[發(fā)明專利]預(yù)混式高速大功率天然氣發(fā)動機(jī)用氣體均質(zhì)高效混合裝置

在審

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• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107524547A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭俊寶;高永勝;石志勇;郭巨壽;鄭智鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 國營第六一六廠
• 主分類號: F02M21/04
• 分類號: F02M21/04
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心11011
• 代理人: 劉二格

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于預(yù)混式高速大功率天然氣發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)輔助裝置領(lǐng)域，涉及一種預(yù)混式高速大功率天然氣發(fā)動機(jī)用氣體均質(zhì)高效混合裝置。

背景技術(shù)

高速大功率預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)的燃料與空氣的混合均勻性，直接決定缸內(nèi)燃燒效果。

目前，高速大功率預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)的氣體混合方式屬缸外預(yù)混合，即通過安裝在供氣系統(tǒng)中的比例混合器或文丘里混合器等，使天然氣按照一定比例在供氣系統(tǒng)的混合器中與空氣完成混合，然后再進(jìn)入進(jìn)氣總管和氣缸內(nèi)部?；旌掀鞯淖饔妙愃朴谄蜋C(jī)的化油器功能，混合氣的均質(zhì)效果將直接影響發(fā)動機(jī)的燃燒過程。

由于天然氣和空氣密度不同，在發(fā)動機(jī)功率水平和增壓效率不斷提高、所需混合氣流量和流速越來越大的情況下，僅采用上述混合器的混合方式已不能滿足高速、大流量的氣體流動混合，這直接導(dǎo)致空氣和天然氣混合不充分、混氣效果下降，甚至發(fā)生進(jìn)氣分層現(xiàn)象，從而不能保證多缸天然氣發(fā)動機(jī)的各氣缸內(nèi)部有相同的混合氣濃度，使得各缸之間的混合氣濃度分布不均勻，進(jìn)而引起部分氣缸產(chǎn)生點(diǎn)火困難、燃燒速率變緩、燃料利用率下降等燃燒惡化現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)各缸排溫不均勻、轉(zhuǎn)速波動、功率不足等問題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種預(yù)混式高速大功率天然氣發(fā)動機(jī)用氣體均質(zhì)高效混合裝置，解決高速大功率預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)的混氣均勻性。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種預(yù)混式高速大功率天然氣發(fā)動機(jī)用氣體均質(zhì)高效混合裝置，其包括：圓壁固定架1、橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3；圓壁固定架1為圓筒狀，橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3垂直交叉連接后布置在圓壁固定架1內(nèi)部，使經(jīng)預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)增壓中冷后的空燃混合氣流經(jīng)該均質(zhì)混合裝置后，發(fā)生偏轉(zhuǎn)、反射，產(chǎn)生燃?xì)夂涂諝庀嗷ゴ蛏?、攪拌、擴(kuò)散的現(xiàn)象，破壞天然氣和空氣的進(jìn)氣分層，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)混合。

其中，所述橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3各有兩片，四片導(dǎo)流翅垂直交叉連接，形成井字形結(jié)構(gòu)布置在圓壁固定架1的圓環(huán)形內(nèi)部。

其中，四片導(dǎo)流翅中，兩片橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2結(jié)構(gòu)相同，兩片縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3結(jié)構(gòu)相同。

其中，所述橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3均包括條狀本體，條狀本體兩端分別設(shè)置固定塊，條狀本體中部設(shè)置多個間隔的翅片，多個翅片相對條狀本體所在平面傾斜方向不完全相同。

其中，在每個所述條狀本體上，相鄰的翅片之間設(shè)置適配槽，橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2的適配槽和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3的適配槽配合嵌套，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定配合。

其中，所述橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3上均設(shè)置有四個翅片。

其中，同一個所述條狀本體的四個翅片中，第一個翅片和第三個翅片的傾斜角度相同，第二個翅片和第四個翅片的傾斜角度相同。

其中，所述圓壁固定架1、橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3材質(zhì)均為不銹鋼，采用氬弧焊焊接連接并經(jīng)鈍化處理。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案所提供的預(yù)混式高速大功率天然氣發(fā)動機(jī)用氣體均質(zhì)高效混合裝置，在高速大功率預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管路中加裝本發(fā)明氣體均質(zhì)混合裝置后，可有效消除氣體燃料和空氣的分層現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)混合，改善混合氣的流動均勻性和各缸充氣均勻性。

附圖說明

圖1和圖2為本發(fā)明預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)用氣體均質(zhì)混合裝置的立體圖和主視圖。

圖3和圖4為本發(fā)明預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)用氣體均質(zhì)混合裝置橫向和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅片實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例混合裝置的使用狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參照圖1和圖2所示，本實(shí)施例混合裝置包括：圓壁固定架1、橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3；圓壁固定架1為圓筒狀，橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3垂直交叉連接后布置在圓壁固定架1內(nèi)部，使經(jīng)預(yù)混式天然氣發(fā)動機(jī)增壓中冷后的空燃混合氣流經(jīng)該均質(zhì)混合裝置后，發(fā)生偏轉(zhuǎn)、反射，產(chǎn)生燃?xì)夂涂諝庀嗷ゴ蛏?、攪拌、擴(kuò)散的現(xiàn)象，破壞天然氣和空氣的進(jìn)氣分層，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)混合。

本實(shí)施例中，橫向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅2和縱向偏轉(zhuǎn)導(dǎo)流翅3各有兩片，四片導(dǎo)流翅垂直交叉連接，形成井字形結(jié)構(gòu)布置在圓壁固定架1的圓環(huán)形內(nèi)部。