本發(fā)明屬于液體燃料霧化領域，具體涉及一種多級霧化油槍。

背景技術：

目前，我國電廠鍋爐應用的油槍存在燃燼率差的問題，未燃燼的殘油隨著煙氣流動，最終粘污在電除塵的電極板上，影響電除塵的正常運行，所以我國電廠鍋爐規(guī)程明確規(guī)定，在油槍投運期間，禁止投入電除塵，導致鍋爐排出的煙氣含有較多的灰塵，造成了環(huán)境污染。

電廠鍋爐應用的油槍主要有二種，第一種是機械油槍，主要依靠較高的壓力能，通過霧化片對燃油進行霧化，該種油槍為傳統(tǒng)油槍，存在霧化效果差的問題，第二種油槍是氣動霧化油槍，采用了機械壓力霧化和壓縮空氣霧化相結(jié)合的原理，其霧化效果比機械油槍有了較大的改善，但當油槍的出力比較大時，仍然存在燃油的燃燼率差的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決電廠鍋爐由于油槍霧化效果差和油燃燼率低，導致電除塵不能正常投入的問題。本發(fā)明提供一種原理先進、結(jié)構(gòu)簡單的多級霧化霧化油槍，利用了氣泡霧化原理、氣動霧化原理和超音速油滴破碎原理，大大改善了油槍的霧化效果，提高了燃燼率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種多級霧化油槍，包括外套、壓縮氣套管、油管、擴流錐和拉伐尓噴嘴，所述擴流錐設在油管的出口端的端口處，且使擴流錐的錐頂朝向油管的進口端，并通過定位塊固定在油管的內(nèi)壁，擴流錐的錐底小于油管的出口端的管徑，與油管之間形成環(huán)形油噴口，外套套裝在油管的出口端，且使外套內(nèi)壁與油管的出口端形成環(huán)形氣噴口，并使擴流錐的錐底與外套內(nèi)壁之間形成錐形油/氣混合腔a，壓縮氣套管套裝在油管的進口端，且與外套連接，并使油管的進口端伸出壓縮氣套管的尾端，拉伐尓噴嘴安裝在外套的出口處，壓縮氣套管的壓縮氣進口連接壓縮空氣母管，油管的進口端連接燃油母管。

所述外套由錐形帽和套筒一體成型而成，錐形帽內(nèi)壁的形狀從尾部到頭部依次為向頭部傾斜的斜面、錐頂朝向頭部的錐形混合腔和與拉伐尓噴嘴外形相匹配的噴口，在外套尾部的內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋，以便與壓縮氣套管連接。

所述油管為一圓柱形套管，在圓柱形套管的左段設有氣泡霧化孔，油管的出口端設有向進口端傾斜的斜面，以便與外套形成環(huán)形油噴口。

所述壓縮氣套管為一圓柱形套管，在壓縮氣套管左端外壁設有外螺紋，以便與外套連接，在壓縮氣套管左段外壁設有限位凸臺，在壓縮氣套管右端側(cè)壁設有壓縮氣進口。

在所述外套和壓縮氣套管的連接處設有密封墊。

在所述壓縮氣套管的壓縮氣進口與壓縮空氣母管的連接管線上設有壓力表和調(diào)節(jié)閥，在油管與燃油母管的連接管線上設有壓力表和調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明采用以上技術方案，與背景技術相比，具有以下優(yōu)點：

(1)氣泡霧化孔實現(xiàn)了對燃油的第一級霧化：本發(fā)明通過安裝在燃油入口和壓縮氣入口的手動調(diào)節(jié)閥對油壓和氣壓進行調(diào)節(jié)，確保進入壓縮氣套管的氣壓高于進入油管的油壓(通常情況下氣壓比油壓高出0.1mpa)，因此壓縮氣能夠通過氣泡霧化孔進入到油管內(nèi)，形成氣泡和油滴相混合的二相流，然后從環(huán)形油噴嘴處噴處進入到混合腔內(nèi)，由于混合腔的壓力較低，二相流中的氣泡便迅速膨脹破裂，對油滴形成極大的撞擊作用，大量的氣泡將油滴求擊成碎沫，完成對燃油的第一級霧化；

(2)霧化壓縮氣環(huán)形噴嘴完成對燃油的第二級霧化：因為通常情況下，壓縮氣從噴嘴噴出時，初始速度極高，但氣流速度在極短的距離內(nèi)便迅速下降，導致其對油滴的沖擊作用減弱，為了解決這個問題，本發(fā)明在油管的出口處增加了擴流錐，使得燃油在靠近環(huán)形氣噴嘴的位置流出，所以壓縮空氣在環(huán)形氣噴嘴處便與從環(huán)形油噴嘴噴出的油滴相遇，此時壓縮氣速度極高，動能很大，對油滴形成強大的沖擊力，且氣流方向與油滴方向相互垂直，迫使油滴在強大的作用力下，改變原有運動軌跡，四處飛濺，基本被破碎為霧狀；

(3)拉伐爾噴嘴實現(xiàn)了對油滴的第三次霧化：由于油槍外的壓力與混合腔內(nèi)壓力之比小于臨界壓力，因此可利用拉伐爾噴嘴實現(xiàn)超音速流動，極大的增加了微油滴與周圍空氣的速度差，于是油滴與相對靜止的空氣再次摩擦、撕裂，徹底成為霧狀，完成了第三次霧化；

(4)環(huán)形氣噴嘴的間隙寬度h1可在0.5mm-1.5mm的范圍內(nèi)調(diào)整：本發(fā)明的壓縮氣套管處于固定不變的位置，其左端連接的外套可通過螺紋進行旋轉(zhuǎn)，進而改變h1值，同時必須說明外套和壓縮氣套管之間是通過密封墊實現(xiàn)密封作用的，所以實際中是通過更換厚度不同的密封墊來實現(xiàn)對h1的調(diào)整。h1值不宜過大，否則壓縮氣耗量太大，霧化成本上升，所以實際中在確保霧化效果的前提下，要盡可能的縮小h1值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明外套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明油管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明壓縮氣套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明擴流錐的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1-5所示，本實施例中的一種多級霧化油槍，包括外套1、壓縮氣套管2、油管3、擴流錐4和拉伐尓噴嘴5；所述外套1由錐形帽101和套筒102一體成型而成，錐形帽101內(nèi)壁的形狀從尾部到頭部依次為向頭部傾斜的斜面103、錐頂朝向頭部的錐形混合腔104和與拉伐尓噴嘴5外形相匹配的噴口105，在外套1尾部的內(nèi)壁設有內(nèi)螺紋106，以便與壓縮氣套管2連接；所述油管3為一圓柱形套管，在圓柱形套管的左段設有氣泡霧化孔301，氣泡霧化孔301為圓周均勻布置，共設置不少于4個，油管3的出口端設有向進口端傾斜的斜面302，以便與外套1形成環(huán)形油噴口；所述壓縮氣套管2為一圓柱形套管，在壓縮氣套管2左端外壁設有外螺紋201，以便與外套1連接，在壓縮氣套管2左段外壁設有限位凸臺202，在壓縮氣套管2右端側(cè)壁設有壓縮氣進口203；所述擴流錐4設在油管3的出口端的端口處同軸心布置，且使擴流錐4的錐頂朝向油管3的進口端，并通過定位塊6固定在油管3的內(nèi)壁，擴流錐4的錐底小于油管3的出口端的管徑，與油管3之間形成環(huán)形油噴口，環(huán)形油噴嘴的間隙必須是均勻的，外套1套裝在油管3的出口端，且使外套1內(nèi)壁與油管3的出口端形成環(huán)形氣噴口，環(huán)形氣噴嘴的寬度在0.5mm-1.5mm的范圍內(nèi)可調(diào)，并使擴流錐4的錐底與外套1內(nèi)壁之間形成錐形油/氣混合腔a，壓縮氣套管2套裝在油管3的進口端，且與外套1連接，并使油管3的進口端伸出壓縮氣套管2的尾端，在所述外套1和壓縮氣套管2的連接處設有密封墊7，拉伐尓噴嘴5安裝在外套1的出口處，壓縮氣套管2的壓縮氣進口連接壓縮空氣母管，油管3的進口端連接燃油母管，在所述壓縮氣套管2的壓縮氣進口與壓縮空氣母管的連接管線上設有壓力表8a和調(diào)節(jié)閥9a，在油管3與燃油母管的連接管線上設有壓力表8b和調(diào)節(jié)閥9b。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明屬于液體燃料霧化領域，具體涉及一種多級霧化油槍，主要解決電廠鍋爐由于油槍霧化效果差和油燃燼率低，導致電除塵不能正常投入的問題。本發(fā)明主要包括外套、壓縮氣套管、油管、擴流錐和拉伐尓噴嘴等，實現(xiàn)了燃油三級霧化，第一級采用氣泡霧化原理，利用壓縮氣的膨脹特性爆裂油滴，第二級采用氣動霧化原理，利用高速壓縮氣垂直沖擊油滴，基本將油滴破碎為霧狀，第三級采用拉伐爾噴嘴實現(xiàn)超音速流動，使微油滴和周圍靜止空氣產(chǎn)生摩擦和撕裂，最終將微油滴徹底霧化，能夠?qū)⑷加挽F化到直徑小于20μm的狀態(tài)，霧化后的燃油的燃燼率極高，能夠滿足電廠鍋爐電除塵正常運行的要求。

技術研發(fā)人員：吳嬌;閆高程
受保護的技術使用者：山西大學
技術研發(fā)日：2017.06.23
技術公布日：2017.09.22