一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉的制作方法

1.本实用新型涉及一种燃气加热炉，尤其涉及一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉。


背景技术：

2.高超声速飞行器在大气层中高速飞行时，热防护系统受到如高焓气动加热、机械载荷、气动剪力、温度梯度产生的热应力等多重热-力耦合作用，防热材料在高温作用下会发生烧蚀剥落，机械载荷、气动剪力和热应力会破坏材料基底产生微裂纹，加速防热材料的烧蚀剥落过程，这些都将造成飞行器的材料结构变形和强度变化，影响飞行器的精确控制或危及飞行器的安全。
3.目前，国内用于试验航天器材高温试验领域大多采用电加热的方式，电加热方式大多为石英灯加热、石墨加热或电弧加热等多种静态加热方式。其中，石英灯或石墨加热方式具有热惯性小、适用性广、便于控制等特点，但由于直接使用电能生热，耗电量巨大，使用成本高；电弧加热方式具有加热焓值高，气流介质组分简单的优点，但由于其加热时间短、可用于试验的产品尺寸小、应用范围受到很大限制。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种节能减耗、热惯性小、加热速度快、升温稳定的用于高超声速飞行器的燃气加热炉。
5.本实用新型的技术方案是：一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，包括加热炉炉体，所述的炉体包括炉壳、炉顶、炉衬、侧墙、炉口、炉门、观察窗和多个直焰烧嘴；
6.多个所述烧嘴分别设置在四面侧墙上并连接外部燃气管道，所述的直焰烧嘴与侧墙的结合部设置耐高温密封件，每面侧墙上的直焰烧嘴的数量相同；
7.每面侧墙上的多个直焰烧嘴自上而下设置，所述多组直焰烧嘴在每面侧墙上的位置相一致，所述四面侧墙上的直焰烧嘴呈顺时针周向布置。
8.优选地，所述的炉壳为长方形框架结构，由角钢和槽钢组合焊接而成。
9.优选地，所述的炉衬设置在炉体底部、侧墙和炉口处，所述的炉衬包括耐火层、保温层和隔热层。
10.优选地，所述的耐火层为高铝标准砖砌筑，所述的保温层为轻质耐火砖砌筑，所述的隔热层为硅藻土砖砌筑。
11.优选地，所述的炉体外设有爬梯用于上下炉顶。
12.优选地，所述的炉门为单开门方式，所述的炉口四周设有压紧手轮，所述的炉门外沿为斜面，可与炉口形成柔性密封面。
13.优选地，所述的侧墙上设有余热回收管道。
14.本实用新型的有益效果是：直焰烧嘴设置在每面侧墙的相同位置，也就是四面侧墙上的直焰烧嘴呈顺时针周向布置，当多个烧嘴同时点火时，会迅速产生旋转式气流，不仅
增强了高温气体在加热炉内的流动性，同时，使得加热炉内加热升温的效果也更加均匀，加热速度也更加快，提高试验的工作效率，还可以防止因快速升温不均匀而造成试验件的损坏。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图。
16.图2是炉体内部的结构示意图。
17.图中1是炉体，2是炉壳，3是炉口，4是炉门，5是直焰烧嘴，6是观察窗，7是侧墙，8是耐火层，9是保温层，10是隔热层，11是余热回收管道。
具体实施方式
18.一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，包括加热炉炉体1，所述的炉体1包括炉壳2、炉顶、炉衬、侧墙7、炉口3、炉门4、观察窗6和多个直焰烧嘴5；
19.多个所述烧嘴5分别设置在四面侧墙7上并连接外部燃气管道，所述的直焰烧嘴5与侧墙7的结合部设置耐高温密封件，每面侧墙7上的直焰烧嘴5的数量相同；
20.每面侧墙7上的多个直焰烧嘴5自上而下设置，所述多组直焰烧嘴5在每面侧墙7上的位置相一致，所述四面侧墙7上的直焰烧嘴5呈顺时针周向布置。
21.所述的炉壳2为长方形框架结构，由角钢和槽钢组合焊接而成。
22.所述的炉衬设置在炉体1底部、侧墙和炉口3处，所述的炉衬包括耐火层8、保温层9和隔热层10。
23.所述的耐火层8为高铝标准砖砌筑，所述的保温层9为轻质耐火砖砌筑，所述的隔热层10为硅藻土砖砌筑。
24.所述的炉体1外设有爬梯用于上下炉顶。
25.所述的炉门4为单开门方式，所述的炉口3四周设有压紧手轮，所述的炉门4外沿为斜面，可与炉口3形成柔性密封面。
26.所述的侧墙7上设有余热回收管道11。
27.本实用新型加热方式采用燃气燃烧的方式，直焰烧嘴5设置在每面侧墙7的相同位置，按首位相接的方式布置，每面侧墙7上一列三只烧嘴5，共计十二只烧嘴5，也就是四面侧墙7上的直焰烧嘴5呈顺时针周向布置；
28.本实用新型配置一套燃气主管路和十二套燃气分管路，主管路和分管路上配备各种阀门、开关、压力表等元件，每三只烧嘴5共用一套电动执行机构，具有自动点火、顺序控制、火焰监测、自动温度调节等功能。
29.当多个烧嘴5同时点火时，会迅速产生旋转式气流，不仅增强了高温气体在加热炉内的流动性，同时，使得加热炉内加热升温的效果也更加均匀，加热速度也更加快，提高试验的工作效率，还可以防止因快速升温不均匀而造成试验件的损坏。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型
中的具体含义。
31.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，其特征在于：包括加热炉炉体（1），所述的炉体（1）包括炉壳（2）、炉顶、炉衬、侧墙（7）、炉口（3）、炉门（4）、观察窗（6）和多个直焰烧嘴（5）；多个所述烧嘴（5）分别设置在四面侧墙（7）上并连接外部燃气管道，所述的直焰烧嘴（5）与侧墙（7）的结合部设置耐高温密封件，每面侧墙（7）上的直焰烧嘴（5）的数量相同；每面侧墙（7）上的多个直焰烧嘴（5）自上而下设置，所述多组直焰烧嘴（5）在每面侧墙（7）上的位置相一致，所述四面侧墙（7）上的直焰烧嘴（5）呈顺时针周向布置。2.根据权利要求1所述的一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，其特征在于：所述的炉壳（2）为长方形框架结构，由角钢和槽钢组合焊接而成。3.根据权利要求1所述的一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，其特征在于：所述的炉衬设置在炉体（1）底部、侧墙和炉口（3）处，所述的炉衬包括耐火层（8）、保温层（9）和隔热层（10）。4.根据权利要求3所述的一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，其特征在于：所述的耐火层（8）为高铝标准砖砌筑，所述的保温层（9）为轻质耐火砖砌筑，所述的隔热层（10）为硅藻土砖砌筑。5.根据权利要求1所述的一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，其特征在于：所述的炉体（1）外设有爬梯用于上下炉顶。6.根据权利要求1所述的一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，其特征在于：所述的炉门（4）为单开门方式，所述的炉口（3）四周设有压紧手轮，所述的炉门（4）外沿为斜面，可与炉口（3）形成柔性密封面。7.根据权利要求1所述的一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉，其特征在于：所述的侧墙（7）上设有余热回收管道（11）。

技术总结
本实用新型涉及一种用于高超声速飞行器的燃气加热炉。包括加热炉炉体，所述的炉体包括炉壳、炉顶、炉衬、侧墙、炉口、炉门、观察窗和多个直焰烧嘴；多个所述烧嘴分别设置在四面侧墙上并连接外部燃气管道，所述的直焰烧嘴与侧墙的结合部设置耐高温密封件，每面侧墙上的直焰烧嘴的数量相同；每面侧墙上的多个直焰烧嘴自上而下设置，所述多组直焰烧嘴在每面侧墙上的位置相一致，所述四面壁板上的直焰烧嘴呈顺时针周向布置。本实用新型不仅增强了高温气体在加热炉内的流动性，同时，使得加热炉内加热升温的效果也更加均匀，加热速度也更加快，提高试验的工作效率，还可以防止因快速升温不均匀而造成试验件的损坏。匀而造成试验件的损坏。匀而造成试验件的损坏。


技术研发人员：周明海 王健志
受保护的技术使用者：扬州睿炬科技有限公司
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2023/3/16