[发明专利]一种高温高速金属粒子发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种发生器，尤其涉及一种能产生大量高温高速金属粒子的发生器。

背景技术

大型运载火箭和航天飞机的发射大多采用液体发动机，液体发生剂的燃料主要有醇类（甲醇、乙醇和异丙醇等）、肼类（肼、一甲基肼等）、烃类（煤油、甲烷、乙烷等）和氢类（液氢）等。在发射前，发射台附近将聚集一定浓度的可燃气体，积聚到一定程度将有发生爆炸的可能，这将成为火箭发射时的危险源。同时在民用领域，特别是在瓦斯聚集的地方以及化工厂挥发份可燃气体聚集的地方，及时消除燃气聚集可有效降低燃气爆炸的可能性。现有技术多采用快速抑燃抑爆装置进行易燃易爆场所的危险消除，一定程度上能减少危害，但不能杜绝燃气爆炸。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种能产生大量金属粒子的高温高速金属粒子发生器，以消除大范围可燃气体而达到消除爆炸危险的可能性。

本发明的技术方案在于：包括燃烧室、装填于燃烧室内腔的富燃料发生剂药柱、装于燃烧室一端用于引燃富燃料发生剂药柱的点火器、与燃烧室另一端密封性地连接在一起的喷管、装于喷管喷口处的密封膜。

所述燃烧室一端开口大、一端开口小；所述喷管装于大口端、点火器装于小口端。

所述喷管为拉瓦尔喷管。

所述喷管包括呈喇叭状结构的喷管底座、装于喷管底座内壁上用于在喷管底座内形成窄细喉部以增大喷射速度的喉衬。通过喉径控制燃烧室压强进而控制金属粒子的产生和喷射距离，扩张段控制金属粒子的喷射状态。

所述喷管底座由不锈钢材料制成，用于支撑喉衬和连接燃烧室，喷管底座与燃烧室的连接采用螺钉连接。

所述喉衬为拉瓦尔喷管状结构。

所述燃烧室与喷管相连的一端外圆周壁上设有沿径向向外突出的凸缘，所述喷管与燃烧室相连的一端外圆周壁上对应设有凸沿；所述凸缘与凸沿经螺钉将燃烧室与喷管连接。

所述燃烧室端面与喷管端面接触处设有密封圈，实现喷管底座与燃烧室的连接密封。

所述密封膜由具有一定剪切强度的高分子薄膜材料制成，经胶粘剂粘接在喷管喷口处，实现燃烧室的密封，避免药柱与空气、水和其他恶劣环境等的接触而发生性能异常，且密封膜可以在高温高压下烧穿和冲开。

所述富燃料发生剂药柱包括绝热层、置于绝热层内壁的衬层、填充于衬层内的富燃料发生剂。所述富燃料发生剂为丁羟型的高金属含量的发生剂，采用浇注成型。

所述燃烧室由不锈钢材料制成，为富燃料发生剂燃烧提供燃烧空间，建立一定的工作压强。

所述点火器通过螺纹与燃烧室连接，并可以通过外接电源触发，点火器触发后产生的高温高压燃气或粒子与发生剂接触而点燃发生剂。

本发明采用发生器技术产生大量的高温高速金属粒子点燃可燃气体而消除可燃气体聚集属于国内首创。要点燃可燃气体，就要求发生器在能产生大量金属粒子的同时，金属粒子的温度必须大于可燃气体的引燃温度，且金属粒子应具有一定的喷射角度和速度从而喷射出宽包络范围形态和远喷射距离的金属粒子，达到消除覆盖大范围可燃气体的目的。本发明提供的发生器能产生大量高温（大于1000K），远距离喷射（大于6米）的金属粒子，能可靠点燃大范围的可燃气体。

本发明的技术优势在于：1）提前探测燃气浓度，在燃气临界爆炸浓度前引燃，可有效减少危害；2）反应迅速，能及时消除燃气；3）喷射距离远，可达6米以上，覆盖范围大，可有效消除大面积的燃气。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1、燃烧室，2、富燃料发生剂药柱，3、点火器，4、喷管底座，5、喉衬，6、密封圈，7、密封膜。

具体实施方式

图1中，本发明包括燃烧室1、富燃料发生剂药柱2、喷管、点火器3。喷管包括呈喇叭状结构的喷管底座4、装于喷管底座4内壁上用于在喷管底座4内形成窄细喉部以增大喷射速度的喉衬5。富燃料发生剂药柱2包括绝热层、置于绝热层内壁的衬层、填充于衬层内的富燃料发生剂。富燃料发生剂为丁羟型的高金属含量的发生剂，在一定的工作压强下燃烧能产生大量高温高速的金属粒子。将富燃料发生剂浇注在有均匀涂覆一定厚度的绝热层和衬层的燃烧室1内，待完全固化；将喉衬5通过限位和胶粘剂粘接固定在喷管底座4上，再将燃烧室1与喷管底座4通过螺钉进行组装以及通过密封圈6进行密封；在喷管底座4出口处用胶粘剂粘接圆形密封膜7，再将点火器3旋进燃烧室1的螺纹孔内。