互擊式氣動霧化器的製作方法

2023-05-28 02:52:11

專利名稱：互擊式氣動霧化器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種互擊式氣動霧化器，特別是指可燃液體與蒸汽(或壓縮空氣)在混合腔入口處以互擊方式完成第一次混合霧化，在混合腔出口處完成第二次霧化的裝置，屬於燃燒裝置的霧化技術。
背景技術：
在燃燒裝置的霧化技術發展過程中，對於流動性較好的液體燃料作為被霧化介質，當其粘度4°E以下時，大多是利用液體泵升壓到1.01～3.5MPa以增加被霧化介質的動能，使它在噴嘴出口處具有較大的能量而實現霧化，此種霧化方式稱為機械霧化(液體泵的機械力使液體介質霧化)，而此種裝置稱為機械霧化器。一般機械霧化器主要是用於高品質清潔的燃料。
但當燃燒裝置使用的液體燃料粘度大，在粘度大於20°E時，使用該種霧化器時則需大大增加泵的功率，甚至要選擇昂貴特殊的泵，使燃料管路及其連接和控制附件均須提高耐壓等級，故使泵及管路系統的費用大大增加，更主要的是，即使實現霧化器增壓也很難保證霧化質量。
目前燃油霧化器已廣泛使用在冶金、石油、化工、建材等行業的加熱爐燃燒器和工業鍋爐燃燒器上。現有的液體燃料的氣動霧化器是利用蒸汽與可燃介質的混合來完成氣動霧化功能的，一般是在油氣混合室完成一次霧化，再經噴頭使油氣噴出，完成二次霧化，或利用油路增加的旋流器而使霧化平均粒度達到60μm這樣的霧化能力不夠理想，在使用高粘度燃油時會造成燃燒不充分而使燃燒器上產生積炭和結焦。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種互擊式氣動霧化器，它適用於粘度較高的液體燃料，可利用少量的霧化介質的動能及熱量完成液體燃料的第一次霧化，再利用液體燃料與霧化介質(蒸汽或壓縮空氣)的混合霧化氣的能量膨脹到音速或超音速實現第二次霧化，從而提高了霧化質量，同時可減少霧化介質的消耗量。
本實用新型的技術方案是互擊式氣動霧化器包括噴頭和設在其前端的至少一個噴口，在噴頭內裝有油汽(氣)噴嘴芯，油汽(氣)噴嘴芯通過噴嘴芯座與燃油管連通，在燃油管的外圍是霧化介質管，其前端固定在噴嘴芯座上，其後端用法蘭固定在外殼的底板上，燃油管的後端固定在安裝座上並與燃油接嘴連通；安裝座的側壁上設有霧化介質接嘴。所述的油汽(氣)噴嘴芯的前部側壁上設有至少4個向前傾斜的噴油孔，噴油孔的軸線與噴汽(氣)孔的軸線之間的夾角β等於60°至90°。所述的霧化介質可以是高溫高壓蒸汽，也可以是高壓空氣。在噴頭前端的噴口可以是一個單獨的孔，其孔徑按照工況要求限定火焰的噴射扇角，例如α＜15°；噴口也可以是至少5個環形排列的、其軸線向外傾斜的，根據工況的要求，其傾斜度限定火焰的噴射扇角，例如α＝20°至90°，或者α＞140°；噴口也可以是一個扁縫式的，按照工況的要求，以其寬度限定火焰的厚度。
本實用新型的優點在於1、可適用於粘度較高(20°E)的液體燃料，如渣油、重油、和輕質油，由於霧化質量高，使燃燒產物汙染少，不冒黑煙，降低了對燃料清潔度的要求。
2、液和汽(氣)相摻混和充分，兩相流剪切強烈，氣動力強大。
3、由於液汽(氣)混合物的流速在噴口處達到音速或超音速，實現兩級超音速霧化，提高了霧化質量，不易發生積炭和堵塞。
4、霧化粒度極細，可達30μm。
5、可利用少量的霧化介質(可達0.2至0.24Nm3/kg油)。
6、可按照工況的要求形成不同形狀的火焰。
7、由於輸送燃料的壓力降低，汽0.25～0.37Mpa，油0.2～0.25Mpa，可降低管道系統的費用並提高使用安全性。


圖1為本實用新型的結構和燃油、霧化介質的流動示意圖圖2為噴頭的第一實施例，即單孔噴頭的結構示意圖圖3為圖2的左視圖圖4為噴頭的第二實施例，即多孔環狀噴頭的結構示意圖圖5為圖4的左視圖圖6為噴頭的第三實施例，即平面火焰噴頭的結構示意圖圖7為圖6的左視圖圖8為噴頭的第四實施例，即扁平火焰噴頭的結構示意圖圖9為圖8的左視圖具體實施方案如圖1所示互擊式氣動霧化器的前部設有噴頭1，在噴頭1的前端有至少一個噴口2，在噴口1內裝有油汽噴嘴芯3，油汽噴嘴芯3通過噴嘴芯座4與燃油管5連通，在燃油管5的外圍是霧化介質管6，其前端固定在噴嘴芯座4上，其後端焊接在法蘭7上。燃油管5的後端固定在安裝座9上，並與燃油接嘴10連通；安裝座9的側壁上設有霧化介質接嘴11。所述的油汽噴嘴芯3安裝在噴頭1內腔的後部，其通過噴嘴芯座4與燃油管連通，在油汽噴嘴芯3的前部側壁上設有至少4個向前方傾斜的噴油孔12，噴油孔的軸線與噴汽(氣)8孔的軸線之間的夾角α＝60°至90°。所述的霧化介質可以是高溫高壓蒸汽，也可以是高壓空氣。
燃油從燃油接嘴10進入燃油管5，再經過噴嘴芯座4和油汽噴嘴芯3上的噴油孔12後，進入由噴頭1內壁和噴嘴3外壁所構成的進行收縮擴張的混合腔13，在混合腔13中被加速，並與帶有動能和熱能的霧化介質，如高溫高壓蒸汽，在兩股流體夾角成60°至90°的情況下相互夾擊、摻混和加速，使氣動能量充分交換，完成第一次霧化。在混合腔內，當混合油汽達到噴頭1的噴口2處時，就以音速或超音速的射流噴出，剪切、破碎和摻混，完成第二次霧化，獲得極細的燃油顆粒，平均霧化粒度可達SMD≤30μm。由於油汽混合物速度高，因而不易結焦和堵塞，同時，對燃油和霧化介質的壓力要求較低。此外，可按照工況的需要更換噴頭1，以滿足對火焰形狀的要求。
如圖2和3所示噴頭的第一實施例為單孔噴頭1，可獲得圓錐形火焰，單孔火焰噴射扇角α＜15°。
如圖4和5所示噴頭的第二實施例為環狀多孔噴頭1，可獲得圓錐形火焰，其火焰噴射扇角α＝20°～90°。
如圖6和7所示噴頭的第三實施例為平面火焰噴頭1，可獲得平面形火焰，其火焰噴射扇角α＞140°。
如圖8和9所示噴頭的第四實施例為扁平火焰噴頭1，可獲得扁平形火焰，其厚度D依噴口寬度而定。
在使用中通過選擇噴口形式可以有效地控制火焰的長度、形狀和噴射扇角。
權利要求1.一種互擊式氣動霧化器，包括一噴頭和設在其前端的至少一個噴口，在噴頭內裝有油汽(氣)噴嘴芯，油汽(氣)噴嘴芯通過噴嘴芯與燃油管連通，在燃油管的外圍是霧化介質管，其前端固定在噴嘴芯座上，其後端用法蘭固定在外殼的底板上，燃油管的後端固定在安裝座上並與燃油接嘴連通；安裝座的側壁上設有霧化介質接嘴，其特徵在於所述的油汽(氣)噴嘴芯(3)安裝在噴頭(1)內腔的後部，其通過噴嘴芯座(4)與燃油管(5)連通，在油汽(氣)噴嘴芯(3)的前部側壁上設有至少4個向前傾斜的噴油孔(12)和相同數目的噴汽(氣)孔(8)，噴油孔(12)的軸線與噴汽(氣)孔(8)軸線之間的夾角β等於60°至90°。
2.按照權利要求1所述的互擊式氣動霧化器，其特徵在於所述的霧化介質可以是高溫高壓蒸汽，也可以是高壓空氣。
3.按照權利要求1所述的互擊式氣動霧化器，其特徵在於所述的噴頭(1)前端的噴口(2)，是一個單獨的孔，以其孔徑的尺寸限定火焰的噴射扇角的大小。
4.按照權利要求1所述的互擊式氣動霧化器，其特徵在於在所述噴頭(1)的前端設有至少5個環形排列的、軸線向外傾斜的噴口(2)，以其軸線與噴頭軸線之間的夾角大小限定火焰的噴射扇角的大小。
5.按照權利要求1所述的互擊式氣動霧化器，其特徵在於在所述的噴頭(1)的前端設有一個扁縫式噴口(2)，以其寬度的尺寸來限定火焰的厚度。
專利摘要互擊式氣動霧化器主要包括噴頭及其上的噴口，油汽(氣)噴嘴芯設在噴頭的混合腔內，設有燃油管和霧化介質管。油汽(氣)噴嘴芯通過噴嘴芯座與燃油管連通，在噴嘴芯的前部側壁上設有至少4個向前傾斜的噴油孔，其軸線與噴汽(氣)孔軸線之間的夾角β等於60°至90°。霧化介質可以是高溫高壓蒸汽，也可以是高壓空氣。由於液汽(氣)混合物的流速在噴口處達到超音速，實現兩級音速或超音速霧化，霧化粒度極細可達SMD＝30μm。不易發生積炭和堵塞。可使用粘度較高(20°E)的液體燃料，同時可以降低霧化介質的消耗量，節約了能源。
文檔編號F23D11/34GK2637911SQ0327713
公開日2004年9月1日 申請日期2003年7月21日 優先權日2003年7月21日
發明者陳鴻 申請人:北京金瑞華科技有限公司