專利名稱：一種預膜式介質(zhì)霧化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，特別適用于作為燃燒器(機)用的燃油霧化噴嘴，屬于能源動力及工業(yè)燃燒領(lǐng)域，也可用于除塵、脫硫等工藝。
背景技術(shù)：
在工業(yè)燃油燃燒設(shè)備中，霧化噴嘴是核心部件，直接影響著燃油燃燒設(shè)備的工作性能。目前工程中廣泛使用的霧化噴嘴可大體分為機械式(或稱簡單壓力式)霧化噴嘴和介質(zhì)霧化噴嘴兩大類，其中機械式霧化噴嘴要求噴嘴進口的燃油壓力高、霧化效果不如介質(zhì)霧化噴嘴好、調(diào)節(jié)比較小且流量調(diào)節(jié)繁瑣，因此不如后者使用廣泛。所謂介質(zhì)霧化噴嘴即利用燃油與霧化介質(zhì)(壓縮空氣或蒸汽)的相互摩擦、沖擊，克服燃油表面張力、粘性力和慣性力，將燃油破碎霧化成大量微小的液滴，使燃油表面積大大增加，因而有利于燃油迅速有效的燃燒。目前工程中常見的介質(zhì)霧化噴嘴有內(nèi)混式、中間混合式(或稱Y型噴嘴)、外混式等三種基本結(jié)構(gòu)形式，由于這三種噴嘴本身結(jié)構(gòu)和原理上的缺陷，使得這三種噴嘴分別存在著不同的缺點，其中，內(nèi)混式介質(zhì)霧化噴嘴和中間混合式(Y型)介質(zhì)霧化噴嘴噴射出的燃油-霧化介質(zhì)混合物呈多股射流形態(tài)，這就使得燃油霧滴在圓周方向分布不均勻，出現(xiàn)局部富油區(qū)，且內(nèi)混式介質(zhì)霧化噴嘴容易造成油氣(汽)互竄的事故工況；外混式介質(zhì)霧化噴嘴耗氣量大，燃油從噴嘴中心噴射，霧化介質(zhì)從燃油外圍噴射，因而霧化角小，且容易將已經(jīng)霧化的燃油霧滴重新聚合在一起，惡化霧化效果，點火困難。以上三種介質(zhì)霧化噴嘴，霧化介質(zhì)均與液柱形式的燃油相互作用，接觸面積較小，霧化介質(zhì)與燃油的相對速度較小，由于這時燃油液柱的粘性力、表面張力和慣性力較大，霧化介質(zhì)對燃油的作用力有限，且沒有被充分利用，原理和結(jié)構(gòu)上均存在著不合理性。綜合現(xiàn)有各類型的霧化噴嘴的優(yōu)點，克服其缺點，從原理和結(jié)構(gòu)上優(yōu)化噴嘴的設(shè)計，為將能量從霧化介質(zhì)傳遞到燃油提供最有利的條件，總的指導思想是霧化介質(zhì)與燃油的相對速度大、紊流度強、將燃油旋展成膜且油膜薄、與霧化介質(zhì)接觸面積大、霧化角合理、 流量調(diào)節(jié)方便、氣(汽)耗率低，從而大大改善燃油霧化效果，提高燃燒效率，降低能耗與污染物排放量，為實現(xiàn)這一目的，提出本實用新型專利。

實用新型內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的原理和結(jié)構(gòu)上的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、霧化效果好、霧化角合理、流量調(diào)節(jié)方便的預膜式介質(zhì)霧化噴嘴。技術(shù)方案本實用新型的預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，包括錐形鈍體、唇口、空氣罩、旋流器、噴嘴接頭、燃油管、霧化介質(zhì)管等。燃油從中心霧化介質(zhì)管外的燃油管進入，經(jīng)由噴嘴接頭上的燃油孔④和旋流器上的旋流槽②，在燃油壓力的作用下形成高速旋轉(zhuǎn)運動的油膜，貼著唇口內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)前進，從唇口與錐形鈍體間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出。霧化介質(zhì)分為兩路，一路從中心的霧化介質(zhì)管進入，經(jīng)過噴嘴接頭和旋流器上的霧化介質(zhì)孔③，從唇口與錐形鈍體間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出；另一路霧化介質(zhì)有兩種實現(xiàn)方式，可以利用從錐形鈍體和唇口之間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴射出的燃油一霧化介質(zhì)混合物的動能，造成局部低壓區(qū)，引射周圍靜止的空氣，這部分被引射的空氣經(jīng)由外圍開有引射孔①的空氣罩從空氣罩與唇口間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出，形成第二路霧化介質(zhì)；也可以在燃油管的外部再另設(shè)一根霧化介質(zhì)管，霧化介質(zhì)經(jīng)由噴嘴接頭外層霧化介質(zhì)孔⑥和唇口霧化介質(zhì)孔⑤，進入外圍不開設(shè)引射孔的空氣罩，從空氣罩與唇口間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出，形成第二路霧化介質(zhì)。中心供入的霧化介質(zhì)在唇口與錐形鈍體間的漸縮式環(huán)形縫隙內(nèi)不斷加速，由于霧化介質(zhì)為紊流狀態(tài)，在沒有從噴嘴噴射出去前，對貼附于唇口內(nèi)壁上旋轉(zhuǎn)運動的油膜不斷進行著脈動摩擦，增大了油膜表面的紊流度，這部分脈動作用力對于油膜從噴嘴噴射出去后失穩(wěn)霧化起到重要作用，隨著油膜和霧化介質(zhì)在唇口與錐形鈍體間的漸縮式環(huán)形縫隙內(nèi)不斷加速，油膜在霧化介質(zhì)的剪切作用下被越拉越薄，到噴嘴出口處，內(nèi)外兩路霧化介質(zhì)對油膜高速沖擊、剪切，再加上周圍靜止空氣對燃油一霧化介質(zhì)混合物的摩擦和油膜本身的脈動失穩(wěn)，燃油被迅速霧化成細小油霧。技術(shù)效果本實用新型通過對旋流器、唇口與錐形鈍體間的漸縮式環(huán)形縫隙、空氣罩與唇口間的漸縮式環(huán)形縫隙的尺寸的合理組合，將燃油預先旋展成膜，大大增加了霧化介質(zhì)與燃油的接觸面積，增強了紊流度，利用內(nèi)外兩路霧化介質(zhì)對油膜高速沖擊和剪切，燃油被迅速霧化成粒徑極小的油霧，從原理和結(jié)構(gòu)上大大改善了燃油的霧化效果；油霧呈錐形從噴嘴高速噴出，克服了現(xiàn)有技術(shù)油霧呈多股射流形態(tài)噴出造成的圓周方向油霧分布不均勻，改善燃燒溫度場；霧化效果的改善將大幅提升燃燒效率；氣(汽)耗率低，額定工況下為0. 02，現(xiàn)有技術(shù)的氣(汽)耗率通常在0. 2 0. 6之間，大大減小運行成本；流量調(diào)節(jié)方便，只需在噴嘴入口設(shè)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)入口燃油壓力即可方便的調(diào)節(jié)流量，無需更換部件；霧化角合理；無結(jié)焦現(xiàn)象；該預膜式介質(zhì)霧化噴嘴從原理和結(jié)構(gòu)上克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，霧化效果好，節(jié)能效果顯著，具有廣泛的實用性。

圖1是本實用新型的實例一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的實例二結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-螺釘；2-錐形鈍體；3-帶引射孔的空氣罩；4-唇口 ；5-旋流器；6-噴嘴接頭；7-燃油管；8-中心霧化介質(zhì)管；9-不帶引射孔的空氣罩；10-帶霧化介質(zhì)孔的唇口 ； 11-帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭；12-外層霧化介質(zhì)管；①-引射孔；②-旋流槽；③-旋流器霧化介質(zhì)孔；④-噴嘴接頭燃油孔；⑤-唇口霧化介質(zhì)孔；⑥-噴嘴接頭外層霧化介質(zhì)孔。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實例作進一步的描述圖1所示，預膜式介質(zhì)霧化噴嘴由螺釘1、錐形鈍體2、帶引射孔的空氣罩3、唇口 4、旋流器5、噴嘴接頭6、燃油管7、中心霧化介質(zhì)管8等組成。錐形鈍體2與旋流器5之間用螺釘1聯(lián)接，或通過在錐形鈍體2上攻絲聯(lián)接，錐形鈍體2端部開有錐形凹槽。旋流器5與噴嘴接頭6之間通過螺紋聯(lián)接，或?qū)⑿髌?與噴嘴接頭6加工為一個整體零件，旋流器 5在圓周方向上開有螺旋槽②，中心外側(cè)圓環(huán)處開有沿圓周均布的旋流器霧化介質(zhì)孔③。噴嘴接頭6與燃油管7、中心霧化介質(zhì)管8焊接，噴嘴接頭6中心開有大孔，中心外側(cè)圓周處開有沿圓周均布的噴嘴接頭燃油孔④。唇口 4與噴嘴接頭6之間通過螺紋聯(lián)接或焊接，唇口 4出口為圓錐形。帶引射孔的空氣罩3與唇口 4之間通過螺紋聯(lián)接或焊接，帶引射孔的空氣罩3外圓周上開有沿圓周均布的引射孔①，頭部為漸縮式環(huán)形出口。其工作過程如下燃油從燃油管7供入，經(jīng)過噴嘴接頭6上沿圓周均布的燃油孔 ④，進入旋流器5，在燃油壓力的作用下，使燃油經(jīng)過旋流器5上的旋流槽②后旋展成為油膜，油膜貼著唇口 4的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)前進；一路霧化介質(zhì)從中心霧化介質(zhì)管8供入，經(jīng)過噴嘴接頭6中心的大孔與旋流器5上沿圓周均布的霧化介質(zhì)孔③，在唇口 4與錐形鈍體2之間的漸縮式環(huán)形通道內(nèi)不斷加速，由于霧化介質(zhì)為紊流狀態(tài)，在沒有從噴嘴噴射出去前，對貼附于唇口 4內(nèi)壁上旋轉(zhuǎn)運動的油膜不斷進行著脈動摩擦，增大了油膜表面的紊流度，這部分脈動作用力對于油膜從噴嘴噴射出去后失穩(wěn)霧化起到重要作用，在接近噴嘴出口處，霧化介質(zhì)將預先旋展成膜的燃油高速剪切拉薄，直至從噴嘴高速噴出；另一路霧化介質(zhì)利用唇口 4與錐形鈍體2之間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴射出的燃油-霧化介質(zhì)混合物的動能，造成局部低壓區(qū)，引射周圍的空氣從帶引射孔的空氣罩3外圓上沿圓周均布的引射孔①進入引射孔的空氣罩3，從帶引射孔的空氣罩3與唇口 4之間的漸縮式環(huán)形縫隙內(nèi)高速噴出；在內(nèi)外兩路霧化介質(zhì)的高速沖擊、剪切作用以及在噴嘴內(nèi)部霧化介質(zhì)對油膜的脈動摩擦作用下，燃油很快失穩(wěn)霧化成細小粒徑的油霧。圖2所示，預膜式介質(zhì)霧化噴嘴由螺釘1、錐形鈍體2、旋流器5、燃油管7、中心霧化介質(zhì)管8、不帶引射孔的空氣罩9、帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10、帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11、外層霧化介質(zhì)管12等組成。錐形鈍體2與旋流器5之間用螺釘1聯(lián)接，或通過在錐形鈍體2上攻絲聯(lián)接，錐形鈍體2端部開有錐形凹槽。旋流器5與帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11之間通過螺紋聯(lián)接，或?qū)⑿髌?與帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11加工為一個整體零件，旋流器5在圓周方向上開有螺旋槽②，靠近中心處開有沿圓周方向均布的霧化介質(zhì)孔③。帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11與燃油管7、中心霧化介質(zhì)管8、外層霧化介質(zhì)管12焊接，帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11中心開有大孔，中心外側(cè)圓周處開有沿圓周均布的噴嘴接頭燃油孔④，接頭燃油孔④外側(cè)圓周處開有沿圓周均布的噴嘴接頭外層霧化介質(zhì)孔⑥。帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10與帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11之間通過螺紋聯(lián)接或焊接，帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10靠近外圍處開有沿圓周均布的唇口霧化介質(zhì)孔⑤，帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10出口為圓錐形。不帶引射孔的空氣罩9與帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10之間通過螺紋聯(lián)接或焊接，不帶引射孔的空氣罩9頭部為漸縮式環(huán)形出口。其工作過程如下燃油從燃油管7供入，經(jīng)過帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11上沿圓周均布的燃油孔④，進入旋流器5，在燃油壓力的作用下，使燃油經(jīng)過旋流器5上的旋流槽②后旋展成為油膜，油膜貼著帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)前進；一路霧化介質(zhì)從中心霧化介質(zhì)管8供入，經(jīng)過帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11中心的大孔與旋流器5上沿圓周均布的霧化介質(zhì)孔③，在帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10與錐形鈍體2之間的漸縮式環(huán)形通道內(nèi)不斷加速，由于霧化介質(zhì)為紊流狀態(tài)，在沒有從噴嘴噴射出去前，對貼附于帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10內(nèi)壁上旋轉(zhuǎn)運動的油膜不斷進行著脈動摩擦，增大了油膜表面的紊流度，這部分脈動作用力對于油膜從噴嘴噴射出去后失穩(wěn)霧化起到重要作用，在接近噴嘴出口處，霧化介質(zhì)將預先旋展成膜的燃油高速剪切拉薄，直至從噴嘴高速噴出；另一路霧化介質(zhì)從外層霧化介質(zhì)管12供入，經(jīng)過帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭11外圍沿圓周均布的噴嘴接頭外層霧化介質(zhì)孔⑥、帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10外圍沿圓周均布的唇口霧化介質(zhì)孔⑤，進入不帶引射孔的空氣罩9、帶霧化介質(zhì)孔的唇口 10之間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出；在內(nèi)外兩路霧化介質(zhì)的高速沖擊、剪切作用以及在噴嘴內(nèi)部霧化介質(zhì)對油膜的脈動摩擦作用下，燃油很快失穩(wěn)霧化成細小粒徑的油霧。
權(quán)利要求1.一種預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，其特征在于它包括螺釘(1)、錐形鈍體(2)、帶引射孔的空氣罩(3)、唇口(4)、旋流器(5)、噴嘴接頭(6)、燃油管(7)、中心霧化介質(zhì)管(8)、不帶引射孔的空氣罩(9)、帶霧化介質(zhì)孔的唇口(10)、帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭(11)、外層霧化介質(zhì)管(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，其特征在于所述的錐形鈍體(2)與旋流器(5)之間通過螺釘(1)聯(lián)接，或通過在錐形鈍體(2)上攻絲聯(lián)接；錐形鈍體(2)端部開有錐形凹槽；旋流器(5)圓周上開有旋流槽②，中心外側(cè)圓環(huán)處開有沿圓周均布的旋流器霧化介質(zhì)孔③；旋流器(5)與噴嘴接頭(6)之間通過螺紋聯(lián)接，或?qū)⑿髌?5)與噴嘴接頭 (6)加工為一個整體零件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，其特征在于所述的帶引射孔的空氣罩(3)與唇口(4)之間通過螺紋聯(lián)接或焊接；帶引射孔的空氣罩(3)外圓周上開有沿圓周均布的引射孔①，頭部為漸縮式環(huán)形出口 ；唇口(4)出口為圓錐形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，其特征在于所述的唇口(4)與噴嘴接頭(6)之間通過螺紋聯(lián)接或焊接；噴嘴接頭(6)中心開有供霧化介質(zhì)流通用的大孔，中心外側(cè)圓周處開有沿圓周均布的噴嘴接頭燃油孔④；噴嘴接頭(6)與燃油管(7)、中心霧化介質(zhì)管(8)焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，其特征在于所述的不帶引射孔的空氣罩(9)與帶霧化介質(zhì)孔的唇口(I0)之間通過螺紋聯(lián)接或焊接；不帶引射孔的空氣罩(9) 頭部為漸縮式環(huán)形出口 ；帶霧化介質(zhì)孔的唇口(10)靠近外圓周處開有沿圓周均布的唇口霧化介質(zhì)孔⑤，出口為圓錐形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，其特征在于所述的帶霧化介質(zhì)孔的唇口(10)與帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭(11)之間通過螺紋聯(lián)接或焊接；帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭(11)中心開有供霧化介質(zhì)流通用的大孔，中心外側(cè)圓周處開有沿圓周均布的噴嘴接頭燃油孔④，接頭燃油孔④外側(cè)圓周處開有沿圓周均布的噴嘴接頭外層霧化介質(zhì)孔⑥；帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭(11)與旋流器(5)之間通過螺紋聯(lián)接，或?qū)鈱屿F化介質(zhì)孔的噴嘴接頭(11)與旋流器(5)加工為一個整體零件；帶外層霧化介質(zhì)孔的噴嘴接頭(11)與燃油管(7)、中心霧化介質(zhì)管(8)、外層霧化介質(zhì)管(12)焊接。
專利摘要一種預膜式介質(zhì)霧化噴嘴，特別適用于作為燃燒器(機)用的燃油霧化噴嘴，屬工業(yè)燃燒領(lǐng)域。它包括錐形鈍體、唇口、空氣罩、旋流器、噴嘴接頭、燃油管、霧化介質(zhì)管等。燃油經(jīng)過旋流器形成高速旋轉(zhuǎn)運動的油膜，貼著唇口內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)前進，從唇口與錐形鈍體間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出。霧化介質(zhì)分為兩路，一路從中心的霧化介質(zhì)管進入，由唇口與錐形鈍體間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出；另一路霧化介質(zhì)可以引射周圍空氣進入噴嘴，也可以另設(shè)一根霧化介質(zhì)管強制供入，從空氣罩與唇口間的漸縮式環(huán)形縫隙高速噴出。在內(nèi)外兩路霧化介質(zhì)的高速沖擊、剪切作用以及在噴嘴內(nèi)部霧化介質(zhì)對油膜的脈動摩擦作用下，燃油很快失穩(wěn)霧化成細小粒徑的油霧。其結(jié)構(gòu)簡單，霧化效果好，調(diào)節(jié)比大且調(diào)節(jié)方便，霧化角合理。
文檔編號F23D11/38GK202229184SQ20112024062
公開日2012年5月23日 申請日期2011年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月10日
發(fā)明者張亞坤, 高飛 申請人:張亞坤