[发明专利]一种防回火装置及燃烧系统

说明书

本公开提供一种防回火装置及燃烧系统，该防回火装置包括：壳体、运动芯及弹性件，壳体内部具有腔室，壳体上设有与腔室连通的介质入口和介质出口，腔室的内壁上环绕介质入口设有第一密封部；运动芯可移动地设置在腔室内，运动芯的第一端与介质入口相对，运动芯上靠近第一端的位置处沿周向开设有环槽，以在第一端处形成一环形凸缘，环形凸缘与第一密封部相对的位置处设有第二密封部；弹性件用于向运动芯施加弹力，使运动芯在弹力的作用下能够向介质入口移动，并使第一密封部与第二密封部贴合，以密封介质入口。本公开实施例的防回火装置在高温高压环境下仍然具有较好的密封性。

技术领域

本公开涉及燃烧系统技术领域，尤其涉及一种防回火装置及应用该防回火装置的燃烧系统。

背景技术

液体火箭发动机是使用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭发动机。飞行器自身携带液体推进剂，在发动机的推力室、燃气发生器等组件中燃烧或分解，将推进剂的化学能转变为动能，以高流速从喷管中喷出，从而产生动力。

火箭工作过程中，燃烧装置中产生的高温燃气温度往往超过1000K，且具有极高的压力。与发动机燃气发生器、涡轮及推力室等燃烧装置管路相连通的介质管路，需要考虑高温高压燃气反串进相关管路，避免造成高温热应力引起管路变形爆裂，以及辅助介质供应系统中相关附件的故障失效发生。这就需要一类通气防回火装置。在发动机燃烧装置未进行燃烧反应，或燃烧反应产生的热气流温度不高且压力较低时，允许辅助介质系统通过介质管路向燃烧装置通入介质。在发动机燃烧装置达到或接近设计额定工况时，热气流温度高，通常超过1000K；热气流压力高，通常接近于燃烧反应室压力。必须将高温高压燃气与辅助工质供应管路阻断，防止高温高压工质对低压低温设计系统造成损坏。但现有的防回火装置的运动芯在高温作用下容易因受热不均而发生翘曲，翘曲后的运动芯与壳体上的密封面容易出现贴合不紧密的问题，导致防回火装置应用于高温燃烧装置时的密封性较差。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本公开提供了一种密封性较好的防回火装置及应用该防回火装置的燃烧系统。

为实现上述目的，本公开提供了一种防回火装置，其包括：

壳体，其内部具有腔室，所述壳体上设有与所述腔室连通的介质入口和介质出口，所述腔室的内壁上环绕所述介质入口设有第一密封部；

运动芯，其可移动地设置在所述腔室内，所述运动芯的第一端与所述介质入口相对，所述运动芯上靠近所述第一端的位置处沿周向开设有环槽，以在所述第一端处形成一环形凸缘，所述环形凸缘与所述第一密封部相对的位置处设有第二密封部；

弹性件，其用于向所述运动芯施加弹力，使所述运动芯在所述弹力的作用下能够向所述介质入口移动，并使所述第一密封部与所述第二密封部贴合，以密封所述介质入口。

在一些实施例中，所述环槽靠近所述第二密封部的槽壁与所述第二密封部所在平面互相平行。

在一些实施例中，所述环槽远离所述第二密封部的槽壁向远离所述第一端的方向倾斜，以形成第一锥形导流部。

在一些实施例中，所述环槽的槽底呈弧形。

在一些实施例中，所述第一端的端面中部凸设有第二锥形导流部。

在一些实施例中，所述腔室的中部设有与所述壳体固定连接的座体，所述座体上设有导向孔，所述运动芯可移动地连接在所述导向孔内，且所述运动芯与所述导向孔之间具有间隙，以使所述运动芯能够在所述导向孔的轴向的预设角度范围内摆动。

在一些实施例中，所述腔室的内壁上环绕所述介质入口设有环形凸台，所述环形凸台的台面形成所述第一密封部。

本公开实施例还提供了一种燃烧系统，其包括燃烧装置和辅助介质系统，还包括如上所述的防回火装置，所述辅助介质系统通过所述防回火装置与所述燃烧装置连接。