低阻力內混式氣核霧化油槍的製作方法
2023-06-24 06:09:36 2
本發明涉及一種介質霧化油槍，尤其涉及一種高效、霧化粒徑小、出力大的工業及動力電廠燃燒採用介質霧化的油槍，屬燃油霧化技術領域。
背景技術：
燃料油已廣泛應用在各行各業，油的燃燒需要油槍將燃料油霧化成微小顆粒後，再與助燃空氣混合，才能最大程度地將燃料油燒盡，因此油槍性能的優劣影響燃油燃燒器的點火、著火、燃燒穩定性、燃燒效率、汙染排放等。且油槍將燃料油霧化粒徑的大小、噴射出去的油霧形狀能否與空氣匹配、空氣能否穿透油霧層是衡量油槍性能的關鍵。
介質霧化是利用霧化介質（壓縮空氣或者蒸汽）將油衝擊、撕裂從而霧化，有調節比大、出力高達4t/h及4t/h以上、霧化效果好等優點。大出力的重油、榨油、油漿等均需要介質霧化的油槍。目前市場存在的油槍難以滿足高負荷的需求，特別是3.5t/h以上出力的油槍存在著霧化顆粒粒徑較大、助燃空氣難以穿透油霧層等問題，導致燃燒出現燃燒不穩定，冒黑煙，火焰拖尾等問題，影響燃料的利用率，嚴重時危害鍋爐安全。此外，現有油槍存在著阻力大，壓力損失嚴重，故需要高油壓的問題，限制了油槍使用範圍，給系統帶來了困難。市場油槍的設計需要創新，生產出處理大、適用範圍廣、阻力小、霧化顆粒粒徑細小且均勻的油槍。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有燃油技術中霧化問題的缺陷，提供一種低阻力內混式氣核霧化油槍，使得霧化油槍的出力大，阻力小，霧化後的油顆粒粒徑保持細小和均勻，且助燃空氣能穿透油霧層，使空氣易與油霧混合，使油完全燃燒。
為了達到上述目的，採用的技術方案是：一種低阻力內混式氣核霧化油槍，包括文丘裡油槍殼體和置於所述油槍殼體尾部內側、且同軸設置的混合芯；所述混合芯肩部外凸面的周邊與所述油槍殼體內側面的環形凸起吻合相接，其特徵在於：所述混合芯尾端中心為圓筒結構，中心筒內側為燃料油通道，中心筒外側與所述油槍殼體內側面之間為霧化介質通道；所述燃料油通道的前端置有盲孔，盲孔壁置有多個徑向噴油孔，盲孔頂部內側面置有第一錐形導流裝置；所述霧化介質通道前端混合芯肩部外凸面置有多個軸向霧化介質噴孔；所述文丘裡油槍殼體內腔中部置有喉口，構成文丘裡油氣混合室；所述油氣混合室前端頂部內側置有第二錐形導流裝置；所述油槍殼體前端外側呈圓臺狀，圓臺的斜面前端上置有多個二次霧化噴孔，繞軸等徑均布配置。
進一步的，所述二次霧化噴孔可按需設置為多個二次霧化噴孔組，每個二次霧化噴孔組置有多個二次霧化噴孔，同一組二次霧化噴孔繞軸等徑均布配置；不同二次霧化噴孔組沿不同半徑圓弧線均布配置。
霧化介質噴孔的個數是料油通道噴油孔噴嘴個數的2倍，確保每條油柱均被對應的霧化介質劇烈衝撞、擾動及撕裂，增強並確保油槍的霧化效果。
所述混合芯上霧化介質噴孔的中心線與噴油孔的中心線呈α角相交，40°＜α＜150°。
本發明中霧化介質（壓縮空氣或者蒸汽）進入霧化介質通道，通過霧化介質噴孔進入文丘裡油氣混合室：燃油進入在中心管燃料油通道內，通過多個徑向噴油孔進入文丘裡油氣混合室，在燃料壓力和速度、介質壓力和速度及文丘式混合的綜合作用下，霧化介質與燃料油在油槍內腔即文丘裡油氣混合室內劇烈衝撞和混合，高速霧化介質對油柱進行強烈的撕裂剪切和霧化，並形成穩定的油包氣核狀流動，即在混合室內，油呈現薄膜狀包裹在無數個氣核外，兩者以這種油包氣的狀態均勻混合。在文丘裡油氣混合室內側前端頂部錐形導流裝置導流下，使附近按不同的等徑線均布的多個二次霧化噴孔能均勻分配到油和霧化介質混合物，再此，氣核再次對油進行的擠壓和剪切作用，使液體以大量包含微小氣核的液絲或者液霧線的形式從二次霧化噴孔噴出，在離開二次霧化噴孔的極短時間裡，由於氣核內外壓差的劇烈變化，而促使氣核急劇膨脹直至破裂，同時將包裹在其周圍的油液膜進一步破碎，形成更加細小的油霧顆粒群。
本發明的有益效果是：本發明主要是通過克服液體的表面張力來達到霧化目的，而不是簡單地克服液體的粘性，因此對油的粘度不敏感，適合燃用各種油類。文丘裡式油槍殼體的獨特設計，使霧化介質和燃料油形成穩定且均勻混合的氣核流動。氣核在噴出二次霧化噴孔的瞬間，由於燃燒室內壓力相對油槍內壓力極其小，氣核內外壓差的劇烈變化，促使氣核急劇膨脹直至破裂，同時將包裹在其周圍的油液膜進一步破碎，形成更加細小的油霧顆粒群霧化噴向燃燒室，形成極小又均勻的霧化顆粒及油霧。特殊的二次霧化噴孔布置，即槍頭噴孔的分層分組設計，使得本油槍在使用過程中，油槍外的助燃空氣易於通過組與組之間空間（非噴油霧區），進入第二霧化噴孔組前方的（噴油霧區）與霧化油霧混合，燃燒不冒黑煙，出力大。此外，槍芯和油槍噴頭上均設置有導流件，以及在文丘裡管的整流作用下，使得該油槍阻力損失低；且該新型油槍具有結構簡單，防堵塞的優點，適用於燃用含有雜質的液體燃料。
附圖說明
圖1是一種低阻力內混式氣核霧化油槍結構示意圖；
圖2是圖1的α向結構示意圖；
圖3是圖1中混合芯b向結構示意圖；
圖4是圖3中混合芯的c-c結構示意圖（α角為鈍角）；
圖5是圖3中混合芯的c-c結構示意圖（α角為銳角）。
圖中，1-文丘裡油槍殼體；2-混合芯；3-霧化介質通道；4-燃料油通道；5-霧化介質噴孔；6-噴油孔；7-文丘裡油氣混合室；8-二次霧化噴孔；9-第二錐形導流裝置；10-環形凸起；11-喉口；12-第一錐形導流裝置；13-二次霧化噴孔組。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式對本發明的作進一步描述，其目的是為了使本領域技術人員能理解和實施本發明，而不是用於限制本發明。應當理解，本發明的保護範圍以權利要求書為準，凡是採用與本發明的相似結構或等同替代，均應列入本發明的保護範圍。以下以燃燒介質流向為前，頓號均表示和的關係。
圖1是一種低阻力內混式氣核霧化油槍結構示意圖，由圖1可見，一種低阻力內混式氣核霧化油槍，包括文丘裡油槍殼體1和置於所述文丘裡油槍殼體1內側、且同軸設置的混合芯2，所述混合芯2肩部外凸面的周邊與所述文丘裡油槍殼體1內側面的環形凸起10吻合相接連，其特徵在於：所述混合芯2前端盲孔壁置有多個徑向噴油孔6，肩部外凸面置有多個軸向霧化介質噴孔5，霧化介質噴孔5的個數是噴油孔6個數的兩倍，所述混合芯2尾端中心筒內側為燃料油通道4，尾端中心筒外側面與所述文丘裡油槍殼體1內側面之間為霧化介質通道3；所述的混合芯2中燃料油通道4的前部置有第一錐形導流裝置12。
所述文丘裡油槍殼體1的中部置有喉口11，構成文丘裡油氣混合室7。所述文丘裡油槍殼體1前端頂部內側置有第二錐形導流裝置9，所述第二錐形導流裝置9與所述混合芯2頂端外側之間為文丘裡油氣混合室7，所述油槍殼體1前端外側呈圓臺狀。圖2是圖1的α向結構示意圖。圖示所述圓臺的斜面置有多個二次霧化噴孔8，按需按不同的等徑線分組均布配置，構成二次霧化噴孔組13，每個二次霧化噴孔組13中按需設置多個二次霧化噴孔8。
混合芯2周圍均布有多個徑向噴油孔6（圖3、4），油從所述噴油孔6噴出。高速霧化介質從霧化介質通道3霧化介質噴孔5中噴出進入油槍，並且衝撞從噴油孔6噴出的油柱。同時，霧化介質噴孔5與噴油孔6呈α角，40°＜α＜150°，如圖4和圖5所示，霧化介質噴孔5的個數是噴油孔6個數的兩倍，霧化介質和噴油孔之間獨特的對應關係，可保證每條油柱均被對應的霧化介質劇烈衝撞、擾動及撕裂並進入到文丘裡油氣混合室7內進一步能量交換和均勻混合。最後，油乳狀物較均勻地經過第二錐形導流裝置9的導流作用下，均勻地分配到噴頭上的二次霧化噴孔8，並由此噴出到燃燒室，在油霧的內外大壓差下，氣核破碎爆炸，油霧進一步被霧化。