一种脉动燃烧辅助装置

本技术涉及脉动燃烧，具体是一种脉动燃烧辅助装置。

背景技术：

1、脉动燃烧是一种特殊的非稳态燃烧过程，具体是指在声场或脉动流作用下，在燃烧区内表征燃烧过程的状态参数，如温度、压力、气流速度及热释放率等变量都随时间周期性波动的燃烧过程。

2、与常规的稳态燃烧过程相比，脉动燃烧区域具有更薄的边界层，因此脉动燃烧在燃烧强度、燃烧效率以及传热系数等方面都要明显高稳态燃烧，尤其是在传热系数方面，最高可以达到500w/(m2·k)，是稳态燃烧的5倍左右，热传递效率更高。因此，脉动燃烧器被广泛应用于热量交换设备中，例如：过热蒸汽发生装置（zl 202111297444.2）、强化传热锅炉（zl 201811127686.5）等。以helmholtz型脉动燃烧器为例，其一个工作周期可以分为四个阶段：

3、（1）点火、燃烧：

4、燃料与空气分别通过两个单向阀进入燃烧室，组成的可燃气体被点火装置点燃，在燃烧室内剧烈燃烧，并伴随放热过程。

5、（2）膨胀：

6、燃烧尾气体积膨胀造成燃烧室内压力上升，迫使尾气向尾管和单向阀方向流动。当燃烧室内压力上升至大于燃料和空气供给压力时，两单向阀相继关闭，尾气只能流向尾管方向。

7、（3）排气、填充：

8、燃烧室内燃烧过程结束后，燃烧尾气在惯性作用下依然继续向尾管方向运动，由于燃料和空气进口处的单向阀处于关闭状态，造成燃烧室内压力下降，低于外界压力，形成局部真空。在压力差作用下，燃烧尾气运动速度下降，同时燃料和空气进口处的单向阀重新开启，新鲜空气和燃料重新进入燃烧室。

9、（4）压缩、再点燃：

10、在压力差作用下，燃烧尾气运动速度降至0，然后向反方向运动，被重新吸回燃烧室。来自燃烧室上游的新鲜可燃混合气和来自燃烧室下游的燃烧尾气在燃烧室内重新混合、压缩，高温燃烧尾气所携带的热量重新点燃混合气，产生新的燃烧尾气，脉动燃烧进入下一个循环过程。

11、在以上四个阶段中，第四阶段压缩、再点燃是关键，如果来自燃烧室下游的燃烧尾气所携带的热量较少、温度较低，不足以重新再点燃混合气，则脉动燃烧过程终止。

12、在应用脉动燃烧器的热量交换设备工作过程中，脉动燃烧器熄火现象经常发生，其最主要的原因就是，燃烧尾气所携带的热量大部分通过尾管传递给所需要加热的介质，导致自身温度降低，返回燃烧室时无法重新点燃混合气，造成脉动燃烧器熄火，工作效率大大减低。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种脉动燃烧辅助装置，尤其是在应用脉动燃烧器的热量交换设备中，本脉动燃烧辅助装置可以实时检测脉动燃烧器的工作状态，当检测到燃烧室内部温度降低时，及时启动发热盘，提高来自燃烧室下游的燃烧尾气温度，使其重新点燃混合气，提高设备工作连续性，保证工作效率。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

3、一种脉动燃烧辅助装置，包括燃烧室、空气入口、空气入口单向阀、燃料入口、燃料入口单向阀和点火装置，还包括温度传感器、控制器和发热盘，所述燃烧室的前端分别与空气入口和燃料入口连通，所述空气入口上设置有空气入口单向阀，所述燃料入口上设置有燃料入口单向阀，所述燃烧室的前端还设置有点火装置，所述温度传感器连接在燃烧室的外壁上且温度传感器的检测探头伸入至燃烧室内部，所述发热盘固定连接在燃烧室内部，所述温度传感器与控制器电连接，所述控制器与发热盘电连接。

4、作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述发热盘为圆形，所述发热盘固定连接在燃烧室的内壁上。

5、作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述发热盘由多道电热丝组成。

6、作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述燃烧室的后端连接有尾管，所述发热盘设置在靠近尾管一侧的燃烧室内部。

7、本实用新型的有益效果为：

8、伸进燃烧室内部的温度传感器的检测探头可以实时检测燃烧室内部温度变化，当检测到燃烧室内部温度降低时，判断为脉动燃烧器熄火，将输出信号传递给启动辅助装置，启动辅助装置给发热盘通电，加热电热丝，提高来自燃烧室下游的燃烧尾气温度，使其重新点燃混合气。

9、尤其是在应用脉动燃烧器的热量交换设备中，本实用新型可以实时检测脉动燃烧器的工作状态，当检测到熄火时，及时启动辅助装置，减少脉动燃烧器熄火的频率，提高设备工作连续性，保证工作效率。

技术特征：

1.一种脉动燃烧辅助装置，包括燃烧室、空气入口、空气入口单向阀、燃料入口、燃料入口单向阀和点火装置，其特征在于：还包括温度传感器、控制器和发热盘，所述燃烧室的前端分别与空气入口和燃料入口连通，所述空气入口上设置有空气入口单向阀，所述燃料入口上设置有燃料入口单向阀，所述燃烧室的前端还设置有点火装置，所述温度传感器连接在燃烧室的外壁上且温度传感器的检测探头伸入至燃烧室内部，所述发热盘固定连接在燃烧室内部，所述温度传感器与控制器电连接，所述控制器与发热盘电连接。

2.根据权利要求1所述的脉动燃烧辅助装置，其特征在于：所述发热盘为圆形，所述发热盘固定连接在燃烧室的内壁上。

3.根据权利要求2所述的脉动燃烧辅助装置，其特征在于：所述发热盘由多道电热丝组成。

4.根据权利要求3所述的脉动燃烧辅助装置，其特征在于：所述燃烧室的后端连接有尾管，所述发热盘设置在靠近尾管一侧的燃烧室内部。

技术总结
本技术公开了一种脉动燃烧辅助装置，包括燃烧室、空气入口、空气入口单向阀、燃料入口、燃料入口单向阀、点火装置、温度传感器、发热盘，燃烧室的前端分别与空气入口和燃料入口连通，空气入口上设置有空气入口单向阀，燃料入口上设置有燃料入口单向阀，燃烧室的前端还设置有点火装置，温度传感器的检测探头伸入至燃烧室内部，发热盘固定连接在燃烧室内部。检测探头可以实时检测燃烧室内部温度变化，当燃烧室内的温度降低时，发热盘启动，提高来自燃烧室下游的燃烧尾气温度，重新点燃混合气，提高设备工作连续性，保证工作效率。

技术研发人员：潘四普,庞宏磊
受保护的技术使用者：南京工业职业技术大学
技术研发日：20220715
技术公布日：2024/1/14