[发明专利]天然气发动机用扰流式集成混合器

权利要求书

1.一种天然气发动机用扰流式集成混合器，其特征在于：包括混合器外壳（1）及固定在所述混合器外壳（1）内的第一横梁（2）、第一叶轮（3）、第二横梁（4）及第二叶轮（5），所述混合器外壳（1）沿纵轴向两端分别定义空气入口和混合气体出口，所述混合器外壳（1）沿垂直于所述纵轴向的方向的一侧分别定义EGR废气入口、天然气入口；所述混合器外壳（1）沿纵轴向分为顺次连通的第一混合器腔体和第二混合器腔体，所述第一横梁（2）与所述第一叶轮（3）设置在所述第一混合器腔体内并对应于所述空气入口和所述EGR废气入口设置，以将从所述空气入口进入的空气和从所述EGR废气入口进入的EGR废气在所述第一混合器腔体内混合，并从所述第一混合器腔体中与所述空气入口在纵轴向相对的第二混合器腔体入口输出；所述第二横梁（4）与所述第二叶轮（5）设置在所述第二混合器腔体内并对应于所述天然气入口设置，以将从所述第二混合器腔体入口进入的气体与从所述天然气入口进入的天然气混合；所述第一叶轮（3）、所述第二叶轮（5）分别设有扰流叶片；

所述第一横梁（2）、所述第二横梁（4）呈沿纵轴向的管状，所述第一横梁（2）、所述第二横梁（4）的壁面上分别开设有EGR废气孔、天然气孔，以供EGR废气孔、天然气孔分别进入所述第一混合器腔体的气体通道、所述第二混合器腔体的气体通道中；

所述第一横梁（2）的纵轴向的后端面与所述第一叶轮（3）的纵轴向前端面对应开有截面为形成第一小气道的槽，所述第二横梁（4）的纵轴向的后端面与所述第二叶轮（5）的纵轴向前端面对应开有截面为形成第二小气道的槽；

所述第一叶轮（3）、所述第二叶轮（5）迎风面的中心气槽采用外窄内宽的结构，所述第一叶轮（3）、所述第二叶轮（5）上的扰流叶片为流线型叶片，所述第一叶轮（3）、所述第二叶轮（5）之间的纵轴向距离为所述第一横梁（2）、所述第二横梁（4）的垂直于纵轴向的管径的1~3倍。

2.根据权利要求1所述的天然气发动机用扰流式集成混合器，其特征在于：所述第一横梁（2）、第二横梁（4）的壁面的天然气孔的流通面积与对应的所述第一叶轮（3）、第二叶轮（5）的中心气槽的流通面积比为1：（3~4）。

3.根据权利要求2所述的天然气发动机用扰流式集成混合器，其特征在于：所述第一横梁（2）、第二横梁（4）的壁面的天然气孔的流通面积与对应的所述第一叶轮（3）、第二叶轮（5）的中心气槽的流通面积比为1：3.5。

4.根据权利要求1所述的天然气发动机用扰流式集成混合器，其特征在于：所述第一混合器腔体、所述第二混合器腔体的内腔体壁面与所述第一横梁（2）、第二横梁（4）设置出气通道，所述第一混合器腔体的内腔体壁面出气通道面积与所述第一横梁（2）出气通道面积比、所述第二混合器腔体的内腔体壁面出气通道面积与所述第二横梁（4）出气通道面积比混合器腔体小于1大于0.1。

5.根据权利要求1所述的天然气发动机用扰流式集成混合器，其特征在于：所述第一横梁（2）与所述第一叶轮（3）摩擦焊固定后通过摩擦焊与所述混合器外壳（1）固定，焊接位置在所述第一横梁（2）和所述混合器外壳（1）相接触的一圈环形端面上；所述第二横梁（4）与所述第二叶轮（5）摩擦焊固定后通过摩擦焊与所述混合器外壳（1）固定，焊接位置在所述第二叶轮（5）和所述混合器外壳（1）相接触的一圈环形端面上。

6.根据权利要求1所述的天然气发动机用扰流式集成混合器，其特征在于：进一步包括设置在所述混合器外壳（1）上所述天然气入口处的天然气直通接头（6），所述然气直通接头（6）贯穿所述混合器外壳（1）的侧壁，将天然气通入所述混合器外壳（1）的第二混合器腔体内。