本發(fā)明涉及燃氣發(fā)動機與工業(yè)燃氣動力裝置的氣體混合器與混合裝置,以及可燃性氣體的混合技術領域。
背景技術:
現(xiàn)有的燃氣發(fā)動機與工業(yè)燃氣動力裝置都需要預先將潔凈空氣與可燃性氣體混合之后再注入燃氣發(fā)動機氣缸或燃氣動力裝置燃燒室內(nèi)燃燒做功來驅(qū)動發(fā)動機與動力裝置的運轉(zhuǎn)??扇夹詺怏w參混不充分與不均勻會引起可燃性氣體燃燒不充分,導致燃氣發(fā)動機與燃氣動力裝置的動力不足、經(jīng)濟性差、燃燒后尾氣排放中的有害物超標污染大氣環(huán)境等問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種能夠使可燃性氣體與潔凈空氣之間快速、充分、均勻地進行混合的燃氣混合器,克服與解決現(xiàn)有燃氣混合裝置的缺陷與不足。
本發(fā)明的技術路徑與技術措施如下:
本發(fā)明的燃氣混合器由“本體、主進氣口、可燃氣體進口、氣體導流管、混合氣體出口等構(gòu)成。其中燃氣混合器內(nèi)氣體導流管的外表面具有波紋形的結(jié)構(gòu)特征,氣體導流管的波紋形外表面與混合器本體管壁的內(nèi)表面之間形成的若干個氣體混合室和氣體流道。
潔凈空氣與可燃性氣體分別從主進氣口與可燃氣體進口進入,穿過主進氣口壁上過氣孔的潔凈空氣與通過混合器本體管壁外表面上過氣孔的可燃性氣體進入氣體混合室之后相遇相互參混。參混后的氣體穿過隨后的多個氣體參混室與氣體流道最后到達混合氣體出口。參混后的氣體在流經(jīng)氣體參混室與氣體流道的過程中受氣體參混室擴張與壓力降低以及氣體流道 的容積壓縮與壓力增加的反復作用,使得可燃氣體與潔凈空氣之間快速、充分、均勻地進行混合。
本發(fā)明的燃氣混合器具有以下結(jié)構(gòu)特征:
1.本發(fā)明的燃氣混合器由本體、主進氣口、可燃氣體進口、氣體導流管、混合氣體出口等構(gòu)成。燃氣混合器內(nèi)氣體導流管的外表面具有波紋形的結(jié)構(gòu)特征,氣體導流管的波紋形外表面與混合器本體管壁的內(nèi)表面之間形成的多個氣體混合室和氣體流道。
2.本發(fā)明的燃氣混合器內(nèi)氣體導流管外表面的幾何形狀可以是單S、多S、圓弧、拋物線、雙曲線、正弦、余弦等各種幾何曲線或曲線組合。
3.本發(fā)明的燃氣混合器的本體管壁與氣體導流管在軸向上可以是直管、錐管或直管與錐管的組合。
4.本發(fā)明的混合器本體與氣體導流管的徑向斷面可以是圓形、橢圓形、矩形、梯形、多邊形等各種幾何形狀。
5.本發(fā)明的燃氣混合器的主進氣口與混合氣體出口軸向上可以是內(nèi)錐形、外錐形、平端口等幾何結(jié)構(gòu)形狀。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的燃氣混合器能夠使?jié)崈艨諝馀c可燃性氣體混合的均勻與充分,混合過程時間短效率高;顯著提升可燃性氣體的利用率,改善燃燒質(zhì)量,大大降低燃燒尾氣中的有害物排放量,保證燃氣發(fā)動機與動力裝置的動力性與經(jīng)濟性。
附圖說明
在附圖1~附圖6中:
圖1是本發(fā)明的第一實施例的燃氣混合器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中本發(fā)明的燃氣混合器的軸測剖視圖。
圖3為本圖1、圖2中本發(fā)明的燃氣混合器內(nèi)氣體導流管的結(jié)構(gòu)示意 圖。
圖4是本發(fā)明的燃氣混合器第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的燃體混合器第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明的燃體混合器第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖1~附圖6中的標號說明:
1-主進氣口,11-主進氣口壁面,12-主進氣口壁面過氣孔;
2-混合器本體,21-混合器本體管壁,22-混合器本體管壁過氣孔,23-混合氣出口;
3-氣體導流管,31-氣體參混室,32-氣體流道,33-氣體導流管外表面,33A-氣體導流管外表面波谷,33B-氣體導流管外表面波峰,34A-氣體導流管左端頭,34B-氣體導流管右端頭。
4-可燃氣體進口,41-進氣管,42-進氣口壁,43-進氣口連接壁;
5-支撐連接筋板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1~附圖6以及具體的實施例對本發(fā)明的燃氣混合器進行說明與描述,附圖1~附圖6亦構(gòu)成本發(fā)明申請的一部分;本發(fā)明的示意性實施例與說明的目的是用于解釋本發(fā)明,本發(fā)明的保護范圍不受附圖1~附圖6中具體實施例與結(jié)構(gòu)形式的限制。
圖1是本發(fā)明的第一實施例的燃氣混合器結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的燃氣混合器由主進氣口1、混合器本體2,氣體導流管3,可燃氣體進口4,支撐連接筋板5等構(gòu)成。主進氣口1與混合器本體2的管壁21、氣體導流管3的左端頭34A在潔凈空氣A的進口端裝配相連在一起;氣體導流管3的右端頭34B在混合氣體(A+B)的出口端23通過支撐連接筋板5與混合器本體2的管壁21相連接??扇細怏w進口4是包含進氣管41、進氣管壁42、進氣口連接壁42的組件,布置在混合器本體2管壁21的外側(cè),通過進氣 口連接壁43連接成為一個整體。其中燃氣混合器內(nèi)氣體導流管3的外表面33具有波紋形的幾何結(jié)構(gòu)特征,氣體導流管3的波紋形外表面33與混合器本體管壁21的內(nèi)表面之間形成的若干個氣體混合室31和氣體流道32。導流管3的左端頭34A與右端頭34B分別與混合器本體2的管壁21之間通過主進氣口1的口腔壁面11和支撐連接筋板5相連,與混合器本體2的管壁21的內(nèi)表面之間形成第一個氣體參混室和最后一個氣體參混室。
潔凈空氣A與可燃性氣體B分別從主進氣口1與可燃氣體進口管41進入,穿過主進氣口壁面上過氣孔12與通過混合器本體管壁21外表面上過氣孔22在進入氣體混合室31后相遇相互參混。參混之后的氣體(A+B)隨后流經(jīng)多個氣體參混室31與氣體流道32最后到達混合氣體出口23從此流出?;旌虾蟮臍怏w(A+B)在流經(jīng)“氣體參混室31與氣體流道32”的過程中受到氣體參混室31的氣體容積擴張與壓力降低以及氣體流道32的氣體容積壓縮與壓力增加的多次反復作用,使可燃氣體B與潔凈空氣A之間進行充分、均勻、快速的混合。
圖2為圖1中本發(fā)明的燃氣混合器的軸測剖視圖。潔凈空氣A和可燃氣體B分別從主進氣口1的進氣口壁面11上的過氣孔12與混合器本體2的管壁21外表面上的過氣孔22進入氣體混合室31。可燃氣體進口4包含進氣口連接壁43、進氣口壁42以及多個進氣管41,可燃氣體進口4通過進氣口連接壁43與混合器本體管壁21的外表面相連成為一個整體。潔凈空氣A從主進氣口1進入,到達主進氣口壁面11之后通過主進氣口壁面上的過氣孔12進入氣體參混室31;以此同時,可燃性氣體B通過混合器本體管壁21外表面上的過氣孔22進入氣體參混室31。潔凈空氣A與可燃性氣體B在氣體參混室31相遇并進行參混。參混后的混合氣體(A+B)隨即流經(jīng)多個氣體參混室31與氣體流道32最后到達混合氣體出口23。
圖3是圖1與圖2中本發(fā)明的燃氣混合器內(nèi)氣體導流管3的結(jié)構(gòu)示意圖。氣體導流管3的外表面33具有波紋形的幾何結(jié)構(gòu)特征,即導流管3外 表面33上的波谷33A和波峰33B與混合器本體2的管壁21內(nèi)表面之間分別形成圖1與圖2中的氣體參混室31和氣體流道32。
圖4是本發(fā)明的第二實施例的燃氣混合器結(jié)構(gòu)示意圖。其中的氣體導流管結(jié)構(gòu)與圖1中第一實施例的相同,燃氣混合器本體2的管壁21在軸向上為錐形管,混合器本體管壁21與氣體導流管3之間形成的氣體混合室31與氣體流道32從進口A到混合氣出口C的氣體流動方向上具有容積壓縮性和壓力提升這一流體動力學特征。
圖5是本發(fā)明的第三實施例的燃氣混合器結(jié)構(gòu)示意圖。其中的燃氣混合器體2的管壁21軸向上為等截面管,氣體導流管3的外表面33具有從進口A到混合氣出口C軸向上使得其與混合器本體2的管壁21之間形成的氣體混合室31與氣體流道32的容積逐漸減少,氣體壓力不斷提升這一結(jié)構(gòu)特征。
圖6是本發(fā)明的第四實施例的燃氣混合器結(jié)構(gòu)示意圖。其中的燃氣混合器同時具有以上圖4中混合器本體2的管壁21的結(jié)構(gòu)特征和圖5中混合器內(nèi)氣體導流管3的外表面33的結(jié)構(gòu)特征,取得從進口A到混合氣出口C軸向上混合器本體2的管壁21與氣體混合管之間形成的氣體混合室31與氣體流道32的容積逐漸減少,氣體壓力不斷增加這流體動力學效果。
以上通過幾個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖對發(fā)明的技術精神與關鍵環(huán)節(jié)要素進行了說明與闡述,并給出了本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明并非局限與此,凡是基于本發(fā)明的技術思想與精神對具體實施方式與實施例的技術細節(jié)進行修改與變更都應在本發(fā)明的權(quán)利保護要求范圍內(nèi)。