包括燃料噴入管2、火焰噴出管3和排凝管4,燃料噴入管2朝向點火電極1伸入點火室A中以噴入空氣霧化燃料,火焰噴出管3從點火室A向上延伸,排凝管4從點火室A向下伸出,空氣霧化燃料在點火不成功時能夠在點火室A內凝壁后通過排凝管4向外排出。此液體燃料點火裝置能實現液體燃料(例如煤焦油等)的直接點火,以下將具體闡述。
[0037]上述液體燃料點火裝置具有一定通用性,但特別適用于液體燃料燃燒器中。液體燃料燃燒器一般包括能夠噴出用于點火的液體燃料的主噴嘴(圖中未顯示),液體燃料點火裝置的火焰噴出管3朝向主噴嘴延伸以點燃主噴嘴。這樣,通過在液體燃料點火裝置內的液化燃料直接點火以及利用單獨的液體燃料點火裝置來點燃主噴嘴,實現了對液體燃料燃燒器的新型點火方式。
[0038]在本發明中,作為總的主旨,是為了實現對液體燃料的直接點火,以及無需采用輔燃的氣體燃料而簡單方便地點燃燃燒器。為此,特別設計了小型點火室A,在該點火室內來直接點燃液體燃料。燃料噴入管2朝點火室A噴入空氣霧化燃料(即霧化燃料與空氣的混合物),混合空氣的液體燃料通過噴嘴噴射成微米級的霧滴,霧滴形成噴射流在點火室A內旋轉,通過點火電極1(例如高壓電弧點火電極)進行點火。若點火成功,則高溫高壓火焰的體積會迅速膨脹,燃燒火焰將通過火焰噴出管3向外噴出。其中,燃料噴入管2可持續噴出空氣霧化燃料,從而使得火焰噴出管3噴出持續火焰,形成明火,明火火焰噴到燃燒器的主噴嘴上以引燃主噴嘴噴出的霧化液體燃料,從而進入燃燒器內燃燒,實現液體燃料燃燒器的液化燃料點火方式。其中,此處的噴嘴及其結構等并非本發明的關注重點,且作為公知常識,在此不再具體闡述。
[0039]若點火不成功,則積存的空氣霧化燃料將在點火室A內逐漸停止運動并凝壁、沉積,最終通過特別設計的排凝管4及時向外排出。排凝管4應連接在點火室A內的下部位置,以方便引流向外排出。優選地,在液體燃料點火裝置使用時,排凝管4連接在點火室A內的最低點位置,即液體燃料點火裝置應安裝為使得排凝管4的連接點處于點火室A的最低點位置。換言之,在燃燒器中安裝此液體燃料點火裝置時,通過對裝置的安裝位置調節,應使得排凝管4的連接點處于點火室A內的最低點位置。
[0040]由于相較于燃燒器的爐膛,點火室A的體積相對小,燃料噴入管2 —次點火噴出的液體燃料量也相對較小,這樣就無需過于注重點火不成功后的液體燃料積存及其造成的可能點火燃爆等后果。因而在一次或多次點火不成功后,通過排凝管4及時向外排出積存的液體燃料,可再次點火。當然,也可通入氮氣等惰性氣體,對點火室A進行吹掃,實現惰性環境后再次點火。但即便如此,相對于燃燒器的液體燃料直接點火不成功時,對爐膛的氮氣吹掃等后續處理,從工作量、操作方便性和處理時間等方面而言均大大簡化或減小。
[0041]其中,點火室A的容積與形狀可以根據實際需要設計。另外,燃料噴入管2與排凝管4的橫截面可以是圓形、橢圓形、方形等,也可根據實際需要設計。通常點火室A的容積與可接受的失敗點火次數和單次點火時燃料的噴出量相關,點火室A的容積應大于容許失敗次數的燃料噴出量之和。同時,相較于燃燒器的爐膛,點火室A的體積應設計為較小,以避免點火失敗后對噴出液體燃料的清除等的繁瑣處理。這樣,由于點火室A內的空間小,在點火不成功后,甚至無需采用氮氣吹掃,可再次點火,操作簡單方便。
[0042]另外需要說明的是,本發明的液體燃料點火裝置完全不同于發動機中的點火裝置,從體積、形狀、結構、功能、用途和運行狀態等諸多方面而言,都與汽車發動機的點火室完全不同。本發明的點火室A具有排凝管道4,可以處理一旦點火不成功時沉淀下來的液體燃料,在若干次點火不成功時需要停下來排出積存燃油,而后才能再次點火。并且,點火成功后需要持續噴入燃料以形成持續燃燒,直至主噴嘴被點燃,這也不同于發動機的有間隔地瞬時噴油與點火,二者有本質區別。
[0043]以上說明了本發明的液體燃料點火裝置的基本構成及其應用于液體燃料燃燒器時形成的新型點火方式。以下結合附圖具體說明液體燃料點火裝置的功能結構部件及其優化設計。
[0044]在液體燃料點火裝置內實現液體燃料的直接點火時,需要從點火室A的形狀、容量以及燃料噴入量的控制等諸多方面進行相應優化設計,以保證噴入的空氣霧化燃料在點火前只在點火室A內旋轉,但不噴出點火室A。如果點火成功,高溫高壓火焰會噴出點火室A并噴到主噴嘴附近持續燃燒,用于點燃主噴嘴。如果點火不成功,霧化的液體燃料會很快停止運動并沉淀下來,以通過排凝管4排出點火室A。
[0045]因此,如圖1所示,點火室A優選設計為包括點火區A1和阻流區A2,燃料噴入管2和點火電極1伸入點火區A1內,阻流區A2形成在點火區A1與火焰噴出管3之間,阻流區A2內間隔設置有用于阻擋空氣霧化燃料旋轉或流出的多個阻旋翅片5。其中,燃料噴入管2噴入的空氣霧化燃料只在點火區A1內旋轉,通過阻旋翅片5等阻擋燃料逸出,并在點火不成功時,使得霧化燃料能夠凝聚在點火室A的內壁和阻旋翅片5上,從而沉積、回流,從下方的排凝管4排出。本領域技術人員能夠理解的是,阻旋翅片5可有各種結構、形狀和排布方式,可呈格柵狀垂直、傾斜向下、水平和/或延阻流區A2的橫截面周向布置,優選地,可呈格柵狀垂直或周向布置。作為示例,如圖3所示,本實施方式中的阻旋翅片5優選為連接于點火室A的內壁上的平板翅片,平板翅片的延伸方向大致與火焰噴出管3的延伸方向相同。在阻流區A2的橫截面上,多個阻旋翅片5呈格柵狀垂直布置,即沿圖3中的徑向布置并相互間隔,阻旋翅片5的上、下端分別連接到點火室A的內壁上,使得如圖4或圖5中箭頭所示的沿圓周方向旋轉的霧化燃料能夠在阻流區A2中碰撞在徑向設置的阻旋翅片5上,從而逐漸停止運動并產生凝壁、回流。同時,點火成功時產生的火焰則能夠順利地通過阻旋翅片5之間的間隙穿過阻流區A2向外噴出。
[0046]在本實施方式中,點火室A優選地形成為大致圓錐臺形狀并具有外周壁和圓形底壁,點火室A為長條形并且頂部開口形成為漸縮口,該漸縮口與火焰噴出管3相連。這種長條形、圓錐臺形狀和漸縮口的設計有利于防止空氣霧化燃料的逸出。
[0047]需要說明的是,本發明中所使用的方位詞“上、下”是以高度或豎直方向來區分的,而“頂、底”則根據部件的自身結構特征或慣常稱呼來界定,在一般安裝時,頂部通常在上,底部在下,但在反向安裝時,則頂部在下,底部在上。例如,本發明的液體燃料點火裝置安裝到燃燒器中時,通常優選地安裝在主噴嘴的下方或側向位置,并且點火室A以圖1或圖2所示的略微傾斜,以便于霧化燃料能夠在阻旋翅片5甚至火焰噴出管3的內壁上凝聚并回流、排出。此時,點火室A的最低點位置為圓形底壁的下方邊緣區域,排凝管4即連接于此。更具體的,如圖1所示,圓錐臺形狀的點火室A和火焰噴出管3同軸設置,并且在安裝到燃燒器中時,點火室A和火焰噴出管3的中心軸線00’相對于水平面傾斜向上,排凝管4連接于靠近圓形底壁的外周壁上并傾斜向下伸出。當然,點火室A和火焰噴出管3也可大致豎直向上地安裝。
[0048]如圖4所示,作為一種優選布置方式,點火電極1可從圓形底壁沿點火室A的中心軸線00’伸入點火區A1內,燃料噴入管2從外周壁沿徑向伸入點火區A1。這樣,燃料噴入管2噴入的空氣霧化燃料在高速噴嘴到點火電極1或點火區A1內壁后向兩側分散,