[發明專利]一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室

有效

• 申請號: 201310244865.8
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103292356A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 林宇震;王曉峰;張弛
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F23R3/58
• 分類號: F23R3/58
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：燃燒室采用單環腔結構，由燃燒室外機匣（6）和燃燒室內機匣（7）構成其外輪廓，外界空氣通過擴壓器（10）進入燃燒室，火焰筒外壁（8）、火焰筒內壁（9）、大彎管（13）、小彎管（14）和火焰筒頭部（15）組成燃燒區域；空氣分三部分進入火焰筒：一部分從火焰筒頭部（15），一部分由外環主燃孔（11）與內環主燃孔（12）進入火焰筒；另一部分空氣用于冷卻火焰筒壁，從火焰筒外壁（8）、火焰筒內壁（9）、大彎管（13）和小彎管（14）壁上的氣膜孔及斜切孔進入火焰筒，火焰筒內氣流燃燒及摻混后經過180°轉彎排出燃燒室；外環主燃孔（11）形式為與火焰筒外壁（8）成一定角度的翻邊孔（16），內環主燃孔（12）形式為與火焰筒內壁（9）成一定角度的翻邊孔（17）；經過主燃孔的氣流形成對切漩渦，與火焰筒頭部（15）旋轉氣流旋向一致，使得火焰筒環腔內的氣流旋流強度增加，環腔內氣液燃燒更加均勻，降低了污染排放。

2.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：所述火焰筒頭部（15）主要結構為旋流杯空氣霧化噴嘴，由壓力霧化噴嘴（19）、一級旋流器（20）、文氏管（21）、二級旋流器（22）和套筒（23）構成，壓力霧化噴嘴（19）的流量數在6-20kg/(h·MPa0.5)之間，一級旋流器（20）的形式可以是斜切孔、徑向葉片或者槽道，旋流數在0.6～1.2之間，二級旋流器（22）的形式可以是徑向葉片或者槽道，旋流數在0.6～1.2之間，一級旋流器（20）、文氏管（21）、二級旋流器（22）和套筒（23）通過焊接成一整體，壓力霧化噴嘴（19）直接插入一級旋流器中。

3.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：所述火焰筒頭部（15）包含擋濺盤（18），通過頭部安裝環（24）將火焰筒頭部端壁（25）與頭部擋濺盤（18）焊接在一起。

4.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：所述火焰筒頭部（15）主要結構旋流杯通過旋流杯安裝環（26）將旋流杯套筒（23）上的安裝邊卡到頭部端壁（25）上，并通過螺釘固定，旋流杯安裝環（26）留有空隙，保證旋流杯可以整體浮動。

5.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：所述外環主燃孔（11）與內環主燃孔（12）的軸向位置相同，沿火焰筒壁均勻排布，上下壁全環的主燃孔個數為頭部個數的2倍，周向排布為與頭部正對和在兩頭部中間位置，并且與火焰筒壁面成一定的周向角度，角度范圍在30～60度之間，主燃孔翻邊長度在3～10mm之間；若旋流杯結構中二級旋流器（22）旋向從燃燒區下游看為逆時針方向，則外環主燃孔翻邊（16）的旋轉角度全環呈逆時針，內環主燃孔翻邊（17）的旋轉角度全環呈順時針方向；反之，若旋流杯結構中二級旋流器（22）旋向從燃燒區下游看為順時針方向，則外環主燃孔翻邊（16）的旋轉角度全環呈順時針，內環主燃孔翻邊（17）的旋轉角度全環呈逆時針方向。

6.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：所述的燃燒室頭部（15）沿周向均勻布置，個數為10～60個，燃燒室頭部（15）的空氣量占燃燒室總空氣量的20%～60%。

7.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：所述外環主燃孔（11）與內環主燃孔（12）的孔徑變化范圍為1～10mm，主燃孔進氣量占燃燒室總空氣量的10～40%。

8.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：所述燃燒室的火焰筒外壁（8）和火焰筒內壁（9）的冷卻方式采用氣膜冷卻、發散冷卻或復合冷卻方式，以對壁面溫度進行控制延長火焰筒的壽命。

9.根據權利要求1所述的一種斜切主燃孔助旋低污染回流燃燒室，其特征在于：在所述的大彎管（13）和小彎管（14）的冷卻方式采用氣膜冷卻、發散冷卻或復合冷卻方式，以對壁面溫度進行控制延長火焰筒的壽命，并且通過控制氣量達到調節出口溫度分布場的目的。