[发明专利]气体预混装置及其流量控制方法

说明书

气体预混装置及其流量控制方法，包括基座，基座的第一端连接第一气体入口管接头；基座的第二端连接第二气体入口管接头；基座的第三端连接预混气出口管接头，基座内部设置回转腔，回转腔内轴向设置中心体，中心体的内部设置气体流通通道，中心体与基座之间形成第一气体的集气腔和产生喷注压降的轴向环形通道，第一气体入口管接头与集气腔联通；位于轴向环形通道末端的中心体第二端上呈圆周均匀分布若干个径向喷孔用于形成喷注压降，第二气体经第二气体入口管接头进入气体流通通道，经径向喷孔喷出后与第一气体混合后经预混气出口输出。本发明基于节流面积和喷注压降实现预混气混合均匀，并保证流量和混合比的准确调节和稳定供应。

技术领域

本发明涉及气体预混装置技术领域，特指一种气体预混装置及其流量控制方法。

背景技术

目前，针对发动机所需的预混气，气体预混装置一般都是预先将两种气体直接混合在一起，大多数混合装置都是在一个容器中同时通入两种气体，然后通过气体之间的扩散运动进行混合。还有一类常用的气体预混装置是利用文丘里管的基本原理，压缩气体通过文丘里管产生负压从而实现两种气体的快速充分混合。

常规的气体扩散混合方式所需时间比较长，不能适应发动机不同工况下的多种需求，无法在短距离内实现均匀混合；而利用文丘里管原理的气体混合法则无法精确控制所需预混气流量及混合比。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种气体预混装置及其流量控制方法。本发明通过节流面积和节及喷注压降实现预混气流量和混合比的准确调控和稳定供应。同时本发明提供的预混装置结构简单，模块化设计法有利于部件更换和重复使用。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：

气体预混装置，包括基座，所述基座的第一端连接有第一气体入口管接头，同时设有用于测量第一气体入口压力的第一测压元件；所述基座的第二端连接有第二气体入口管接头，同时设有用于测量第二气体入口压力的第二测压元件；所述基座的第三端连接有预混气出口管接头，其中基座、第二气体入口管接头和预混气出口管接头同轴设置；

所述基座内部设置有回转腔，回转腔内轴向设置有回转体结构的中心体，中心体的内部设置有气体流通通道，位于中心体第一端的气体流通通道入口端与第二气体入口管接头联通，中心体与基座之间形成第一气体的集气腔和产生喷注压降的轴向环形通道，第一气体入口管接头与集气腔联通，第一气体经第一气体入口管接头进入集气腔；位于轴向环形通道末端的中心体第二端上呈圆周均匀分布若干个径向喷孔用于形成喷注压降，第二气体经第二气体入口管接头进入到中心体内的气体流通通道，经径向喷孔喷出的第二气体与从轴向环形通道输出的第一气体混合后经预混气出口管接头输出。

作为本发明的进一步改进，第二气体入口管接头与中心体以及中心体与基座之间可拆卸连接，且第二气体入口管接头与中心体以及中心体与基座之间均设置有密封件，密封结构包括但不限于密封垫圈。

作为本发明的进一步限定，第一气体和第二气体的喷注压降维持在0.5MPa～2.0MPa之间。

作为本发明的进一步限定，集气腔和中心体中气体流通通道的横截面积选取均须保证此处气体流速小于50m/s。中心体内的轴向环形通道的横截面积要远小于集气腔的横截面积，所有径向喷孔的喷口面积总和要远小于轴向环形通道的横截面积。

作为本发明的进一步限定，所述中心体第二端上分布有一排或一排以上的呈圆周均匀分布的径向喷孔。径向喷孔的形状可以是圆形、矩形或斜槽形。更具体地，每一排的径向喷孔数量不少于6个，每一排的径向喷孔在周向的长度之和不大于中心体第二端外表面圆周长的50％，相邻两排径向喷孔的轴向距离不小于2mm且不大于4mm。