專(zhuān)利名稱(chēng)：高效低污染可控型的聲能熱能激發(fā)轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高效低污染可控型的聲能熱能激發(fā)轉(zhuǎn)換裝置，屬能源技術(shù)領(lǐng)域。
固體、液體、氣體三種形式的燃料是當(dāng)今世界主要的能源，如何有效、低污地使用有限的燃料資源，是當(dāng)今社會(huì)需要解決的最重要的問(wèn)題之一，現(xiàn)已出現(xiàn)的利用聲能作用，提高固體燃料煤燃燒速率的技術(shù)，稱(chēng)為脈動(dòng)型燃燒技術(shù)，該技術(shù)是利用脈動(dòng)燃燒管的原理而產(chǎn)生的，它是在本世紀(jì)七十年代末出現(xiàn)的利用聲能和熱能相互作用的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，其原理是把固體然料煤，放在垂直的、兩端開(kāi)口的且等截面的燃燒管內(nèi)，固體燃料的放置位置必需使燃燒管能自激產(chǎn)生脈動(dòng)聲場(chǎng)，脈動(dòng)聲場(chǎng)作用于煤與空氣的混合，提高煤的燃燒強(qiáng)度，該燃料放置位置一般位于距燃燒管下開(kāi)口端四分之一處，該位置安放有用于固體燃料煤燃燒的燃燒床，這種燃燒管的特點(diǎn)是利用聲垢作用可以明顯地提高固體燃料煤的燃燒強(qiáng)度，強(qiáng)化傳熱效果，減少煙氣對(duì)大氣的污染；但是，這種燃燒管存在如下缺點(diǎn)燃燒管的長(zhǎng)度與直徑的比值一般大于十，管子過(guò)于長(zhǎng)，限制了它在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，燃燒管噪音強(qiáng)，工作環(huán)境惡劣，聲能和熱能相互轉(zhuǎn)換不可控，無(wú)法依據(jù)實(shí)際需要控制轉(zhuǎn)換率。
本實(shí)用新型的目的是利用脈動(dòng)燃燒管的原理，設(shè)計(jì)一種新裝置，擴(kuò)大該技術(shù)的應(yīng)用范圍，可適用于液體、氣體及固體燃料，并可以有效控制燃燒管聲和熱的轉(zhuǎn)換，提高燃料轉(zhuǎn)換率。
本實(shí)用新型的方案是在一外絕熱管的內(nèi)部套置一內(nèi)燃燒管，兩者之間留有間隙構(gòu)成腔體，其上部與一上去耦室連接，下部與一下去耦室連接，上去耦室與上出口連接，下去耦室與下進(jìn)口連接，在內(nèi)燃燒管的內(nèi)部的上部設(shè)置一聲能激發(fā)輔助裝置，在內(nèi)燃燒管的下部一側(cè)壁開(kāi)有聲能激發(fā)控制柵孔，并在其下部四周設(shè)置燃料供給及燃燒設(shè)備。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，克服了原有技術(shù)的局限性，提高了燃料的燃燒速度，其燃燒效率大于96％，擴(kuò)大了燃料應(yīng)用范圍，尤其是能夠充分利用品質(zhì)低劣的燃料，使燃燼度明顯提高，使不完全燃燒熱失減少到0.8％以下，并且可在低過(guò)量空氣系數(shù)條件下燃燒，燃燒穩(wěn)定且充分，大大減少了由于燃燒煙氣帶走的熱損失，進(jìn)一步提高了燃料利用率，在聲波作用下，傳熱性能明顯強(qiáng)化，對(duì)流放熱系數(shù)在層流時(shí)可以增強(qiáng)100～300％，燃燒后廢氣中的SO2、NOx含量明顯降低，有利于保護(hù)大氣環(huán)境，在燃燒過(guò)程中不需要任何送風(fēng)和引風(fēng)設(shè)備，大幅度節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，特別是，本發(fā)明的聲能激發(fā)可以控制，控制聲能與熱能之間的轉(zhuǎn)換速率。
本實(shí)用新型有如下附圖附


圖1，是本實(shí)用新型的裝置示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
圖中包括內(nèi)燃燒管(5)、外絕熱套管(7)、上出口(1)、下進(jìn)口(9)、上去耦室(4)以及下去耦室(8)；其中，外絕熱管(7)的內(nèi)部套置一內(nèi)燃燒管(5)，兩者之間留有間隙構(gòu)成腔體，其上部與上去耦室(4)連接，下部與下去耦室(8)連接，上去耦室(4)與上出口(1)連接，下去耦室(8)與下進(jìn)口(9)連接，在內(nèi)燃燒管(5)的內(nèi)部的上部設(shè)置一聲能激發(fā)輔助裝置(6)，在內(nèi)燃燒管(5)的下部一側(cè)壁開(kāi)有聲能激發(fā)控制柵孔(13)，并在其四周設(shè)置有燃料供給及燃燒設(shè)備(12)；上出口(1)和下進(jìn)口(9)是圓形的或多邊形的，并帶有一弧形喇叭擴(kuò)張口，擴(kuò)張口的下部分別伸入上去耦室(4)和下去耦室(8)，伸入的深度a為1/2～1/4上去耦室(4)、下去耦室(8)的當(dāng)量直徑b，即a=(1/2～1/4)b，上去耦室(4)和下去耦室(8)是圓形的或多邊形，其當(dāng)量直徑b是內(nèi)燃燒管(5)的直徑c的2～8倍，即b=(2～8)c，上去耦室(4)、下去耦室(8)的高度d是內(nèi)燃燒管(5)直徑c的1～5倍，即d=(1～5)c；內(nèi)燃燒管(5)是圓形的或多邊形的，其上、下部分別有弧形口(15)，該弧形口伸入上、下去耦室(4)、(8)，弧形口的形狀為一端大，另一端小，小的一端出口截面積與大的一端出口截面積之比(收縮率)為0.35～1，其出口直徑可小于或等于上出口(1)的出口直徑，聲能激發(fā)控制柵孔(13)位于內(nèi)燃燒管(5)下部的1/3～1/9總長(zhǎng)度處，聲能激發(fā)輔助裝置(12)位于內(nèi)燃燒管(5)上部的1/3～1/9總長(zhǎng)度處，聲能激發(fā)控制柵孔(13)由二塊具有柵孔的平板重疊構(gòu)成，二塊平板可調(diào)節(jié)重疊度，從而調(diào)節(jié)柵孔的大小，以控制聲能和熱能的轉(zhuǎn)換速率；上、下去耦室(4)、(8)內(nèi)的吸音材料可用各種優(yōu)質(zhì)吸音材料制成，其厚度為10～60mm，距離去耦室的內(nèi)壁距離為0～200mm，去耦室內(nèi)的多孔板(3)、(11)的厚度小于2mm，去耦室內(nèi)設(shè)置多孔板和吸音材料，大大地降低了燃燒噪音；在內(nèi)燃燒管(5)內(nèi)設(shè)置多根內(nèi)循環(huán)管(14)，大大增強(qiáng)了內(nèi)部的熱交換。
權(quán)利要求1，一種高效低污染可控型的聲能熱能激發(fā)轉(zhuǎn)換裝置，包括內(nèi)燃燒管(5)、外絕熱套管(7)、上出口(1)、下進(jìn)口(9)、上去耦室(4)以及下去耦室(8)，其特征在于外絕熱管(7)的內(nèi)部套置一內(nèi)燃燒管(5)，兩者之間留有間隙構(gòu)成腔體，其上部與上去耦室(4)連接，下部與下去耦室(8)連接，上去耦室(4)與上出口(1)連接，下去耦室(8)與下進(jìn)口(9)連接，在內(nèi)燃燒管(5)的內(nèi)部的上部設(shè)置一聲能激發(fā)輔助裝置(6)，在內(nèi)燃燒管(5)的下部一側(cè)壁開(kāi)有聲能激發(fā)控制柵孔(13)，并在其四周設(shè)置燃料供給及燃燒設(shè)備(12)。
2，按權(quán)利要求1所述的高效低污染可控型的聲能熱能激發(fā)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于上出口(1)和下進(jìn)口(9)是圓形的或多邊形的，并帶有一弧形喇叭擴(kuò)張口，擴(kuò)張口的下部分別伸入上去耦室(4)和下去耦室(8)，伸入的深度a為1/2～1/4上去耦室(4)、下去耦室(8)的當(dāng)量直徑b，即a=(1/2～1/4)b，上去耦室(4)和下去耦室(8)是圓形的或多邊形，其當(dāng)量直徑b是內(nèi)燃燒管(5)的直徑c的2～8倍，即b=(2～8)c，上去耦室(4)、下去耦室(8)的高度d是內(nèi)燃燒管(5)直徑c的1～5倍，即d=(1～5)c。
3，按權(quán)利要求1所述的高效低污染可控型的聲能熱能激發(fā)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于內(nèi)燃燒管(5)是圓形的或多邊形的，其上、下部分別有弧形口(15)，該弧形口伸入上、下去耦室(4)、(8)，弧形口的形狀為一端大，另一端小，小的一端出口截面積與大的一端出口截面積之比(收縮率)為0.35～1，其出口直徑可小于或等于上出口(1)的出口直徑，聲能激發(fā)控制柵孔(13)位于內(nèi)燃燒管(5)下部的1/3～1/9總長(zhǎng)度處，聲能激發(fā)輔助裝置(6)位于內(nèi)燃燒管(5)上部的1/3～1/9總長(zhǎng)度處，聲能激發(fā)控制柵孔(13)由二塊具有柵孔的平板重疊構(gòu)成，二塊平板可調(diào)節(jié)重疊度。
4，按權(quán)利要求1所述的高效低污染可控型的聲能熱能激發(fā)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于在上下去耦室(4)、(8)內(nèi)分別設(shè)置有多孔板(3)、(11)，并在該多孔板上貼附有吸音材料(2)、(10)，多孔板的厚度為小于2mm，吸音材料的厚度為10～16mm，吸音材料外邊距上、下離去耦室(4)、(8)的內(nèi)壁為0～200mm。
5，按權(quán)利要求1所述的高效低污染可控型的聲能熱能激發(fā)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于在內(nèi)燃燒管(5)的內(nèi)壁四周設(shè)置有多根內(nèi)循環(huán)管(14)，內(nèi)循環(huán)管(14)的上下端分別與外絕熱套管(7)和內(nèi)燃燒管(5)構(gòu)成的腔體連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是在一外絕熱管的內(nèi)部套置一內(nèi)燃燒管,兩者之間留有間隙構(gòu)成腔體,其上部與一上去耦室連接,下部與一下去耦室連接,上去耦室與上出口連接,下去耦室與下進(jìn)口連接,在內(nèi)燃燒管的內(nèi)部的上部設(shè)置一聲能激發(fā)輔助裝置,在內(nèi)燃燒管的下部一側(cè)壁開(kāi)有聲能激發(fā)控制柵孔和燃料供給燃燒設(shè)備,在內(nèi)燃燒管的內(nèi)部設(shè)置有多根內(nèi)循管,在上下去耦室內(nèi)設(shè)置有多孔板和吸音材料,適用于氣體、液體和固體燃料,轉(zhuǎn)換效率高,環(huán)境污染小。
文檔編號(hào)F02M27/08GK2310163SQ97234950
公開(kāi)日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1997年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月2日
發(fā)明者任建業(yè), 陳福連, 顧群音, 章德龍, 朱珍錦, 唐曉軍, 潘衛(wèi)國(guó), 李核, 歐陽(yáng)元煌, 馬慶, 刁咬其, 華張國(guó), 孫堅(jiān)榮 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院