[发明专利]超声速喷灯的气体燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及喷灯技术领域，具体而言，涉及一种超声速喷灯的气体燃烧器。

背景技术

目前，现有技术中的超声速喷灯主要依靠气态燃料与高温气体接触并自燃以产生超声速火焰，高温气体的温度对超声速火焰的影响比较大。高温气体是在气体燃烧器内形成的，气态燃料、氧气以及空气三者在气体燃烧器的燃烧室内混合并点燃而形成的，具体过程如下，氧气和空气在独立与燃烧室的混合腔内混合，然后由混合腔通入燃烧室，与此同时，气态燃料也通入燃烧室，启动燃烧室内的点火器使得燃烧室内的混合气燃烧并形成高温气体，该高温气体从燃烧室的超声速喷射口喷出。之所以向燃烧室内通入空气是为使得随后生成的高温气体中氧气含量与空气中氧气含量基本一致，为后续的超声速火焰的研究提供基础。在上述过程中，氧气与气态燃料的流量决定了高温气体的温度范围，但是，由于氧气和空气在进入燃烧室之前已经混合，因此，调节燃烧室内的氧气流量比较困难，进而无法控制高温气体的温度，影响最后形成的超声速火焰的性能。

此外，通过在燃烧室内穿设燃料喷管，燃料喷管喷出的燃料气体与高温气体的朝向相同，进而生成超声速火焰。由于燃烧室内温度很高，这样，燃料喷管位于燃烧室内的部分的外表面容易被烧坏。

发明内容

本发明旨在提供一种方便控制经燃烧室喷出的气体温度的超声速喷灯的气体燃烧器。

为了实现上述目的，本发明提供了一种超声速喷灯的气体燃烧器，包括：身部燃烧器，具有燃烧室，燃烧室具有第一进气口和第一排气口；点火装置，设置在身部燃烧器上；气体燃烧器还包括：头部注射器，设置在身部燃烧器上并且位于第一进气口处，头部注射器包括氧气喷射口、空气喷射口和第一燃料喷射口，氧气喷射口、空气喷射口和第一燃料喷射口均朝向燃烧室。

进一步地，头部注射器还包括：氧气流道，与氧气喷射口相连通；第一燃料流道，与第一燃料喷射口相连通，在第一进气口到第一排气口的方向上，氧气流道与第一燃料流道之间的距离逐渐收缩。

进一步地，头部注射器还包括：空气流道，与空气喷射口相连通；第一燃料流道，与第一燃料喷射口相连通，在第一进气口到第一排气口的方向上，空气流道与第一燃料流道之间的距离逐渐收缩。

进一步地，空气喷射口的数量大于两个，多个空气喷射口的设置位置呈环形分布，第一燃料喷射口以及氧气喷射口均位于该环形分布所围成的区域内。

进一步地，第一进气口和第一排气口同轴设置，第一燃料流道与第一排气口同轴设置。

进一步地，头部注射器还包括：氧气腔，与氧气喷射口相连通；空气腔，与空气喷射口相连通。

进一步地，本发明的超声速喷灯的气体燃烧器还包括燃料喷射器，设置在身部燃烧器上并且位于第一排气口处，燃料喷射器包括：超声速喷管，具有第二进气口和第二排气口，第二进气口对应第一排气口，第二燃料喷射口，与第二排气口的朝向相同。

进一步地，第二燃料喷射口为偶数个，偶数个第二燃料喷射口两两对称设置，第二排气口位于两个对称设置的第二燃料喷射口之间，各第二燃料喷射口均为弧形开口。

进一步地，燃料喷射器包括：第二燃料流道，与第二燃料喷射口相连通，在第二进气口到第二排气口的方向上，第二燃料流道与第二进气口和第二排气口形成的轴线的距离逐渐收缩。

进一步地，头部注射器还包括：耐高温面板，封堵第一进气口，氧气喷射口、空气喷射口以及第一燃料喷射口形成在耐高温面板上。

应用本发明的技术方案，氧气经氧气喷射口以及第一进气口进入燃烧室内，同理，空气经空气喷射口以及第一进气口进入燃烧室内，气态燃料经第一燃料喷射口以及第一进气口进入燃烧室内，这样，氧气、空气以及气态燃料在燃烧室内混合。通过启动点火装置使得燃烧室内的混合气体燃烧并形成高温气体，该高温气体经第一排气口排出燃烧室。由于氧气、空气以及气态燃料在燃烧室内才开始混合，因此，能够很方便地控制通入燃烧室内的氧气和气态燃料的流量，进而控制氧气与气态燃料在燃烧室内的含量百分比，进一步控制经点燃后的气体的温度。由上述分析可知，本发明的气体燃烧器能够更方便地控制经燃烧室喷出的气体温度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的超声速喷灯的气体燃烧器的实施例的结构示意图；

图2示出了图1的气体燃烧器的纵向剖视示意图；

图3示出了图1的气体燃烧器的头部注射器的仰视示意图；