[實用新型]一種高溫燃氣摻混裝置

有效

• 申請號: 201520456046.4
• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN204799125U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 鄧樹;鄒玉翠
• 申請（專利權）人: 貴州航空發動機研究所
• 主分類號: B01F3/02
• 分類號: B01F3/02;B01F15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高溫燃氣的摻混裝置，尤其涉及一種大流量的高溫燃氣摻混裝置。

技術背景

在一些設備中，為了滿足使用的氣流溫度為600℃的需要，要將加溫到高達1600℃的高溫燃氣通過用壓縮空氣作為冷卻氣流通過摻混到使用狀態。當前一般是采用強制摻混或引射摻混，是可以將燃氣溫度降至使用要求，但難以保證壓力損失小和溫度場均勻度的要求。當使用要求的氣流流量不同時，燃氣流量將根據不同的使用狀態也在變化。就是說高溫燃氣的溫度在1000℃～1600℃范圍變化，有時需要燃氣流量增加或降低，單純的強制摻混或引射摻混受限于流量的不可調節，壓力損失較大，會導致摻混裝置的空間按照最大狀態設計造成材料和空間浪費，使制造成本增加。

在201010620218《高可靠性多葉片冷熱氣流摻混擾流裝置》專利中是一種采用高可靠性多葉片摻混方式。該裝置包括可與管道內壁螺紋連接外圈、設置在外圈內壁的擾流部件；擾流部件包括多個周向均勻分布平板葉片以及一個限位環。此方法雖然效果好，但對于燃氣溫度高，流量大的設備來說，結構復雜，設備材料選用需適應溫度高，設備制造價格昂貴，而且管內介質流阻損失大。

在201420478238《空氣與燃氣的混合裝置》專利中是一種采用在主管道上有混合腔與燃氣管腔相連，混合腔的截面沿流向逐漸加大，燃氣進氣量通過移動安裝管內沿其延伸方向的堵頭進行調節，在混合腔內通過引射摻混得到需要的混合燃氣。采用堵頭調節燃氣不適于高溫度條件，機構復雜，調節范圍窄，設備制造工藝復雜，設備制造價格昂貴，而且流阻損失大。此方法雖然可行，但不適于燃氣溫度高，流量大的設備。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述的技術問題而設計出的一種高溫燃氣的摻混裝置。

(1)要解決的技術問題

滿足氣流溫度為600℃～650℃以內的使用需要，在燃氣溫度1000℃～1600℃范圍，燃氣流量(1～20)kg/s增加或降低變化時。要求解決高溫燃氣的溫降變化范圍大、壓力損失大、摻混后燃氣溫度分布不均勻，燃氣通道的管道材料成本高，摻混裝置結構適應性差等問題。

(2)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明的一種高溫燃氣摻混裝置，是通過以下技術方案來實現：

本發明的一種高溫燃氣摻混裝置主要由進氣系統、摻混段、加溫系統、測控系統組成。其中進氣系統包括進氣總管、進氣總閥、摻混支管、摻混調節閥；加溫系統包括加溫支管、加溫調節閥、加溫器、擴壓段；摻混段包括前法蘭、外筒體、摻混內筒、導流環、冷卻進氣法蘭、一級冷卻進氣管、二級冷卻進氣管、后法蘭；測控系統包括總流量噴嘴、加溫流量噴嘴、進口測壓感頭、進口測溫感頭、出口測壓感頭、出口測溫感頭、加溫器出口測量段。在進氣系統的進氣總管上安裝有進氣總閥、總流量噴嘴，隨后分為兩路，第一路的加溫支管上安裝有加溫調節閥、加溫流量噴嘴，然后連接在加溫器的進氣口上；加溫器的排氣管道連接在摻混段的前法蘭上，中間安裝了一個擴壓段和出口測量段。第二路的摻混支管上安裝有摻混調節閥、進口測壓感頭和進口測溫感頭，然后連接在摻混段的冷卻進氣法蘭上；在摻混段的排氣管道上安裝有出口測壓感頭和出口測溫感頭，然后連接到使用設備的進氣管道上。

打開進氣總閥，壓縮空氣經進氣總管，通過總流量噴嘴分為兩路分別進入加溫系統和摻混段。當打開加溫調節閥，第一路氣流通過加溫支管、加溫流量噴嘴，進入加溫器加溫到1000℃～1600℃后經擴壓段進行減速進入摻混段。同時打開摻混調節閥，第二路氣流通過摻混支管進入摻混段對進入的高溫燃氣進行摻混冷卻。得到滿足600℃～650℃以內使用條件的氣流。

所述的摻混段的外筒體是一個圓形的管道，在外筒體的圓形的管道上安裝有前法蘭和后法蘭。通過前法蘭、后法蘭與前后的管道相連接。在外筒體內設計有一個摻混內筒，摻混內筒的長度為外筒體長度的2/3-3/4。摻混內筒的前端固定焊接在前法蘭的內徑上，后端安裝了一個導流環支撐在外筒體的內壁上，用來支撐摻混內筒的后端。導流環的外徑與外筒體內壁之間留有縫隙。

所述的一級冷卻進氣管也是一個圓形的管道，與外筒體的外壁面相交成90°，焊接在外筒體的前部位置，其一級冷卻進氣管的中心線位于摻混內筒的中間截面。一級冷卻進氣管的進氣端焊接有冷卻進氣法蘭，與摻混支管連接。