CN102466225B - 二级旋混式空气雾化油枪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二级旋混式空气雾化油枪，由两层壳体组成油路、气路、一级射流混合腔、二级旋流混合腔这四个分开的空间。燃油在一级射流混合腔受到气体射流撞击，在二级旋流混合腔受到气体旋流撕裂，雾化液滴细微均匀，用于火力发电厂少油点火系统，解决了使用高粘度燃油条件下(4-15°E)雾化差，小流量油枪易堵塞难题。本空气雾化油枪具有结构简单，拆装清洗方便、密封可靠、不结焦不易堵塞等优点。

Description

二级旋混式空气雾化油枪

技术领域

本发明涉及一种二级旋混式空气雾化油枪。

背景技术

随着我国经济发展，能源需求加大，燃油短缺成为影响国计民生的大问题。目前国内燃煤机组启动助燃普遍采用等离子无油点火和少油点火两种节油技术。在少油点火系统中油枪一般采用机械旋流雾化方式及空气雾化方式，空气雾化油枪的优点在于油滴更细，并且早期便混入氧量(也称根部风)，燃烧更为充分。上述两种雾化结构使用的燃油恩氏粘度通常＜3°E。国内有些电厂使用粘度较大的燃油，主油枪通常采用高温蒸汽雾化方式。但是，这些类型的少油点火雾化结构难以用于高粘度燃油(恩氏粘度为4-15°E)的场合。

发明内容

本发明的目的是提供一种二级旋混式空气雾化油枪，用于火力发电厂少油点火系统，解决了使用高粘度燃油条件下(4-15°E)雾化差，小流量油枪易堵塞的难题。

按本发明的二级旋混式空气雾化油枪，包括进油接头、油管、出油接头、射流嘴、旋流嘴与进气接头、堵头、气管，其中，进油接头、油管和出油接头围成油路，用于引入燃油；进气接头、堵头、气管与出油接头、射流嘴、旋流嘴围成气路，用于引入气体；射流嘴与旋流嘴之间的空间构成一级射流混合腔，用于混合和雾化气体与燃油，以及，旋流嘴前端与气管前端之间的空间构成二级旋流混合腔，用于进一步混合和雾化气体与燃油。

优选地，气管包括相对于油气流动方向而言的前端和后端；油管的一端从气管的后端伸进气管中并且与处于气管内部的出油接头连接，油管的另一端与进油接头连接；堵头在气管的后端安装在气管与油管之间；密封件安装在出油接头的前端上，出油接头通过密封件压紧在处于气管内部的射流嘴上；以及，射流嘴安装在旋流嘴上，旋流嘴的前端抵靠在气管的前端内表面上；进气接头安装在气管上。

优选地，气管前端设计为锥形的并且设有中心的轴向开孔，锥形的锥顶指向油气流动方向。

优选地，射流嘴设计为筒形的，该筒形体具有一个平的或锥形的底部，该底部设有一个中心的轴向油孔并且在该轴向油孔四周与轴线成30°-60°方向设有4-8个射流气孔。

优选地，旋流嘴设计为筒形的，该筒形体具有一个锥形前端，其锥顶指向气管的前端，在旋流嘴的筒壁与气管的内周面之间保留有间隙；旋流嘴锥形前端设有中心的轴向开孔，以及，射流嘴的筒壁段连接在旋流嘴筒壁的后端上或者射流嘴与旋流嘴一体制成，其中，射流嘴的筒状空腔与旋流嘴的筒状空腔组成一级射流混合腔，旋流嘴的筒形体的锥形前端与气管前端内部锥面贴靠而组成二级旋流混合腔。

优选地，旋流嘴锥形前端的外锥面设有2-6个旋流槽，这些旋流槽与以旋流嘴的中心轴向开孔的中心轴线为圆心的圆同向相切布置地通入二级旋流混合腔，使得从这些旋流槽进入的气体形成顺时针或逆时针的气体旋流。

优选地，所述密封件设计为套状的紫铜垫，紫铜垫的后端套装在出油接头的前端上，其中，出油接头的后端横截面设计为正方形的，出油接头前端比后端更细。

优选地，气管锥形前端的中心轴向开孔、旋流嘴锥形前端的中心轴向开孔和射流嘴的中心轴向油孔彼此同轴。

优选地，堵头与气管后端采用螺纹配合，堵头与气管后端之间的间隙采用“O”形圈密封；进油接头、进气接头与相应的管道金属软管之间采用球面-锥面密封。

优选地，射流嘴的射流气孔面积之和小于旋流嘴的中心轴向开孔面积，旋流嘴的中心轴向开孔面积小于气管的中心轴向开孔面积，这三个面积的比值为1∶2∶3。

本发明提供的二级旋混式空气雾化油枪的优点是：结构简单，拆装清洗方便、密封可靠、不易堵塞等。

附图说明

下面参考附图结合实施例详细地描述本发明一个实施例的二级旋混式空气雾化油枪。

图1示出按本发明一个实施例的二级旋混式空气雾化油枪的纵向剖视图，其中，M-M视图为此剖视图上M-M方向的剖视图，B-B视图为此剖视图上B-B方向的剖视图，N-N视图为此剖视图上N-N方向的剖视图；

图2为图1中细部D的放大视图；

图3示出图1中射流嘴的放大右视图。

具体实施方式

图1示出按本发明一个实施例的二级旋混式空气雾化油枪的纵向剖视图。按该实施例的二级旋混式空气雾化油枪主要包括进油接头5、油管4、出油接头3、射流嘴2、旋流嘴1与进气接头7、堵头6、气管8，其中，两层壳体组成油路17、气路18和一级射流混合腔12、二级旋流混合腔14四个分开的空间，具体说是，进油接头5、油管4和出油接头3围成油路17，用于引入燃油；进气接头7、堵头6、气管8与出油接头3、射流嘴2、旋流嘴1围成气路18，用于引入气体；射流嘴2与旋流嘴1的空间构成一级射流混合腔12，用于混合和雾化气体与燃油，以及，旋流嘴1前端与气管8前端之间的空间构成二级旋流混合腔14，用于进一步混合和雾化气体与燃油。

如图1所示，气管8包括相对于油气流动方向而言的前端81和后端82，该前端设计为锥形的，锥顶指向油气流动方向；油管4的一端从气管8的后端82伸进气管8中并且与处于气管8内部的出油接头3连接，油管4的另一端与进油接头5连接，堵头6在气管8的后端82安装在气管8与油管4之间。密封件9，例如套状的紫铜垫，安装在出油接头3的前端上，该前端比出油接头3的方形后端更细。出油接头3通过密封件压紧在同样处于气管8内部的射流嘴2上，对油路进行密封。射流嘴2安装在旋流嘴1上，旋流嘴1的前端抵靠在气管8的前端内表面上。进气接头7安装在气管8上，用于向气管8输入气体。

按照该实施例的变型，堵头6与气管8后端采用螺纹配合，堵头6与气管8后端之间的径向间隙采用“O”形圈密封，对气路进行密封。进油接头5、进气接头7与管道金属软管15、16之间采用球面-锥面密封。这些密封方式结构简单可靠。堵头6后端的端面与进油接头5的相配合端面轴向预留1.5-2.5mm压紧间隙，在装配时将油管4向前推到位后，对油管5与堵头6满焊。

按照该实施例的变型，如M-M剖视图所示，出油接头3主体横截面断面设计成正方形(也可以设计为其他多边形的形式，优选为等边多边形，比如等边三角形)，正方形的四个角与气管8内壁配合，对油管起中心支撑定位作用；同时，利用正方形四边与气管8之间的间隙形成气体通路(见图3)；而且，正方形使得便于拆装时工具夹持、旋紧螺纹。

按照该实施例的变型，如图2、3所示，射流嘴2设计为筒形的(例如空心圆柱形的)，该筒形体具有一个平的底部，该底部在中心设有一个油孔(相应地，密封件9例如套状的紫铜垫也有一个中心的开孔，轴向对准地与该油孔贴靠在一起)并且在油孔四周与中心轴线成30°-60°方向设有4-8个射流气孔(即射流气孔的轴线与中心轴线的夹角为30°-60°)。可选地，射流嘴2的底部可以设计为锥形的，其锥顶优选指向与油气流动方向相反的方向，而密封件9的前端也可以设计为平面的或锥形的。

按照该实施例的变型，如图1所示，旋流嘴1设计为筒形的(例如圆筒形的)，该筒形体具有一个锥形前端，其锥顶指向气管8的前端。在旋流嘴1的筒壁与气管8的内周面之间保留有间隙，以便允许经由进气接头7输入气管8中的气体的一部分进入一级射流混合腔12而剩下的气体部分通过该间隙进入二级旋流混合腔14。

按照该实施例的变型，如B-B剖视图所示，旋流嘴1前端锥体在中心位置设有一个开孔并且在前端锥体外表面上优选均布地设有(例如铣出)2-6个旋流槽19，旋流槽19与以旋流嘴1中心开孔的中心轴线为圆心的圆同向相切布置地通入二级旋流混合腔14，使得从这些旋流槽19进入的气体形成顺时针或逆时针的气体旋流，从而进一步混合和雾化在第一级射流混合腔12中产生的油气混合物(在B-B剖视图中示出3个旋流槽，经由它们进入的气体形成逆时针的气体旋流)，与气管8前端内部锥面贴合组成二级旋流混合腔(见图1)。射流嘴2的筒壁段比如通过螺纹连接在旋流嘴1筒壁的后端上。

可选地，在本发明中，射流嘴2和旋流嘴1也可以设计为整体的，比如通过铸造一体制成。

按照本实施例的变型，经由进气接头7输入气管8中的气体全部进入一级射流混合腔12与燃油混合，为旋流嘴1单独配设另外的进气接头，以便为二级旋流混合腔14供应气体。

如图1、2所示，按照该实施例的变型，射流嘴2的中心油孔、旋流嘴1前端锥面的中心开孔(直径为

)、气管8前端锥面的中心开孔(直径为

)这三个孔同轴，使得这些孔的轴线方向与油流方向重合，有利于能穿过油滤网的条状杂质排出。在此，集中采用一个(而非多个)油孔也增大了杂质通路直径，油孔内置防止了结焦堵塞。射流嘴2的射流气孔面积之和小于旋流嘴1前端锥面开孔的面积，旋流嘴1前端锥面开孔的面积小于气管8前端锥面开孔的面积，在本实施例中这三个面积的比值为1∶2∶3。

按本发明的二级旋混式空气雾化油枪的工作过程如下所述：

燃油经由进油接头5、油管4、出油接头3的中心开孔从射流嘴2的中心油孔进入一级射流混合腔12中；气体经由进气接头7、气管8首先到达射流嘴2处，气体的一部分通过射流嘴2上的射流气孔喷射到一级射流混合腔12中，燃油在一级射流混合腔12受到气体射流撞击，产生初级的混合与雾化并形成油气混合物；而剩余的气体部分继续经由旋流嘴1与气管8之间的间隙通过旋流嘴1上的旋流槽19喷射到二级旋流混合腔14中以产生气体旋流，从一级射流混合腔12进入二级旋流混合腔14中的油气混合物在二级旋流混合腔14受到该气体旋流撕裂作用，产生进一步的混合和雾化。至此，燃油经过两级雾化，液滴细微均匀。

在本发明的教导下，本领域技术人员很容易想到很多其他的变型，比如，堵头也可以制成为与气管后端成一体的，在这种情况下气管的前端相应地就设计为分体式的单独的部件，这样在装配时先把内部的部件安装到气管中，最后再把气管的前端部件装在气管上。

Claims (9)

1.一种二级旋混式空气雾化油枪，用于火力发电厂少油点火系统，其包括进油接头(5)、油管(4)、出油接头(3)、射流嘴(2)、旋流嘴(1)与进气接头(7)、堵头(6)、气管(8)，其中，进油接头(5)、油管(4)和出油接头(3)围成油路(17)，用于引入燃油；进气接头(7)、堵头(6)、气管(8)与出油接头(3)、射流嘴(2)、旋流嘴(1)围成气路(18)，用于引入气体；射流嘴(2)与旋流嘴(1)之间的空间构成一级射流混合腔(12)，用于混合和雾化气体与燃油，以及，旋流嘴(1)前端与气管(8)前端之间的空间构成二级旋流混合腔(14)，用于进一步混合和雾化气体与燃油；

其中，旋流嘴(1)设计为筒形的，该筒形体具有一个锥形前端，其锥顶指向气管(8)的前端，在旋流嘴(1)的筒壁与气管(8)的内周面之间保留有间隙；旋流嘴(1)锥形前端设有中心的轴向开孔，以及，射流嘴(2)的筒壁段连接在旋流嘴(1)筒壁的后端上或者射流嘴(2)与旋流嘴(1)一体制成，其中，射流嘴(2)的筒状空腔与旋流嘴(1)的筒状空腔组成一级射流混合腔(12)，旋流嘴(1)的筒形体的锥形前端与气管(8)前端内部锥面贴靠而组成二级旋流混合腔(14)。

2.根据权利要求1所述的空气雾化油枪，其特征在于，气管(8)包括相对于油气流动方向而言的前端(81)和后端(82)；油管(4)的一端从气管(8)的后端(82)伸进气管(8)中并且与处于气管(8)内部的出油接头(3)连接，油管(4)的另一端与进油接头(5)连接；堵头(6)在气管(8)的后端(82)安装在气管(8)与油管(4)之间；密封件(9)安装在出油接头(3)的前端上，出油接头(3)通过密封件(9)压紧在处于气管(8)内部的射流嘴(2)上；以及，射流嘴(2)安装在旋流嘴(1)上，旋流嘴(1)的前端抵靠在气管(8)的前端内表面上；进气接头(7)安装在气管(8)上。

3.根据权利要求1或2所述的空气雾化油枪，其特征在于，气管(8)前端设计为锥形的并且设有中心的轴向开孔，锥形的锥顶指向油气流动方向。

4.根据权利要求3所述的空气雾化油枪，其特征在于，射流嘴(2)设计为筒形的，该筒形体具有一个平的或锥形的底部，该底部设有一个中心的轴向油孔并且在该轴向油孔四周与轴线成30°-60°方向设有4-8个射流气孔。

5.根据权利要求4所述的空气雾化油枪，其特征在于，旋流嘴(1)锥形前端的外锥面设有2-6个旋流槽(19)，这些旋流槽(19)与以旋流嘴(1)的中心轴向开孔的中心轴线为圆心的圆同向相切布置地通入二级旋流混合腔(14)，使得从这些旋流槽(19)进入的气体形成顺时针或逆时针的气体旋流。

6.根据权利要求2所述的空气雾化油枪，其特征在于，所述密封件(9)设计为套状的紫铜垫，紫铜垫的后端套装在出油接头(3)的前端上，其中，出油接头(3)的后端横截面设计为正方形的，出油接头(3)前端比后端更细。

7.根据权利要求4所述的空气雾化油枪，其特征在于，气管(8)锥形前端的中心轴向开孔、旋流嘴(1)锥形前端的中心轴向开孔和射流嘴(2)的中心轴向油孔彼此同轴。

8.根据权利要求2所述的空气雾化油枪，其特征在于，堵头(6)与气管(8)后端采用螺纹配合，堵头(6)与气管(8)后端之间的间隙采用“0”形圈密封；进油接头(5)、进气接头(7)与相应的管道金属软管(15、16)之间采用球面-锥面密封。

9.根据权利要求4所述的空气雾化油枪，其特征在于，射流嘴(2)的射流气孔面积之和小于旋流嘴(1)的中心轴向开孔面积，旋流嘴(1)的中心轴向开孔面积小于气管(8)的中心轴向开孔面积，这三个面积的比值为1：2：3。

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