(jié)構(gòu)，每級旋流器采用旋流器的結(jié)構(gòu)是軸向旋流器，或是徑向旋流器，或是切向旋流器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：所述的主燃級（14）進(jìn)油采用葉片進(jìn)油方式，在葉片上開有進(jìn)油孔和出油孔；出油孔有兩個(gè)，在內(nèi)外預(yù)膜板上形成油膜，兩級油膜在三股旋流剪切下霧化，增加了液霧周向及徑向分布的均勻性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：所述的燃油噴嘴（16）供應(yīng)燃燒室所需的全部燃油，主燃級燃油占總?cè)加土康谋壤秊?0%~90%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：所述的燃燒室頭部（13）沿周向均勻布置，個(gè)數(shù)為10~60個(gè)，燃燒室頭部（13）的空氣量占燃燒室總空氣量的20%~80%，其中主燃級（14）占頭部空氣量的60%~90%，預(yù)燃級（15）占頭部空氣量的10%~40%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：所述燃燒室的火焰筒外壁（8）和火焰筒內(nèi)壁（9）的冷卻方式采用氣膜冷卻、發(fā)散冷卻或復(fù)合冷卻方式，以對壁面溫度進(jìn)行控制延長火焰筒的壽命。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級雙層預(yù)膜三旋流的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)低污染燃燒室，其特征在于：在所述的火焰筒外壁（8）后部設(shè)置有火焰筒外壁摻混孔（11），在所述的火焰筒內(nèi)壁（9）后部設(shè)置有火焰筒內(nèi)壁摻混孔（12），摻混用氣分別從火焰筒外壁摻混孔（11）和火焰筒內(nèi)壁摻混孔（12）進(jìn)入火焰筒，以控制燃燒室出口溫度分布。