一种高集成标准燃烧器试验台架

1.本发明属于燃烧器技术领域，尤其涉及一种高集成标准燃烧器试验台架。


背景技术：

2.内燃机作为高效率、高功率密度的动力机械，已经被人类利用了一百多年，是目前汽车、船舶的主要动力。此外，在农用设备、工程机械和发电厂中也有广泛应用。内燃机的缸内燃烧是高温高压强湍流的喷雾燃烧，影响碳烟生成和演变的因素比较多。其次，由于燃烧室的封闭性和燃烧反应的瞬变性，缸内燃烧过程难以被准确捕捉。燃烧实验的可重复性高度依赖于燃烧器系统的加工精度、试验环境状态、气流流量与温湿度等边界条件的控制精度。传统的实验室火焰的流量计和温度控制设备通过外部线路与燃烧器连接，故障率较高，尤其对流量计的腐蚀较为严重。此外，环境温度和湿度的变化也会影响燃烧火焰的边界条件，最终影响试验结果的准确性，不利于燃烧模型的开发和相关的学术交流。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种高集成标准燃烧器试验台架，通过该高集成标准燃烧器试验台架的设置，将标准燃烧器与优化的温度控制系统、流量控制系统相结合，构建一体化的集成紧凑型标准燃烧器，将为更加准确的燃烧基础数据的获得提供重要的理论支撑，并对后续燃烧模型的发展和优化具有积极的影响；本发明通过备用管道组件以及管道清洁防腐组件的设置，可有效对流量计进行防护，减缓流量计内部的腐蚀速率，从而在保证流量计精度的同时，延长流量计的使用寿命。
4.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
5.一种高集成标准燃烧器试验台架，包括燃烧器以及外部壳体，所述燃烧器安装于外部壳体的后端；
6.所述外部壳体内部的前端配合安装有流量调节组件；
7.所述外部壳体的后端配合安装有警报组件；
8.所述外部壳体内部的后端安装有空气开关；
9.所述流量调节组件包括多个呈线性阵列的流量计以及连通于流量计两端的第一连通管道，所述第一连通管道远离流量计的一端连通有备用管道组件；
10.所述第一连通管道的外部的前后两端均连通有管道清洁防腐组件。
11.进一步地，所述外部壳体右侧面前端均布有第一安装槽口，所述第一安装槽口内固定安装有温度显示仪。
12.进一步地，所述外部壳体右侧面前端均布有旋转按钮。
13.进一步地，所述外部壳体右侧面中央分别安装有电流表和电压表。
14.进一步地，所述备用管道组件包括第一三通管以及连通于三通管两端的第一分段延伸管；
15.所述第一三通管包括连接主管道以及连通于连接主管道上的两个分支管道，所述
连接主管道远离分支管道的一端与第一连通管道相连通，所述分支管道远离连接主管道的一端与第一分段延伸管相连通；
16.所述第一分段延伸管远离分支管道的一端设有第二分段延伸管，所述第一分段延伸管与第二分段延伸管之间连通有过滤分隔管；
17.所述第二分段延伸管远离过滤分隔管的一端固定连通有第二三通管，所述第二三通管与第一三通管相对称设立；
18.所述第一分段延伸管上安装有第一控制阀门；
19.所述第二分段延伸管上安装有第二控制阀门；
20.所述过滤分隔管内安装有过滤层。
21.进一步地，所述外部壳体右侧面后端均布有第二安装槽口，所述第二安装槽口内固定安装有流量显示仪。
22.进一步地，所述管道清洁防腐组件包括垂直连通的竖向管和横向管，所述横向管上配合安装有第三控制阀门；
23.所述外部壳体的下端放置有两排第一清洁气体存储罐以及第二清洁气体存储罐，所述横向管远离竖向管的一端与第一清洁气体存储罐相连通。
24.进一步地，所述警报组件包括矩形外部壳体以及安装于矩形外部壳体内部前端的警报器，所述矩形外部壳体内部的后端安装有控制器；
25.所述矩形外部壳体的左右两端均黏贴有边部防护板体；
26.所述外部壳体右侧面下端分别安装有急停按钮、开关按钮以及指示灯；
27.所述急停按钮的右端固定安装有防护圆片；
28.所述防护圆片的右侧面为弧形面；
29.所述防护圆片右方的下端紧密放置有偏心轮，所述偏心轮后侧面上端固定安装有连接轴，所述连接轴的后端电连接有电机，所述电机的后端安装有横向板，所述横向板固定安装于外部壳体的右侧面。
30.本发明的有益效果是：
31.1、本发明提供一种高集成标准燃烧器试验台架，通过该高集成标准燃烧器试验台架的设置，将标准燃烧器与优化的温度控制系统、流量控制系统相结合，构建一体化的集成紧凑型标准燃烧器，将为更加准确的燃烧基础数据的获得提供重要的理论支撑，并对后续燃烧模型的发展和优化具有积极的影响。
32.2、本发明通过备用管道组件以及管道清洁防腐组件的设置，可有效对流量计进行防护，减缓流量计内部的腐蚀速率，从而在保证流量计精度的同时，延长流量计的使用寿命。
附图说明
33.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，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：
34.图1是本发明的结构示意图；
35.图2是本发明的结构爆炸图；
36.图3是本发明的局部结构主视图；
37.图4是本发明的局部结构示意图；
38.图5是本发明的局部结构示意图；
39.图6是本发明的局部结构爆炸图；
40.图7是本发明的局部结构右视图；
41.图8是本发明的结构爆炸图；
42.图9是本发明的局部结构示意图；
43.图10是本发明的局部结构爆炸图；
44.图11是本发明的局部结构右视图；
45.图12是本发明的局部结构右视图；
46.图13是本发明的局部结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
49.如图1至图3所示的一种高集成标准燃烧器试验台架，包括燃烧器1以及外部壳体2，燃烧器1安装于外部壳体2的后端；
50.其中，外部壳体2的右侧面为控制面板，用于控制内部元器件的使用以及该发明中各表盘的显示、开关的安装以及指示显示等；
51.外部壳体2内部的前端配合安装有流量调节组件3；
52.外部壳体2的后端配合安装有警报组件4；
53.外部壳体2内部的后端安装有空气开关5；
54.外部壳体2右侧面前端均布有第一安装槽口21，第一安装槽口21内固定安装有温度显示仪22；
55.外部壳体2右侧面前端均布有旋转按钮23；
56.其中，旋转按钮23位于温度显示仪22的前端；
57.外部壳体2右侧面中央分别安装有电流表24和电压表25；
58.通过设置温度显示仪22、电流表24和电压表25等，采用数据可视化的方式，直观展示内部各部件是否正常工作；
59.空气开关5用于当电流超过临界电流时，停止供电，保护该高集成标准燃烧器试验台架。
60.如图4至图图9所示，流量调节组件3包括多个呈线性阵列的流量计31以及连通于流量计31两端的第一连通管道32，第一连通管道32远离流量计31的一端连通有备用管道组件33；
61.第一连通管道32的外部的前后两端均连通有管道清洁防腐组件34；
62.备用管道组件33包括第一三通管331以及连通于三通管两端的第一分段延伸管332；
63.第一三通管331包括连接主管道333以及连通于连接主管道333上的两个分支管道334，连接主管道333远离分支管道334的一端与第一连通管道32相连通，分支管道334远离连接主管道333的一端与第一分段延伸管332相连通；
64.第一分段延伸管332远离分支管道334的一端设有第二分段延伸管335，第一分段延伸管332与第二分段延伸管335之间连通有过滤分隔管336；
65.第二分段延伸管335远离过滤分隔管336的一端固定连通有第二三通管337，第二三通管337与第一三通管331相对称设立；
66.第一分段延伸管332上安装有第一控制阀门3321；
67.第二分段延伸管335上安装有第二控制阀门3351；
68.过滤分隔管336内安装有过滤层338；
69.过滤分隔管336的左右两端均配合安装有密封层3361；
70.两端的密封层3361为常用的管道密封连接件，分别安装于第一分段延伸管332以及第二分段延伸管335的外部，用于管道之间的连接；
71.通过这种设置，设置两个三通管，即第二三通管337与第一三通管331，用于当其中一个管道堵塞时，可切换至另一个管道进行使用，不影响工况运行；
72.设置有过滤层338，为气体过滤器，用于管道内的气体干燥以及气体杂质的初步过滤；
73.外部壳体2右侧面后端均布有第二安装槽口26，第二安装槽口26内固定安装有流量显示仪27；
74.流量显示仪27用于流量计31的数据显示，与流量计31对接，这种设置，可实时显示不同管路内的气体流量并对气体流量进行调节；
75.管道清洁防腐组件34包括垂直连通的竖向管341和横向管342，横向管342上配合安装有第三控制阀门343；
76.外部壳体2的下端放置有两排第一清洁气体存储罐28以及第二清洁气体存储罐29，横向管342远离竖向管341的一端与第一清洁气体存储罐28相连通；
77.流量计在长期使用后，由于内部清理不便，导致流量计内部腐蚀严重，影响流量计测量精度的同时，大大缩短了流量计的使用寿命；
78.通过这种设置，在流量计使用后，可根据内部原反应气体的不同，在第一清洁气体存储罐28内存储可对原反应气体进行反应清理的清洁气体，并经由竖向管341和横向管342输入第一连通管道32内，进而对流量计31内部进行清理，清理完成后，再经由第二清洁气体存储罐29往流量计31内部通入干燥空气，保证该流量计31在未使用时的清洁干燥，由此，可有效对流量计31进行防护，减缓流量计31内部的腐蚀速率，从而在保证流量计31精度的同时，延长流量计31的使用寿命。
79.如图10至图13所示，警报组件4包括矩形外部壳体41以及安装于矩形外部壳体41内部前端的警报器42，矩形外部壳体41内部的后端安装有控制器43；
80.矩形外部壳体41的左右两端均黏贴有边部防护板体411；
81.外部壳体2右侧面下端分别安装有急停按钮6、开关按钮7以及指示灯8；
82.急停按钮6的右端固定安装有防护圆片61；
83.防护圆片61的右侧面为弧形面；
84.防护圆片61右方的下端紧密放置有偏心轮62，偏心轮62后侧面上端固定安装有连接轴621，连接轴621的后端电连接有电机622，电机622的后端安装有横向板623，横向板623固定安装于外部壳体2的右侧面；
85.其中，矩形外部壳体41、边部防护板体411均为隔音材质；
86.其中，急停按钮6为手动控制按钮，用于当该高集成标准燃烧器试验台架内电流超过安全电流但未达到空气开关临界电流时，对整个试验台架停止供电，保证整个试验台架的安全；开关按钮7用于设备外壳的总电源的接通；指示灯8用于整个试验台架的启闭显示；
87.通过设置警报器42以及控制器43，依据继电器的远离，对警报器42以及电机622之间进行联动控制，当该高集成标准燃烧器试验台架内电流超过安全电流但未达到空气开关临界电流时，警报器42发出警报，经由控制器43控制电机622启动，带动偏心轮62转动，实现对防护圆片61左端的急停按钮6的按压，从而实现急停按钮6的自动启闭，从而实现自动停止供电，该电路原理均为已知的常规型远离，经由这种设置，对整个试验台架形成二重防护，更加安全可靠。
88.本发明采用流量控制、温度检测、气体过滤(包括气体干燥以及气体过滤)以及外壳装配等设置，构成该高集成标准燃烧器试验台架的总体结构，采用可视化的方式，主要是在外部壳体2表面设置各控制按钮、指示灯以及各种表盘(如温度显示仪22、流量显示仪27等)。
89.本发明采用k型热电偶连接各主气体管道，即与流量计31直接连通的气体管道，如第一连通管道32，用于测定主管道内气体温度并与温控仪器设定温度相比较，形成环形反馈系统以调整加热或温度稳定状态，在整个操作过程中通过主面板上的电流表监测电流的大小。
90.综上，本发明采用流量控制、温度检测、气体过滤等相互耦合，实际应用时，可通过电气控制以实现气体流量及其边界条件可控的目的。
91.本发明通过该高集成标准燃烧器试验台架的设置，将标准燃烧器与优化的温度控制系统、流量控制系统相结合，构建一体化的集成紧凑型标准燃烧器，将为更加准确的燃烧基础数据的获得提供重要的理论支撑，并对后续燃烧模型的发展和优化具有积极的影响；本发明通过备用管道组件33以及管道清洁防腐组件34的设置，可有效对流量计31进行防护，减缓流量计31内部的腐蚀速率，从而在保证流量计31精度的同时，延长流量计31的使用寿命。
92.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
93.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

技术特征：
1.一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：包括燃烧器(1)以及外部壳体(2)，所述燃烧器(1)安装于外部壳体(2)的后端；所述外部壳体(2)内部的前端配合安装有流量调节组件(3)；所述外部壳体(2)的后端配合安装有警报组件(4)；所述外部壳体(2)内部的后端安装有空气开关(5)；所述流量调节组件(3)包括多个呈线性阵列的流量计(31)以及连通于流量计(31)两端的第一连通管道(32)，所述第一连通管道(32)远离流量计(31)的一端连通有备用管道组件(33)；所述第一连通管道(32)的外部的前后两端均连通有管道清洁防腐组件(34)。2.根据权利要求1所述的一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：所述外部壳体(2)右侧面前端均布有第一安装槽口(21)，所述第一安装槽口(21)内固定安装有温度显示仪(22)。3.根据权利要求1所述的一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：所述外部壳体(2)右侧面前端均布有旋转按钮(23)。4.根据权利要求1所述的一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：所述外部壳体(2)右侧面中央分别安装有电流表(24)和电压表(25)。5.根据权利要求1所述的一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：所述备用管道组件(33)包括第一三通管(331)以及连通于三通管两端的第一分段延伸管(332)；所述第一三通管(331)包括连接主管道(333)以及连通于连接主管道(333)上的两个分支管道(334)，所述连接主管道(333)远离分支管道(334)的一端与第一连通管道(32)相连通，所述分支管道(334)远离连接主管道(333)的一端与第一分段延伸管(332)相连通；所述第一分段延伸管(332)远离分支管道(334)的一端设有第二分段延伸管(335)，所述第一分段延伸管(332)与第二分段延伸管(335)之间连通有过滤分隔管(336)；所述第二分段延伸管(335)远离过滤分隔管(336)的一端固定连通有第二三通管(337)，所述第二三通管(337)与第一三通管(331)相对称设立；所述第一分段延伸管(332)上安装有第一控制阀门(3321)；所述第二分段延伸管(335)上安装有第二控制阀门(3351)；所述过滤分隔管(336)内安装有过滤层(338)。6.根据权利要求1所述的一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：所述外部壳体(2)右侧面后端均布有第二安装槽口(26)，所述第二安装槽口(26)内固定安装有流量显示仪(27)。7.根据权利要求1所述的一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：所述管道清洁防腐组件(34)包括垂直连通的竖向管(341)和横向管(342)，所述横向管(342)上配合安装有第三控制阀门(343)；所述外部壳体(2)的下端放置有两排第一清洁气体存储罐(28)以及第二清洁气体存储罐(29)，所述横向管(342)远离竖向管(341)的一端与第一清洁气体存储罐(28)相连通。8.根据权利要求1所述的一种高集成标准燃烧器试验台架，其特征在于：所述警报组件(4)包括矩形外部壳体(41)以及安装于矩形外部壳体(41)内部前端的警报器(42)，所述矩形外部壳体(41)内部的后端安装有控制器(43)；
所述矩形外部壳体(41)的左右两端均黏贴有边部防护板体(411)；所述外部壳体(2)右侧面下端分别安装有急停按钮(6)、开关按钮(7)以及指示灯(8)；所述急停按钮(6)的右端固定安装有防护圆片(61)；所述防护圆片(61)的右侧面为弧形面；所述防护圆片(61)右方的下端紧密放置有偏心轮(62)，所述偏心轮(62)后侧面上端固定安装有连接轴(621)，所述连接轴(621)的后端电连接有电机(622)，所述电机(622)的后端安装有横向板(623)，所述横向板(623)固定安装于外部壳体(2)的右侧面。

技术总结
本发明公开了一种高集成标准燃烧器试验台架，包括燃烧器以及外部壳体，所述燃烧器安装于外部壳体的后端；所述外部壳体内部的前端配合安装有流量调节组件；所述外部壳体的后端配合安装有警报组件。本发明提供一种高集成标准燃烧器试验台架，通过该高集成标准燃烧器试验台架的设置，将标准燃烧器与优化的温度控制系统、流量控制系统相结合，构建一体化的集成紧凑型标准燃烧器，将为更加准确的燃烧基础数据的获得提供重要的理论支撑，并对后续燃烧模型的发展和优化具有积极的影响；本发明通过备用管道组件以及管道清洁防腐组件的设置，可有效对流量计进行防护，减缓流量计内部的腐蚀速率，从而在保证流量计精度的同时，延长流量计的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。


技术研发人员：邱亮 张婉玥 尹芷茵 薛冯一佳 陈嘉琪
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/25