專利名稱：水冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水冷領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于對(duì)燃燒室試驗(yàn)中出口處的排氣管道的高溫燃?xì)饨禍氐乃溲b置。
背景技術(shù)：
在燃燒室試驗(yàn)中，為了進(jìn)一步利用試驗(yàn)之后排出的高溫燃?xì)獾哪芰?，可以將高溫燃?xì)庖赃m當(dāng)?shù)臏囟扰c換熱器系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，對(duì)燃燒室進(jìn)口高壓常溫空氣進(jìn)行加溫。早期常采用水冷裝置對(duì)燃燒室試驗(yàn)出口處高溫燃?xì)饨禍?。常用的水冷裝置由供水環(huán)、進(jìn)水支管和噴水桿組成。高壓水經(jīng)供水環(huán)分配到進(jìn)水支管，通過(guò)多根長(zhǎng)度相等的噴水桿后直接進(jìn)入排氣管路，以對(duì)燃燒室試驗(yàn)出口處的高溫燃?xì)膺M(jìn)行降溫。然而，該種冷卻裝置的高壓水的噴入流量控制難度大，可操作性差，從而無(wú)法精確控制排出氣體的溫度。并且，直接利用高壓水進(jìn)行冷卻，會(huì)使管壁結(jié)垢嚴(yán)重，影響燃燒室試驗(yàn)的排氣管道的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種操作方便、且能精確控制冷卻后的燃?xì)獾臏囟鹊乃溲b置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中可操作性差、無(wú)法控制冷卻后的燃?xì)獾臏囟鹊募夹g(shù)問(wèn)題。并且，本發(fā)明的水冷裝置還能緩解管壁結(jié)垢的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種水冷裝置，用于對(duì)排氣管道中的高溫燃?xì)饨禍?，水冷裝置包括多個(gè)安裝于排氣管道周緣的水冷單元；每一水冷單元包括供水組合；供水組合包括插入排氣管道的噴水管，噴水管設(shè)有多個(gè)噴水孔；每一水冷單元還包括供氣組合；供氣組合包括插入排氣管道的冷氣套，冷氣套設(shè)有多個(gè)出氣孔；其中噴水管收容于冷氣套內(nèi)，且噴水管通過(guò)噴水孔與冷氣套連通；以及冷氣套通過(guò)出氣孔與排氣管道連通。進(jìn)一步地，各水冷單元中的噴水管的插入排氣管道內(nèi)的部分的長(zhǎng)度可調(diào)，且可不一致。進(jìn)一步地，噴水管的插入排氣管道內(nèi)的部分的長(zhǎng)度范圍為0. ID至0. 45D，其中，D
為排氣管道的直徑。進(jìn)一步地，供氣組合還包括提供高壓冷氣的供氣環(huán)、供氣流量調(diào)節(jié)閥及進(jìn)氣支管；供氣流量調(diào)節(jié)閥設(shè)在供氣環(huán)的出口端；進(jìn)氣支管分別連接供氣流量調(diào)節(jié)閥和冷氣套。進(jìn)一步地，冷氣套的遠(yuǎn)離進(jìn)氣支管的一端設(shè)有出口 ；出氣孔設(shè)在冷氣套的遠(yuǎn)離進(jìn)氣支管的一端的側(cè)壁。進(jìn)一步地，供水組合還包括提供高壓水的供水環(huán)、供水流量調(diào)節(jié)閥及進(jìn)水支管；供水流量調(diào)節(jié)閥設(shè)在供水環(huán)的出口處；進(jìn)水支管分別連接供水流量調(diào)節(jié)閥和噴水管。進(jìn)一步地，噴水管遠(yuǎn)離進(jìn)水支管的一端設(shè)有出水孔；噴水孔設(shè)在噴水管的遠(yuǎn)離進(jìn)水支管的一端的側(cè)壁。進(jìn)一步地，還包括安裝于排氣管道的周緣的安裝座；安裝座設(shè)有一臺(tái)階狀的通孔，通孔包括一固定端和一連通端，連通端的直徑大于固定端的直徑；噴水管穿過(guò)通孔，并卡接于通孔的固定端；噴水管鄰近固定端的一端連接進(jìn)水支管。進(jìn)一步地，安裝座還設(shè)有一與通孔的連通端垂直連通的固定孔；進(jìn)氣支管固定于固定孔；冷氣套固定于安裝座，且與通孔的連通端正對(duì)連通；進(jìn)氣支管通過(guò)通孔的連通端與冷氣套接通。本發(fā)明具有以下有益效果利用高壓水和高壓冷氣在冷氣套內(nèi)混合后再流入排氣管道，可防止噴水量較少時(shí)水在噴水管內(nèi)汽化，無(wú)法噴出的問(wèn)題。且高壓水和高壓冷氣同時(shí)冷卻排氣管道，還能緩解排氣管道的結(jié)垢現(xiàn)象。此外，插入排氣管道的噴水管的長(zhǎng)度可調(diào)，以便于控制冷卻后的燃?xì)獾臏囟?。除了上面所描述的目的、特征和?yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的水冷裝置的剖視示意圖；以及圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的水冷裝置應(yīng)用于排氣管道的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明的水冷裝置用于對(duì)燃燒室試驗(yàn)中出口處的排氣管道1 (見(jiàn)圖2)的高溫燃?xì)饨禍亍Ｔ撍溲b置包括多個(gè)安裝于排氣管道1周緣的水冷單元2。每一水冷單元2包括供水組合10、供氣組合20及固定供水組合10和供氣組合20的安裝座30。供水組合10和供氣組合20通過(guò)安裝座30連接置于排氣管道1。該供水組合10提供的高壓水和供氣組合20提供的高壓冷氣混合后，輸入排氣管道1，以對(duì)排氣管道1中的高溫燃?xì)饨蛋惭b座30設(shè)有貫穿該安裝座30的相對(duì)的第一及第二側(cè)面的通孔32。該通孔32為階梯孔，該通孔32的第一端為直徑較小的固定端，且鄰近安裝座30的第一側(cè)面。該通孔32的第二端為直徑較大的連通端，且鄰近安裝座30的第二側(cè)面。安裝座30還設(shè)有一與該通孔32垂直連通端固定孔。供水組合10包括供水環(huán)12、進(jìn)水支管14及連接進(jìn)水支管14的噴水管16。供水環(huán)12的出口處設(shè)有一供水流量調(diào)節(jié)閥18。且供水流量調(diào)節(jié)閥18連接于進(jìn)水支管14的進(jìn)水端，以便于控制進(jìn)入進(jìn)水支管14的高壓水流量。進(jìn)水支管14的外徑大小大致等于通孔32的第一端處的直徑。噴水管16的第一端的端面設(shè)有一出水孔161，且噴水管16鄰近第一端的側(cè)壁間隔設(shè)有多個(gè)噴水孔162。噴水管16的第二端穿過(guò)安裝座30的通孔32，且噴水管16卡接該通孔32的固定端。此時(shí)，噴水管16的第二端外露于安裝座30的第一側(cè)面，且噴水管16的連通端連接進(jìn)水支管14的出水端；噴水管16的第一端外露于安裝座30的第二側(cè)面。
供氣組合20包括供氣環(huán)22、進(jìn)氣支管M及冷氣套沈。供氣環(huán)22的出口處設(shè)有一供氣流量調(diào)節(jié)閥觀。且供氣流量調(diào)節(jié)閥觀連接于進(jìn)氣支管M的進(jìn)氣端，以便于控制進(jìn)入進(jìn)氣支管M的高壓冷氣量。冷氣套26為管狀，其一端設(shè)有一出口沈1，且冷氣套沈的側(cè)壁間隔設(shè)有多個(gè)出氣孔262。冷氣套沈與出口 261相對(duì)的一端固定安裝在安裝座30的第二側(cè)面，并正對(duì)連通通孔32的連通端，以便于與進(jìn)氣支管M接通而承接進(jìn)氣支管M內(nèi)流出的高壓冷氣。此時(shí)，噴水管16位于冷氣套沈內(nèi)，噴水管16通過(guò)出水孔161和噴水孔162與冷氣套洸連通。請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D2，使用時(shí)，每一水冷單元2的安裝座30固定于排氣管道1的周緣處，并使每一水冷單元2的噴水管16和冷氣套沈插入排氣管道1內(nèi)。此時(shí)，冷氣套沈通過(guò)出口 261和出氣孔262與排氣管道1連通。根據(jù)需要，調(diào)節(jié)供水流量調(diào)節(jié)閥18和供氣流量調(diào)節(jié)閥觀的流量，來(lái)分別調(diào)節(jié)進(jìn)入進(jìn)水支管14和進(jìn)氣支管M中的高壓水、高壓冷氣的流量。此時(shí)，進(jìn)水支管14內(nèi)的高壓水分別自出水孔161和噴水孔162進(jìn)入冷氣套沈內(nèi)，并與冷氣套沈內(nèi)的高壓冷氣混合；之后，在冷氣套沈內(nèi)混合的高壓水和高壓冷氣自冷氣套26的出口 261和出氣孔262流入至排氣管道1，以降低排氣管道1的溫度，且此時(shí)高壓水被排氣管道1里的高溫燃?xì)饧訜崞?。利用高壓水和高壓冷氣混合的方式?lái)降溫，可防止噴水量較少時(shí)水在噴水管16內(nèi)汽化，無(wú)法噴出的問(wèn)題。此外，高壓水和高壓冷氣同時(shí)冷卻排氣管道1，還能緩解排氣管道1的結(jié)垢現(xiàn)象。為了控制排氣管道1中冷卻后的燃?xì)獾臏囟?，可以使每一水冷單?插入排氣管道1的噴水管16的長(zhǎng)度互不相等。即是使排氣管道1內(nèi)的噴水管16的長(zhǎng)短交錯(cuò)排列。當(dāng)插入排氣管道1的噴水管16的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則冷卻效果就越好，排氣管道1中冷卻后的燃?xì)獾臏囟染驮降?；?dāng)插入排氣管道1的噴水管16的長(zhǎng)度越短，則冷卻效果就越差，排氣管道1中冷卻后的燃?xì)獾臏囟染驮礁?。因此，可以根?jù)排氣管道1中冷卻后的燃?xì)馑枰_(dá)到的溫度的高低，來(lái)選擇具有不同長(zhǎng)短噴水管16的水冷單元2，以便于控制冷卻后的燃?xì)獾臏囟?。本發(fā)明的插入排氣管道1的噴水管16的長(zhǎng)度范圍為0. ID至0. 45D，其中，D為排
氣管道1的直徑。在本實(shí)施方式中，該水冷裝置使用了 9個(gè)均勻分布安裝于排氣管道1的圓周的水冷單元2。這些水冷單元2分別具有A、B、C三種不同長(zhǎng)度的噴水管16，每種長(zhǎng)度的噴水管16均為3個(gè)。其中，A種水冷單元插入排氣管道1的噴水管16的長(zhǎng)度為0. 35D ；B種水冷單元插入排氣管道1的噴水管16的長(zhǎng)度為0. 15D ；C種水冷單元插入排氣管道1的噴水管16的長(zhǎng)度為0. 25D。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水冷裝置，用于對(duì)排氣管道(1)中的高溫燃?xì)饨禍兀鏊溲b置包括多個(gè)安裝于所述排氣管道(1)周緣的水冷單元O)；每一水冷單元( 包括供水組合(10)；所述供水組合(10)包括插入所述排氣管道(1)的噴水管(16)，所述噴水管(16)設(shè)有多個(gè)噴水孔(162)；其特征在于，每一水冷單元( 還包括供氣組合00)；所述供氣組合0 包括插入所述排氣管道(1)的冷氣套(26)，所述冷氣套06)設(shè)有多個(gè)出氣孔(262)；其中所述噴水管(16)收容于所述冷氣套06)內(nèi)，且所述噴水管(16)通過(guò)所述噴水孔(162)與所述冷氣套(26)連通；以及所述冷氣套06)通過(guò)所述出氣孔( 與所述排氣管道(1)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷裝置，其特征在于各所述水冷單元O)中的所述噴水管(16)的插入所述排氣管道(1)內(nèi)的部分的長(zhǎng)度可調(diào)，且可不一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水冷裝置，其特征在于所述噴水管(16)插入所述排氣管道(1)內(nèi)的部分的長(zhǎng)度范圍為0. ID至0.45D，其中，D為所述排氣管道(1)的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷裝置，其特征在于所述供氣組合還包括提供高壓冷氣的供氣環(huán)(22)、供氣流量調(diào)節(jié)閥08)及進(jìn)氣支管(24)；所述供氣流量調(diào)節(jié)閥08)設(shè)在所述供氣環(huán)0 的出口端；所述進(jìn)氣支管04)分別連接所述流供氣流量調(diào)節(jié)閥08)和所述冷氣套06)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水冷裝置，其特征在于所述冷氣套06)的遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣支管04)的一端設(shè)有出口 061)；所述出氣孔(26 設(shè)在所述冷氣套06)遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣支管04)的一端的側(cè)壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水冷裝置，其特征在于所述供水組合(10)還包括提供高壓水的供水環(huán)(12)、供水流量調(diào)節(jié)閥(1 及進(jìn)水支管(14)；所述供水流量調(diào)節(jié)閥(1 設(shè)在所述供水環(huán)(1 的出口處；所述進(jìn)水支管(14)分別連接所述供水流量調(diào)節(jié)閥(18)和所述噴水管(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水冷裝置，其特征在于所述噴水管(16)遠(yuǎn)離所述進(jìn)水支管(14)的一端設(shè)有出水孔(161)；所述噴水孔(16 設(shè)在所述噴水管(16)的遠(yuǎn)離所述進(jìn)水支管(14)的一端的側(cè)壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)的水冷裝置，其特征在于還包括一安裝于所述排氣管道⑴的周緣的安裝座⑶；所述安裝座C3)設(shè)有一臺(tái)階狀的通孔(32)，所述通孔(3 包括一固定端和一連通端，所述連通端的直徑大于所述固定端的直徑；所述噴水管(16)穿過(guò)所述通孔(32)，并卡接于所述通孔(3 的固定端；所述噴水管(16)鄰近所述固定端的一端連接所述進(jìn)水支管(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水冷裝置，其特征在于所述安裝座C3)還設(shè)有一與所述通孔(3 的連通端垂直連通的固定孔；所述進(jìn)氣支管04)固定于所述固定孔；所述冷氣套06)固定于所述安裝座(1)，且與所述通孔(32)的連通端正對(duì)連通；所述進(jìn)氣支管04)通過(guò)所述通孔(3 的連通端與所述冷氣套06)接通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水冷裝置，其特征在于插入所述排氣管道(1)的噴水管(16)的長(zhǎng)度范圍為0. ID至0.45D，其中，D為所述排
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水冷裝置，包括多個(gè)安裝于排氣管道周緣的水冷單元；每一水冷單元包括供水組合；供水組合包括插入排氣管道的噴水管，噴水管設(shè)有多個(gè)噴水孔；每一水冷單元還包括供氣組合；供氣組合包括插入排氣管道的冷氣套，冷氣套設(shè)有多個(gè)出氣孔；其中噴水管收容于冷氣套內(nèi)，且噴水管通過(guò)噴水孔與冷氣套連通；以及冷氣套通過(guò)出氣孔與排氣管道連通。本發(fā)明的水冷裝置利用高壓水和高壓冷氣在冷氣套內(nèi)混合后再流入排氣管道，可防止噴水量較少時(shí)水在噴水管內(nèi)汽化，無(wú)法噴出的問(wèn)題。且高壓水和高壓冷氣摻混及以多點(diǎn)噴入方式冷卻排氣管道，還能緩解排氣管道的結(jié)垢現(xiàn)象。此外，插入排氣管道的噴水管的長(zhǎng)度可調(diào)，以便于控制冷卻后的燃?xì)獾臏囟取?br> 文檔編號(hào)F01N3/04GK102562231SQ201210007349
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者王錄峰, 袁汀, 資海林, 黃章芳 申請(qǐng)人:中國(guó)航空動(dòng)力機(jī)械研究所