[发明专利]一种富氧点火用空氧混合器及其控制方法

权利要求书

1.一种富氧点火用空氧混合器，其特征在于，包括混合器主管、环设在所述混合器主管外部的氧气环管、设置在所述混合器主管和所述氧气环管之间的多个氧气输送管以及设置在所述混合器主管内部的导流圆球，所述导流圆球的球心位于所述混合器主管的轴线上，所述氧气环管开设有氧气入口，所述氧气输送管的入口端通向所述氧气环管，所述氧气输送管的出口端通向所述混合器主管内部并朝向所述导流圆球，所述氧气输送管的出口端铰接于所述混合器主管且连接转动驱动装置，所述混合器主管的轴线方向的两端分别具有空气入口和混合气出口，所述混合器主管的内壁连接有直线伸缩驱动装置，所述直线伸缩驱动装置与所述导流圆球连接且所述直线伸缩驱动装置的直线伸缩方向为所述混合器主管的轴线方向。

2.根据权利要求1所述的富氧点火用空氧混合器，其特征在于，所述转动驱动装置包括连接每个氧气输送管的驱动环。

3.根据权利要求2所述的富氧点火用空氧混合器，其特征在于，所述转动驱动装置包括依次传动连接的电机、减速器和齿轮，所述驱动环的外侧具有与所述齿轮啮合的外齿。

4.根据权利要求1所述的富氧点火用空氧混合器，其特征在于，所述混合器主管的外壁设置有转轴座，所述转轴座中设置有转轴件，所述氧气输送管的出口端通过所述转轴件铰接于所述混合器主管。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的富氧点火用空氧混合器，其特征在于，所述富氧点火用空氧混合器包括位于所述氧气输送管的出口端与所述混合器主管的连接处的柔性密封套。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的富氧点火用空氧混合器，其特征在于，所述氧气输送管的入口端通过柔性管与所述氧气环管连接。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的富氧点火用空氧混合器，其特征在于，所述直线伸缩驱动装置为气缸。

8.一种富氧点火用空氧混合器的控制方法，其特征在于，采用根据权利要求1至7中任意一项所述的富氧点火用空氧混合器，所述控制方法包括步骤：

a、获取氧气输送管喷入混合器主管的氧气流速V_O2以及流经混合器主管的内壁与导流圆球之间形成的空气通道的空气流量Qair；

b、基于V_O2和Qair按如下公式计算混合器主管的内壁与导流圆球之间形成的空气通道的截面积S的目标值，该截面积S为混合器主管的内壁到导流圆球的球心的连线为第一母线的圆锥侧表面面积减去以导流圆球处于所述第一母线上的半径R₀为第二母线的圆锥侧表面面积，该连线的长度为混合器主管的内壁到导流圆球的球心的距离L，

S＝k·Q_air/V_O2；

c、按如下公式计算导流圆球沿所述混合器主管的轴线的目标位移Z：

L₀是导流圆球位于混合器主管的中心时，混合器主管的内壁到导流圆球的球心的距离，α是混合器主管的内壁与垂直于所述混合器主管的轴线的平面f的夹角，r是导流圆球位于混合器主管的中心时混合器主管的内壁到混合器主管的轴线的距离；

d、使直线伸缩驱动装置驱动导流圆球沿混合器主管的轴线移动目标位移Z。

9.根据权利要求8所述的富氧点火用空氧混合器的控制方法，其特征在于，所述控制方法在所述步骤d后还包括步骤：

e、按如下公式计算氧气输送管关于导流圆球的相切圆的目标半径R：

f、按如下公式计算氧气输送管所需旋转的目标角度θ：

H是氧气输送管转动中心与混合器主管中心的距离；

g、调节转动驱动装置，使氧气输送管转动目标角度θ。

10.根据权利要求8所述的富氧点火用空氧混合器的控制方法，其特征在于，在所述控制方法中，k是速度比例系数，取5～20。