一種多機(jī)理復(fù)合霧化燃油噴嘴結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃燒設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種多機(jī)理復(fù)合霧化燃油噴嘴結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃油霧化是指油類燃料燃燒前通過燃燒器利用機(jī)械能或借助于其他介質(zhì)的能量將燃料油變成霧狀油滴的過程。燃油霧化效果的好壞直接影響燃油的燃燒狀態(tài)及設(shè)備的熱效率。燃油的霧化效果主要取決于燃油本身的性質(zhì)和燃燒器的結(jié)構(gòu)。
[0003]目前，國內(nèi)大多數(shù)燃油燃燒器使用的霧化方式為壓力霧化和機(jī)械霧化，這些霧化技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，如燒嘴易堵塞和結(jié)焦，對(duì)機(jī)械能要求較高，燃燒效果不好，霧化方式單
——坐寸ο
[0004]例如，目前廣泛采用的一種典型回油式機(jī)械霧化噴嘴結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其工作原理為:經(jīng)油泵升壓后的油流先進(jìn)入分流片各小孔，再匯合到對(duì)應(yīng)的環(huán)形槽道內(nèi)，再流經(jīng)旋流霧化片的切向槽，形成高速旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)噴孔射出并霧化成液滴群；其中多余燃油經(jīng)回油孔回用。此技術(shù)缺點(diǎn)是:燃油霧化所需油壓很大，且油壓與燃油黏度大小正相關(guān)，能耗較大；燃油霧化粒徑及均勻度不夠；噪聲大；燃油調(diào)節(jié)比很小。中國專利CN201210299721.8公開了一種內(nèi)混式氣體霧化燃油噴嘴，這種燃油噴嘴結(jié)果在實(shí)際使用過程中依然存在霧化效果不佳，燃燒不充分的問題。
[0005]例如，目前應(yīng)用較多的一種典型蒸汽霧化噴嘴結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其工作原理為:油流與高速蒸汽分別由油孔、汽孔進(jìn)入混合孔相碰，發(fā)生劇烈的動(dòng)量與質(zhì)量交換，從而克服液滴的表面張力，使油破碎并噴出。此技術(shù)缺點(diǎn)是:蒸汽較難獲得，成本較高，適用于大容量情況下使用；蒸汽管路保溫及維護(hù)不易；噴嘴耐腐蝕性能要求比較高；蒸汽作為霧化介質(zhì)，帶走熱量的同時(shí)形成了一種雜質(zhì)；同時(shí)，這種噴嘴結(jié)構(gòu)工作時(shí)噪聲較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有的燃油噴嘴霧化粒度不夠細(xì)，粒度分布不均勻，霧化能耗大、霧化方式單一等問題，本發(fā)明旨在提供一種多種霧化機(jī)理結(jié)合、霧化效果好，能耗小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便使用的燃油霧化噴嘴。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種多機(jī)理復(fù)合霧化燃油噴嘴結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:包括內(nèi)管，該內(nèi)管與燃油入口連通而作為燃油通道；
外管，該外管裝在內(nèi)管上且在外管與內(nèi)管之間形成霧化介質(zhì)通道，該外管的管壁上開有與霧化介質(zhì)通道連通的霧化介質(zhì)入口 ；
混合器，該混合器位于霧化介質(zhì)通道的出料口一端，且與所述燃油通道和霧化介質(zhì)通道連通；以及
噴嘴，裝在外管一端的該噴嘴位于混合器的出料口端，且噴嘴的前端開有多個(gè)噴孔； 所述混合器與內(nèi)管之間裝有對(duì)燃油進(jìn)行霧化的霧化結(jié)構(gòu)，所述混合器的內(nèi)腔作為燃油與霧化介質(zhì)混合區(qū)域的混合腔，該混合器與霧化結(jié)構(gòu)之間形成霧化介質(zhì)二級(jí)通道，該霧化介質(zhì)二級(jí)通道連通所述混合腔與所述霧化介質(zhì)通道。
[0008]以下為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:
優(yōu)選地，所述霧化結(jié)構(gòu)包括依次連接在內(nèi)管出料口的分流片、旋流片、霧化片和一級(jí)霧化室；所述分流片、旋流片和霧化片及一級(jí)霧化室構(gòu)成第一級(jí)機(jī)械霧化裝置；所述一級(jí)霧化室與混合器之間形成所述霧化介質(zhì)二級(jí)通道，該霧化介質(zhì)二級(jí)通道作為霧化介質(zhì)進(jìn)入所述的混合腔的通道。
[0009]由此,所述的分流片、旋流片、霧化片和一級(jí)霧化室構(gòu)成第一級(jí)霧化裝置,霧化方式為機(jī)械壓力霧化，其工作原理是:高壓燃料經(jīng)過分流器分流后進(jìn)入旋流片，旋流過程中燃油受離心力的作用產(chǎn)生液膜，被空氣破碎而霧化。
[0010]所述的混合器為第二級(jí)和第三級(jí)霧化裝置，第二級(jí)霧化方式為氣動(dòng)霧化，其工作原理是:高壓霧化介質(zhì)通過霧化介質(zhì)二級(jí)通道進(jìn)入混合腔，對(duì)從一級(jí)霧化室而來的燃油油柱產(chǎn)生剪切作用，使燃油進(jìn)一步霧化。第三級(jí)霧化方式為超聲波霧化，其工作原理是:高壓霧化介質(zhì)的速度非常高，為超聲速，燃料油在混合腔中被超聲速霧化介質(zhì)進(jìn)行超聲波霧化。
[0011]第二級(jí)霧化和第三級(jí)霧化可看作同時(shí)發(fā)生而無明顯先后順序。燃油經(jīng)過三級(jí)霧化的累積后，可使其霧化粒徑更小、霧化均勻度更好。
[0012]所述燃油通道一端連通所述燃油入口，且該燃油入口軸線與所述燃油通道的中心軸線垂直；所述霧化介質(zhì)通道的靠近所述燃油入口的一端連通所述霧化介質(zhì)入口，且該霧化介質(zhì)入口軸線與所述燃油通道的中心軸線垂直。
[0013]所述外管背離噴嘴的一端裝有可拆卸清洗口墊片和清洗螺塞，需要清洗燃油通道或霧化介質(zhì)通道時(shí)，通過機(jī)械方式或通入高壓壓縮空氣的方式對(duì)內(nèi)混式霧化燃油噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗和排堵。
[0014]優(yōu)選地，所述的燃油通道和霧化介質(zhì)通道同軸布置。
[0015]在加工時(shí)，優(yōu)選所述旋流片和所述霧化片為一個(gè)整體部件。
[0016]所述噴孔有多個(gè)，且各噴孔對(duì)稱軸線與所述內(nèi)管的軸線成0° — 60°角。由此，形成較大的霧化錐角，增大油霧面積，有利于后續(xù)燃燒。
[0017]本發(fā)明所述霧化介質(zhì)為壓縮空氣、工業(yè)氧氣或者富氧空氣。
[0018]本發(fā)明多機(jī)理復(fù)合霧化燃油噴嘴結(jié)構(gòu)使燃料油與霧化介質(zhì)在噴嘴的內(nèi)部混合，分別通過機(jī)械壓力霧化、氣動(dòng)霧化和超聲波霧化三級(jí)霧化，把燃料油霧化成直徑細(xì)小的液滴群，與傳統(tǒng)的單級(jí)霧化噴嘴相比，其霧化粒徑更小，均勻度更好，更利于燃燒，且霧化耗能小。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明分別利用機(jī)械壓力、氣動(dòng)、超聲波三種不同霧化機(jī)理對(duì)燃油進(jìn)行霧化，與傳統(tǒng)的單級(jí)或多級(jí)霧化相比，將多級(jí)霧化和多種霧化機(jī)理巧妙相結(jié)合，在相同的原始動(dòng)力下，可以獲得粒度更細(xì)、均勻度更好的霧化液滴群，適用范圍要廣，能霧化高粘度的燃料油，如重油、渣油等，因此，后續(xù)的燃油燃燒可呈現(xiàn)更均勻的溫度場(chǎng)等，獲得更高的燃燒效率。另外，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、調(diào)節(jié)比大、霧化劑耗量低、噪音小、節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)。
[0020]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0021]圖1是一種典型回油式機(jī)械霧化噴嘴結(jié)構(gòu)；
圖2是一種典型蒸汽霧化噴嘴結(jié)構(gòu)；
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的噴嘴結(jié)構(gòu)圖；
圖