專利名稱：一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，它屬于工業(yè)燃燒裝置用的 燃油噴嘴，通過噴嘴內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)氣流和直射氣流產(chǎn)生的負壓區(qū)，用油管將油 箱里的燃油吸入噴嘴內(nèi)，燃油在壁面形成油膜，被內(nèi)外高速氣流剪切霧化，燃 油霧化質(zhì)量高，油氣空間分布合理。本發(fā)明屬于能源動力及工業(yè)燃燒領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)燃油燃燒裝置中，都涉及噴嘴將液體燃料霧化成細小油珠，加大燃 料的表面積，并具有合理的油氣空間分布，實現(xiàn)高效率、低排放，而其關(guān)鍵是
燃油霧化噴嘴的霧化性能。因此，噴嘴是影響燃油燃燒器燃燒性能的關(guān)M:部件， 它的好壞直接影響燃燒裝置的工作性能，如燃燒的溫度分布、燃燒效率、排氣
污染、火焰穩(wěn)定性等。噴嘴的作用主要是 一是將燃料油(包括汽油、煤油、
柴油、重油、渣油、廢油、乳化油等)霧化成孩i小的油滴，形成液霧，并具有 合理的空間分布，二是通過控制燃油壓力，來控制燃油流量。
我國的重質(zhì)燃料油品質(zhì)日趨惡化，表現(xiàn)出高密度、高粘度、高膠質(zhì)等，直接 影響噴嘴的霧化和燃燒性能，使燃料油的霧化質(zhì)量下降，燃燒不完全，煙氣中 有害氣體含量增加，噴嘴易結(jié)焦等。燃燒重油、渣油、廢油的燃燒裝置需采用 氣動霧化噴嘴提高噴嘴的霧化質(zhì)量，合理配風，提高燃燒效率。但主要缺點是 噴嘴和油泵易堵塞易磨損，燃燒效率下降，污染物排放增多，調(diào)節(jié)比小，不易 控制，存在能源浪費現(xiàn)象。目前，工業(yè)用噴嘴最為常用的有(l)壓力霧化離心噴嘴；(2)內(nèi)混或
外混氣動噴嘴；("氣泡霧化噴嘴；(4)組合式霧化噴嘴等。第(l)噴嘴是通 過高壓旋轉(zhuǎn)燃油產(chǎn)生的離心力，使燃油失穩(wěn)霧化。第(2)種噴嘴是利用空氣 或蒸汽作為霧化介質(zhì)，將其壓力能轉(zhuǎn)化為高速氣流的動能，使液體噴散成 霧化炬。由于霧化介質(zhì)壓力高，霧化介質(zhì)噴出速度接近或超過聲速，通過 高速氣流產(chǎn)生的氣動力使燃油霧化，其分為直流式、旋流式、內(nèi)混式和外 混式。第(3)種是通過氣泡破碎的動能來霧化燃油。第(4)種是高壓機械霧 化油噴嘴和雙旋流器的組合形式，主要用在航空發(fā)動機和地面燃氣輪機燃 燒室，它是利用進氣道高速氣流來霧化燃油，適合航空煤油等輕油。在地 面其它工業(yè)燃燒裝置中是采用高壓氣體作霧化劑來霧化燃油的，氣體消耗 少，適合各種燃料油的霧化。以上這些噴嘴的燃油都需要油泵提供一定的 燃油壓力，在燒重質(zhì)油或廢油時，在使用小流量噴嘴時，噴嘴容易堵塞、 積焦，油泵易磨損，必須對現(xiàn)有的噴嘴進行改進。
目前，國內(nèi)外主要研究和應(yīng)用的氣動霧化噴嘴有以下幾種
1、 內(nèi)混式氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)如圖l所示。中心為油管，燃油由中間小 孔噴出，被外環(huán)多股高壓空氣初級霧化，進入混合室，再由噴頭將油氣混 和物噴入燃燒區(qū)，使燃油得到充分霧化和具有一定的空間分布。其燃油的 霧化質(zhì)量要好于離心噴嘴，特別適合大容量重渣油的燃燒，缺點是要消耗 高壓空氣或蒸汽，不宜控制，調(diào)節(jié)比小，存在附加用能。
2、 旋流式氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)如圖2所示。燃油從噴嘴中心的噴孔噴入 旋流腔中，霧化介質(zhì)分成兩路， 一路由氣孔切向方向進入油腔，另一路在 環(huán)縫處達到音速，高速噴出，進入一級旋流腔的油射流首先受旋轉(zhuǎn)氣流的 剪切作用，進行第一次霧化，形成一個噴霧錐，當噴霧錐進入第二級旋流 腔時再次受到旋轉(zhuǎn)氣流的剪切作用，進行第二次霧化。尺寸較大的油珠在離心力作用下處于噴霧錐的外層，受環(huán)縫高速氣流的作用進行第三次霧化， 從而形成合理的油氣空間分布。
3、 另一種典型結(jié)構(gòu)旋流式氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)如圖3所示。空氣從中心氣管
103沿徑向噴孔噴出，與周圍油孔噴出的油射流在油氣混合室相互撞擊、摻混，
形成第一次霧化。油氣混和物經(jīng)過噴頭的旋流通道螺旋噴出，并與爐膛內(nèi)空氣、 摻混，形成第二次霧化。
4、 氣泡霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)如圖4、 5所示。燃油由中心管215的小孔供 給，高壓空氣由主進氣孔和副進氣孔進入油氣混合室210,最后油氣混和 物由中間環(huán)形出口 206噴出，同時被外環(huán)高速旋轉(zhuǎn)的氣流摻混，大部分形 成油包氣的混和物，在燃燒區(qū)氣泡爆裂將油滴再次霧化，形成具有良好霧 化細度的空間油霧場。
5、日本川崎重工業(yè)公司的棒狀超聲波霧化噴嘴如圖6所示，中心供油， 徑向直流油孔側(cè)噴，高速氣流環(huán)縫氣流噴入諧振腔，而產(chǎn)生超聲波，從而 將燃油失穩(wěn)霧化，獲得高霧化質(zhì)量的合理空間油霧場，聲波頻率13kHz,噴 油量大于60kg/h。
6、 液膜式空氣霧化噴嘴如圖7所示。該噴嘴是引入噴嘴當?shù)?燃燒室入口 ) 的氣流霧化燃油，利用火焰筒內(nèi)外有較大的氣體壓力差，來形成噴嘴內(nèi)較高的 空氣流速。氣流分成兩路，內(nèi)環(huán)氣流經(jīng)過中心錐體和旋流室之間的收斂形通道 加速以后，從唇口噴出去，外環(huán)空氣經(jīng)唇邊與內(nèi)環(huán)空氣摻混。油膜受到內(nèi)外高 速氣流沖擊霧化，油霧噴入燃燒室主燃區(qū)。該噴嘴主要是由氣流動能與燃油相 互作用，促使燃油霧化，氣流動能越大，氣液比越大，氣液相互作用就愈激烈、 愈充分，燃油霧化愈好，SMD愈小。
7、 組合式空氣霧化裝置如圖8所示。其采用雙級軸向旋流器與噴嘴一體化設(shè)計，燃油經(jīng)噴嘴形成一次霧化，油霧中的小油珠隨氣流向下游運動，大油珠 碰到安裝在一二級反向旋流器出口處的文氏管上形成油膜。油膜在一級旋轉(zhuǎn)氣 流的作用下運動至文氏管出口處，被兩側(cè)高速氣流剪切霧化。內(nèi)外旋流器、噴 嘴、文氏管、套筒對燃油的霧化和摻混都有重要影響，文氏管類似液膜式空氣 霧化噴嘴。它具有液膜式噴嘴的優(yōu)點，兼顧高低工況性能。它可以通過調(diào)整漩 流器結(jié)構(gòu)來改變?nèi)紵翌^部氣流結(jié)構(gòu)和燃油濃度分布，以保證寬廣工作狀態(tài)下 的良好點火性能、完全燃燒，寬廣穩(wěn)定的燃燒范圍，良好的出口溫度場以及低 排放發(fā)散的要求。 一般組合式霧化裝置的氣油比要比普通液膜式空氣霧化噴嘴
大的多，霧化空氣量約為13-15%總空氣量。
8、 旋流式預(yù)成膜氣力霧化噴嘴如圖9所示。氣力霧化噴嘴是利用高速氣流
沖擊流速較低的液體而使其霧化成很細的油滴，具有霧化壓力小、液體適用種 類廣的優(yōu)點。圖中的預(yù)成膜氣力霧化噴嘴是以 一定壓力的液體從切線方向進入 噴嘴的螺旋室中獲得高速旋轉(zhuǎn)運動而形成液膜，然后在高速氣流的沖擊下，液 膜石皮碎而成液滴。
9、 最新研究的兩通道氣力霧化噴嘴如圖10所示。中心為燃油出口，外環(huán) 縫為直射高速氣流，由于氣流與燃油之間存在較大的速度差，燃油失穩(wěn)霧化。 一般用來霧化高粘度液體燃料(如水煤漿、重油、廢油等)，氣力霧化具有輸液 壓力低和霧化粒度小等特點。
10、自吸式旋流氣動霧化噴嘴如圖ll所示。是研制的一種小流量工業(yè)加熱用 的燃燒重渣油噴嘴，它充分利用高速旋轉(zhuǎn)氣流的動能，在旋流室軸心附近區(qū)域 形成負壓核區(qū)，而燃油孔處于負壓核內(nèi)，這樣油箱里的燃油會自動被吸入旋流 室內(nèi)，燃油4皮旋轉(zhuǎn)氣流霧化而噴出。噴嘴燃油霧化質(zhì)量4交好，，點火和燃燒性能 好，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，噴嘴不堵塞結(jié)焦，不需要油泵，是小流量全自動燃燒才幾燃燒重渣油和廢油的理想噴嘴。
從以上敘述可知圖l、 2、 3、 4、 5、 6是利用高壓氣體的動能來霧化燃油 的案例，它們適合各種燃油大流量的工業(yè)燃燒系統(tǒng)，需要用油泵提供2-7kg/cm2 的油壓，但作為一般的工業(yè)和商業(yè)加熱，用這類噴嘴的流量太大，研制的這類 小流量噴嘴易結(jié)焦、堵塞，油泵磨損嚴重，調(diào)節(jié)比小，不易控制，現(xiàn)基本采用 離心噴嘴燒柴油，能源浪費嚴重。圖7、 8是利用當?shù)厝紵b置入口的氣流總壓， 來霧化輕油、煤油，需要的空氣流量大，主要用于航空發(fā)動機和工業(yè)燃汽輪機 的燃燒裝置，不能用來霧化重油、渣油及廢油。圖9、 IO是利用直射氣流的氣 動力來霧化燃油的噴嘴， 一種是霧化氣在噴嘴的中心， 一種是霧化氣在燃油的 外環(huán)，霧化氣在內(nèi)側(cè)和外側(cè)時的霧化效果是有差別的，目前主要使用輕油。圖 ll是比較適合一般的工業(yè)加熱要求的噴嘴，主要燃燒重油、渣油及廢油等，其 顯著特點是中心油孔直徑大，依靠氣壓控制燃油流量，不存在油氣倒流現(xiàn)象， 噴嘴不結(jié)焦，不堵塞，燃燒效果較好，但主要缺點是燃油流量小，目前每個噴 嘴的最大流量是12kg/h,中心處燃油的霧化質(zhì)量差及燃油濃度高，容易造成燃 燒不完全和冒煙現(xiàn)象。
燃油噴嘴是燃燒器(機)的關(guān)鍵部件，對決定燃燒器(機)的燃燒性能有 著重要作用。由于小流量的離心噴嘴在燒重渣油，甚至廢油時，噴嘴堵塞和結(jié) 焦、冒煙和NOx排放問題會突出，同時油泵很容易摩損和功能下降，實際應(yīng)用困 難。氣動噴嘴比離心噴嘴可以降低冒煙，減小積焦，低N0x排放，但不宜控制， 氣壓條件高，操作復(fù)雜，不易應(yīng)用在小流量燃燒器(機)的工業(yè)加熱場合。自 吸式旋流氣動霧化噴嘴的主要不足是燃油流量小，中心處燃油的霧化質(zhì)量差、 燃油濃度高，容易造成燃燒不完全和冒煙現(xiàn)象。為增大噴嘴的燃油流量，改善 噴嘴燃油射流中心區(qū)域的霧化效果和油霧的空間分布，在充分研究上述11種噴嘴后，吸取優(yōu)點，總的指導(dǎo)思想是利用旋轉(zhuǎn)氣流和中心氣流產(chǎn)生的負壓自動吸 入燃油，或采用正壓供油方式，利用壁面上的油膜被內(nèi)外高速氣流的剪切作用， 改善燃油霧化和油霧的空間分布，從而實現(xiàn)高效低污染燃燒。為實現(xiàn)這一目的， 提出了本發(fā)明專利。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的不足，本發(fā)明的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴 嘴，它是充分利用外環(huán)旋轉(zhuǎn)氣流和中心直射氣流的動能，在旋流室出口附近形 成負壓區(qū)，燃油環(huán)形出口處于負壓區(qū)內(nèi)，從而使油箱里的燃油被吸入噴嘴(或 采用微正壓供油方式)，并在壁面上形成油膜，油膜被雙側(cè)高速氣流霧化而噴出。 噴嘴燃油霧化質(zhì)量好，空間分布合理，點火和燃燒性能好，結(jié)構(gòu)簡單，性能可 靠，不堵塞結(jié)焦，不需要油泵，是燃燒器(機)燃燒重渣油和廢油的理想噴嘴。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，包括壓緊螺母、霧化片、導(dǎo)流片、固 定件、油氣分配器、中心管、氣室座、進氣孔、外進氣孔、內(nèi)進氣孔、進油孔、 油槽、切向槽、旋流室、外氣環(huán)口、油環(huán)出口、內(nèi)氣出孔、噴口；
壓緊螺母與固定件通過油氣分配器將霧化片、導(dǎo)流片壓緊；
壓緊螺母和固定件通過螺紋與油氣分配器連接；
氣室座和中心管與油氣分配器通過螺紋連接；
霧化片進口為中空圓環(huán)體，中空圓環(huán)體上開有切向氣槽，過渡段為內(nèi)錐體， 導(dǎo)流片為內(nèi)錐體，其出口為油環(huán)出口；
霧化片上游與導(dǎo)流片壓緊，下游與壓緊螺母壓緊； 導(dǎo)流片的上游與固定件壓緊，下游與霧化片壓緊；
進油孔和油槽是油氣分配器的徑向孔和軸向槽，兩者相通；進氣孔是氣室 座的軸向連接孔；外進氣孔是油氣分配器上數(shù)個周向通孔；內(nèi)進氣孔是中心管 的進口；切向槽是霧化片上數(shù)個徑向槽；旋流室是霧化片和導(dǎo)流片之間形成的 環(huán)室；外氣環(huán)口是霧化片和導(dǎo)流片之間的旋流室出口；油環(huán)出口導(dǎo)流片與中心 管之間形成的環(huán)縫出口；內(nèi)氣出孔是中心管出口；噴口是霧化片、導(dǎo)流片和中心管的共同出口。
本發(fā)明的有益效果，通過噴嘴內(nèi)的外環(huán)旋轉(zhuǎn)氣流和中心管的直射氣流產(chǎn)生 負壓區(qū)(或采用微正壓供油方式)，油環(huán)出口處于負壓區(qū)，燃油自動吸入噴嘴內(nèi)， 在中心管外側(cè)形成油膜，油膜被兩側(cè)高速氣流霧化。該噴嘴具有以下優(yōu)點
① .兼顧離心噴嘴、預(yù)膜噴嘴、空氣組合噴嘴、氣力噴嘴、自吸式旋流噴
嘴的特點，燃油霧化質(zhì)量好，空間分布合理，噴嘴不結(jié)焦不堵塞；
② .省去油泵，避免由于噴嘴堵塞和油泵磨損而經(jīng)常維修；
③ .相對于其它氣動霧化噴嘴更適合燃燒重油、渣油及廢油，減少耗氣量， 降低氣壓，宜于操作；
④ .比現(xiàn)有的自吸式旋流氣動霧化噴嘴，增大噴嘴出力，改善燃油霧化和 燃燒性能，減小冒煙和污染物的排放；
.結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，調(diào)節(jié)比大，起動靈活；
.可以燃燒輕油、重油、渣油、動植物油、廢油等多種燃料，是理想的 中小油量燃燒機噴嘴；
因此，該噴嘴在充分考慮現(xiàn)有噴嘴技術(shù)的基礎(chǔ)上，吸收離心噴嘴、預(yù)膜噴 嘴、空氣組合噴嘴、氣力噴嘴、自吸式旋流噴嘴的優(yōu)點，其燃油霧化質(zhì)量好， 空間分布合理，噴嘴不結(jié)焦不堵塞；相對于其它氣動霧化噴嘴更適合燃燒重油、 渣油及廢油，減少耗氣量，降低氣壓，宜于操作；增大噴嘴出力，改善燃油霧 化和燃燒性能，減小冒煙和污染物的排放；結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，調(diào)節(jié)比大， 省去油泵；是中小油量燃燒器(機)燃燒多種燃料，特別是燃燒重渣油和廢油 的理想噴嘴。


圖1內(nèi)混式氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2旋流式氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3內(nèi)混旋流式氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；1-油管2-氣管3-噴氣器4-外噴頭5-旋流器
圖4氣泡霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖5氣泡霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖6超聲波霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖7液膜式氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖8組合式空氣霧化裝置結(jié)構(gòu)示意圖9旋流式預(yù)成膜氣力霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖10兩通道氣力霧化裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11自吸式旋流氣動霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12本發(fā)明雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步i兌明。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的實施方式。
附圖12為一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴示意圖，其由壓緊螺母l、霧 化片2、導(dǎo)流片3、固定件4、油氣分配器5、中心管6、氣室座7、進氣孔8、 外進氣孔9、內(nèi)進氣孔IO、進油孔ll、油槽12、切向槽13、旋流室14、外氣 環(huán)口 15、油環(huán)出口 16、內(nèi)氣出孔17、噴口 18組成。
壓緊螺母1和固定件4通過螺紋與油氣分配器5連接，通過壓緊螺母1和 固定件4將霧化片2、導(dǎo)流片3壓緊；霧化片2出口與壓緊螺母l壓緊，進口與 導(dǎo)流片3壓緊；導(dǎo)流片3上游與固定件4壓緊，下游與霧化片2壓緊；固定件4 外面通過螺紋與油氣分配器5連接，下游與導(dǎo)流片3壓緊；油氣分配器5上游 與氣室座7通過螺紋連接，下游外側(cè)為壓緊螺母l，內(nèi)側(cè)為固定件4，中心為中 心管6;氣室座7和中心管6通過螺紋與油氣分配器5連接，中心管的上游為氣 室座7,外側(cè)向下游依次為油氣分配器5、固定件4、導(dǎo)流片3、霧化片2、壓緊 螺母l,氣室座7下游為油氣分配器5;進氣孔8是氣室座7的內(nèi)孔；外進氣孔9是油氣分配器5沿周向開的數(shù)個通孔，通孔在油氣分配器5的內(nèi)外螺紋中間處； 內(nèi)進氣孔IO是中心管6的內(nèi)孔，進口直徑大，出口直徑小；進油孔ll是油氣 分配器5上的徑向孔，出口為油槽12，油槽12是油氣分配器5上的軸向槽，其 與進油孔ll連通，油槽12的出口為固定件4和導(dǎo)流片3與中心管6形成的環(huán) 形空間；切向槽13是霧化片2上圓環(huán)體進口處開的切向槽，出口為旋流室14; 旋流室14是霧化片2和導(dǎo)流片3之間的環(huán)形空間，出口為外氣環(huán)口 15;外氣環(huán) 口 15是霧化片2出口與導(dǎo)流片3出口形成的環(huán)縫，其出口為噴口 18;油環(huán)出口 16是導(dǎo)流片3出口內(nèi)側(cè)與中心管6外側(cè)形成的環(huán)縫，出口為噴口18;內(nèi)氣出口 17是中心管6的出口，其外環(huán)為外氣環(huán)口 15和油環(huán)出口 16;噴口18是外氣環(huán) 口15、油環(huán)出口16、內(nèi)氣出口17的共同出口。
本發(fā)明采用油氣分配器5通過螺紋與壓緊螺母1、固定件4、中心管6、氣 室座7密封連接，保證壓緊螺母l、霧化片2、導(dǎo)流片3、中心管6的中心處于 同一軸線上；通過壓緊螺母1與固定件4將霧化片2、導(dǎo)流片3壓緊，保證氣路、 油路的密封性；霧化片2使高壓霧化氣體進入旋流室時產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運動，導(dǎo) 流片3保證合理的氣流旋轉(zhuǎn)，油環(huán)出口 16處于合適的位置，保i正燃油的吸入及 合理供給；油氣分配器5保證噴嘴所有部件為一體，其上有外進氣孔9，提供外 環(huán)旋轉(zhuǎn)氣流，與其連接的中心管6上的內(nèi)進氣孔10為內(nèi)氣出孔17提供直流氣 流，其上的進油孔11和油槽12為噴嘴提供燃油；氣室座7上設(shè)有進氣孔8，為 噴嘴提供霧化氣體；切向槽13保證霧化氣體能夠進入旋流室，使霧化氣體產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)運動；旋流室14使氣流加速旋轉(zhuǎn)；外氣環(huán)口 15使中心管6上的油膜運動 并霧化，油環(huán)出口 16保證燃油按縫隙通道流出，并在中心管6上形成油膜，內(nèi) 氣出孔17與外氣環(huán)口 15利用氣流的引射作用產(chǎn)生負壓區(qū)，氣流A人兩側(cè)合擊油 膜，使之霧化；噴口 18是油氣混和物的出口。
本發(fā)明的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴工作過程如下在給噴嘴供霧 化氣體后， 一路霧化氣通過油氣分配器的軸向氣孔進入霧化片的切向槽，在旋流室內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運動。由于離心力的作用，在旋流室出口產(chǎn)生負壓區(qū)，而 油環(huán)出口正處于負壓區(qū)內(nèi)，同時另一路霧化氣進入中心管，從內(nèi)氣出孔噴出， 協(xié)助產(chǎn)生負壓和改善燃油霧化，從而油箱里的燃油被吸入油環(huán)出口并在中心管 上形成油膜，被兩側(cè)氣流霧化送出噴嘴，產(chǎn)生合理的油霧場，能保證良好的燃 燒。燃油流量隨霧化氣體壓力和流量的變化而變化，當停止供給霧化氣體時， 燃油供給自動停止。為增大燃油供給可采用微正壓供油方式。
從以上敘述可知，本發(fā)明是利用外環(huán)旋轉(zhuǎn)氣流和中心直流氣流的動能，從 而在旋流室出口產(chǎn)生負壓區(qū)，用油管將燃油吸入油環(huán)出口 ，被兩側(cè)高速氣流霧 化，能夠產(chǎn)生良好的燃油霧化質(zhì)量，實現(xiàn)重渣油及廢油的高效燃燒。該噴嘴避 免了離心噴嘴在燒重油渣油及廢油時，所產(chǎn)生的結(jié)焦、堵塞、積碳、冒煙、污
染物排放增多，以及油泵宜于磨損等缺點?？朔俗晕叫鳉鈩屿F化噴嘴的 燃油流量小、中心區(qū)域燃油濃度高、霧化差的缺點。通過合理設(shè)計，完全能夠 滿足燃燒機對中低等燃油流量的燃油霧化和分布及燃燒特性的要求。
本發(fā)明的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，燃料適用范圍為汽油、柴油、 重油、渣油、動植物油、廢油。適用的參數(shù)范圍，油壓為常壓或微正壓(高位
油箱供油)，燃油流量15-100kg/h,霧化氣體壓力0. 05 - 0. 5Mpa,霧化氣體流 量為燃油流量的10-30%。結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，調(diào)節(jié)比大，燃油霧化質(zhì)量高， 空間分布合理，燃燒效率高，不結(jié)焦不堵塞，完全可以替代壓力離心霧化噴嘴 和氣動霧化噴嘴及自吸式旋流氣動霧化噴嘴在燃燒器(機)上的應(yīng)用，是一種 理想工業(yè)燃燒噴嘴。
所述的壓緊螺母1是指用銅加工成的壓緊件，其通過螺紋與油氣分配器5 連接；固定件4用銅加工，與油氣分配器5連接；通過壓緊螺母l、固定件4、 油氣分配器5將霧化片2、導(dǎo)流片3壓緊，保證它們的中心處于同一軸線上；所 述的霧化片2是指用耐磨不銹鋼加工的內(nèi)錐體，其上的切向槽使氣流在其內(nèi)緣 加速旋轉(zhuǎn)，出口與壓緊螺母l壓緊，進口與導(dǎo)流片3壓緊；所述的導(dǎo)流片3是指用耐磨不銹鋼加工的進口大出口小的中空錐體，出口具有一定的形狀和位置，
其進口與固定件4壓緊，出口與霧化片2壓緊；所述的固定件4是指用銅加工 的中空柱體，內(nèi)側(cè)通油，外側(cè)通氣，上游與油氣分配器5通過螺紋連接，下游 與導(dǎo)流片3壓緊；所述的油氣分配器5是指用銅加工中空的連接件，外面通過 螺紋與壓緊螺母1和氣室座7連接，上游外表面安裝氣室座7，下游外表面安裝 壓緊螺母l,內(nèi)部安裝中心管6，內(nèi)側(cè)下游安裝固定件4，保證所有的氣路、油 路按各自通道流動，保證通道之間的密封性；所述的中心管6是用不銹鋼加工 的進口大出口小的管道，安裝在油氣分配器5的內(nèi)部，保證內(nèi)氣出口 17在霧化 片2、導(dǎo)流片3適當?shù)奈恢?，改善燃油霧化和產(chǎn)生負壓；所述的氣室座7是用銅 材料加工中空柱體，下游與油氣分配器5通過螺紋連接，其上設(shè)有進氣孔8;所 述的進氣孔8是氣室座7的內(nèi)孔，為噴嘴提供霧化氣；所述的外進氣孔9是油 氣分配器5沿周向開的通孔，提供外環(huán)旋轉(zhuǎn)氣流；所述的內(nèi)進氣孔10是指提供 中心直流霧化氣的通道，保證產(chǎn)生負壓和改善燃油霧化；所述的進油孔ll是指 油氣分配器5上開的徑向圓孔；所述的油槽12是指油氣分配器5上的軸向槽， 其與進油孔ll連通，出口為導(dǎo)流片3、固定件4與中心管6之間的空間；所述 的切向槽13是指霧化片2進口的切向氣流通道，保證氣流進入旋流室14產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)運動；所述的旋流室14是指霧化片2和導(dǎo)流片3形成的中空腔室，上游為 導(dǎo)流片3,下游為霧化片2,保證氣流在其內(nèi)加速旋轉(zhuǎn)；所述的外氣環(huán)口 15是 旋流室14的出口 ，導(dǎo)流片3的出口縮進霧化片2的出口內(nèi)部，保證旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn) 生負壓及油膜的運動和霧化；所述的油環(huán)出口 16是導(dǎo)流片3和中心管6的出口 形成的空間，為環(huán)形縫隙，中心管6的出口伸出導(dǎo)流片3出口一定的距離，但 在霧化片2出口的內(nèi)部；所述的內(nèi)氣出口 17是中心管6的氣流出口，在霧化片 2的內(nèi)部；所述的噴口 18是全部油氣混和物的出口 。
安裝順序先將固定件4、中心管6與油氣分配器5連接，再將霧化片2、 導(dǎo)流片3置于固定件4上，通過壓緊螺母l、固定件4將霧化片2、導(dǎo)流片3壓緊，將氣室座7安裝在油氣分配器5上，通過定位方法保證壓緊螺母l、霧化片
2、導(dǎo)流片3、固定件4、油氣分配器5、中心管6、氣室座7處于同一軸線上， 最后連接噴嘴的氣路和油路。
權(quán)利要求
1、一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，其特征在于，包括壓緊螺母(1)、霧化片(2)、導(dǎo)流片(3)、固定件(4)、油氣分配器(5)、中心管(6)、氣室座(7)、進氣孔(8)、外進氣孔(9)、內(nèi)進氣孔(10)、進油孔(11)、油槽(12)、切向槽(13)、旋流室(14)、外氣環(huán)口(15)、油環(huán)出口(16)、內(nèi)氣出孔(17)、噴口(18)；壓緊螺母(1)與固定件(4)通過油氣分配器(5)將霧化片(2)、導(dǎo)流片(3)壓緊；壓緊螺母(1)、固定件(4)、中心管(6)、氣室座(7)通過螺紋與油氣分配器(5)連接；氣室座(7)和中心管(6)與油氣分配器(5)通過螺紋連接；霧化片(2)進口開有切向槽(13)，導(dǎo)流片(3)出口為油環(huán)出口(16)；霧化片(2)上游與導(dǎo)流片(3)壓緊，下游與壓緊螺母(1)壓緊；導(dǎo)流片(3)的上游與固定件(4)壓緊，下游與霧化片(2)壓緊；進油孔(11)和油槽(12)是油氣分配器(5)的徑向孔和軸向槽，兩者相通；進氣孔(8)是氣室座(7)的軸向連接孔；外進氣孔(9)是油氣分配器(5)的數(shù)個周向通孔，內(nèi)進氣孔(10)是中心管(6)的進口，切向槽(13)是霧化片(2)上數(shù)個徑向槽，旋流室(14)是霧化片(2)和導(dǎo)流片(3)之間形成的環(huán)室，外氣環(huán)口(15)是霧化片(2)和導(dǎo)流片(3)之間的旋流室(14)出口，油環(huán)出口(16)是導(dǎo)流片(3)與中心管(6)之間形成的環(huán)縫出口，內(nèi)氣出孔(17)是中心管(6)出口，噴口(18)是霧化片(2)、導(dǎo)流片(3)和中心管(6)的共同出口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，其特征在于， 霧化片(2)進口為中空柱體，其上開有切向槽(13)，內(nèi)側(cè)為錐體，中心為導(dǎo) 流片(3)和中心管(6)的出口，導(dǎo)流片(3)和中心管(6)為進口大出口小的錐體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，其特征在于， 油氣分配器(5 )開有數(shù)個軸向外進氣孔(9 )，其上有徑向進油孔(11 )和軸向油槽U2),兩者相通，油氣分配器(5)上游與氣室座(7)通過螺紋連接，下 游外側(cè)為壓緊螺母(l),內(nèi)側(cè)為固定件(4),中心為中心管(6)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，其特征在于， 壓緊螺母(1 )與固定件(4 )通過油氣分配器(5 )將霧化片(2 )、導(dǎo)流片(3 ) 壓緊；壓緊螺母(1)與固定件(4)通過螺紋與油氣分配器(5)連接；氣室座(7)和中心管(6)與油氣分配器(5)通過螺紋連接；霧化片(2)進口開有 切向槽U3),導(dǎo)流片(3)出口為油環(huán)出口 (16);霧化片(2)上游與導(dǎo)流片(3) 壓緊，下游與壓緊螺母(1)壓緊；導(dǎo)流片(3)的上游與固定件(4)壓 緊，下游與霧化片(2)壓緊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，其特征在于， 所述的進油孔(11)向下游依次為油槽(12)、中心管(6)的外表面、固定件(4) 和導(dǎo)流片(3)和霧化片(2)的內(nèi)孔； 所述的進氣孔(8 )是氣室座(7 )的軸向連接孔； 所述的外進氣孔(9)是油氣分配器(5)的數(shù)個周向通孔； 所述的內(nèi)進氣孔(10)是中心管(6)的進口； 所述的切向槽(13)是霧化片(2)上數(shù)個徑向槽；所述的外氣環(huán)口 (15)是霧化片(2)和導(dǎo)流片(3)之間的旋流室(14) 出口；所述的油環(huán)出口 (16)是導(dǎo)流片(3)與中心管(6)之間形成的環(huán)縫出口； 所述的內(nèi)氣出孔(17)是中心管(6)出口；所述的噴口 (18)是霧化片(2)、導(dǎo)流片(3)和中心管(6)的共同出口。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，其特征在于，所述的旋流室(14)是指霧化片(2)、導(dǎo)流片(3)形成的中空腔室，上游為導(dǎo) 流片(3)，下游為霧化片(2)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，其特征在于， 壓緊螺母(l)、固定件(4)、中心管(6)、氣室座(7)通過螺紋與油氣分配器(5)連接，壓緊螺母U)、霧化片(2)、導(dǎo)流片(3)、固定件(4)、油氣分配 器(5)、中心管(6)、氣室座(7)的中心處于同一軸線上。
全文摘要
一種雙級引射式預(yù)膜氣力霧化噴嘴，涉及燃燒器(機)用的燃油噴嘴，屬于工業(yè)燃燒領(lǐng)域。壓緊螺母、固定件、中心管、氣室座與油氣分配器連接，通過壓緊螺母、固定件將霧化片、導(dǎo)流片壓緊；霧化片為內(nèi)錐體，其上開有切向槽；霧化片內(nèi)側(cè)依次為導(dǎo)流片、中心管出口，霧化片和導(dǎo)流片之間形成旋流室；導(dǎo)流片和中心管之間形成油環(huán)出口；霧化片和導(dǎo)流片形成外氣環(huán)口；油氣分配器設(shè)有外進氣孔、進油孔、油槽，氣室座開有進氣孔；本發(fā)明比自吸式旋流氣動霧化噴嘴，增大燃油流量，具有改善燃油霧化質(zhì)量及油氣空間分布的合理性，提高燃燒性能，降低污染物排放，不結(jié)焦不堵塞，無需油泵，是中低容量燃燒器(機)燃燒重渣油及廢油的理想噴嘴。
文檔編號F23D11/36GK101435576SQ20081022753
公開日2009年5月20日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者鄭殿峰 申請人:北京大學(xué)