CN105444167A - 一种内混式气泡雾化油枪 - Google Patents

Abstract

一种内混式气泡雾化油枪，要解决雾化油枪的颗粒粒径保持细小和均匀，且空气易与油雾混合燃烧完全的技术问题，属工业燃烧技术领域。所述雾化油枪包括油枪壳体和置于油枪壳体尾部内侧、且同轴设置的混合芯，其特征在于：混合芯前端盲孔壁置有多个径向第一喷油孔，肩部外凸面置有多个轴向第一雾化喷孔，所述混合芯尾端圆筒内侧为燃油通道，尾端圆筒外侧与油枪壳体内侧面之间为雾化介质通道；油枪壳体前端顶部内侧置有导流锥，导流锥与所述混合芯顶端外侧之间为油气混合室，前端外侧呈圆台状，所述圆台的斜面置有多个第二雾化喷孔。本发明结构简单，特殊的枪头喷孔设计使得燃烧完全不冒黑烟，出力大。适用于燃用含有杂质的液体燃料。

Description

一种内混式气泡雾化油枪

技术领域

本发明涉及一种介质雾化油枪，尤其涉及一种高效、雾化粒径小、出力大的工业及动力电厂燃烧用介质雾化油枪。

背景技术

近年来，随着内燃机，燃气轮机，锅炉等燃油燃气设备在工业领域的大量使用，以及石油化工行业异军突起，环境与能源问题更加受到人们的关注。因此如何提高此类设备的燃烧效率，节能降耗减排始终是人们研究的重点课题。在这些设备上均需要油枪将燃油雾化成微小颗粒后再与助燃空气混合才能燃烧，因此油枪性能的优劣影响着点火、燃烧效率、燃烧稳定性、污染排放等。燃油雾化粒径的大小、喷射出去的油雾形状能否与空气匹配、空气能否穿透油雾层是衡量油枪性能的关键。

对于柴油等粘度低的油品而言，在1.6t/h喷油量以下多使用压力雾化而不需要雾化介质；压力雾化存在着所需压力过高（一般需要25bar以上压力），管路压力等级大，雾化颗粒粒径较大，调节比小、空气难穿透油雾层、燃烧时容易冒黑烟等问题。高于该出力（25bar以上）压力，重油、榨油、油浆等均需要介质雾化。介质雾化则需要依托压缩空气或者蒸汽的辅助，将油冲击以及撕裂从而雾化。有着调节比大、出力高达4t/h及4t/h以上、雾化效果好等优点。但是，现今的雾化油枪一般以Y型油枪和普通内混油枪为主，难以与大出力燃烧器的空气匹配。特别是3.5t/h以上出力的油枪存在着雾化颗粒粒径较大、助燃空气难以穿透油雾层，导致燃烧不稳定，冒黑烟，火焰拖尾等问题，影响锅炉正常运行，严重时将影响锅炉安全。专利号200810040516.3名称为《高粘度液体燃料文丘里整流雾化油枪》，涉及一种膜式雾化油枪技术，出力可达5t/h左右，但是该油枪的油和气的通道均呈环形，间隙较小，在工业应用中对油品要求较高，一旦有小颗粒物存在，内部油路通道和气路通道容易堵塞。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的雾化问题的缺陷，提供一种内混式气泡雾化油枪，使得大出力雾化油枪的颗粒粒径保持细小和均匀，且助燃空气能穿透油雾层，使空气易与油雾混合燃烧完全。

为了达到上述目的，采用的技术方案是：一种内混式气泡雾化油枪，包括油枪壳体和置于所述油枪壳体尾部内侧、且同轴设置的混合芯，所述混合芯肩部外凸面的周边与所述油枪壳体内侧面的环形凸起吻合相接连成一体，其特征在于：所述混合芯前端盲孔壁置有多个径向第一喷油孔，肩部外凸面置有多个轴向第一雾化喷孔，所述混合芯尾端圆筒内侧为燃油通道，尾端圆筒外侧与所述油枪壳体内侧面之间为雾化介质通道；

所述油枪壳体前端顶部内侧置有导流锥，所述导流锥与所述混合芯顶端外侧之间为油气混合室，所述油枪壳体前端外侧呈圆台状，所述圆台的斜面置有多个第二雾化喷孔，按不同的等径线分层分组均布配置。

所述油枪壳体前端面置有的多个第二雾化喷孔，分成3-12个第二雾化喷孔组，组与组之间留有间隔，每个第二雾化喷孔组置有1-4个第二雾化喷孔。

所述混合芯置有3-12个径向第一喷油孔均布，轴向均布置有3-24个第一雾化喷孔。

所述混合芯第一雾化喷孔与第一喷油孔的喷射方向呈γ角相交（60°＜γ＜135°）。

本发明中雾化介质（压缩空气或者蒸汽）进入雾化介质通道，通过第一雾化喷孔进入油气混合室：燃油进入在中心管燃油通道内，通过多个径向第一喷油孔进入油气混合室，使雾化介质与燃油两者在油枪内腔油气混合室内剧烈冲撞，高速雾化介质对油柱进行强烈的撕裂剪切和雾化，并形成稳定的气泡流动。在油气混合室内侧前端顶部导流锥锥形导流，使附近按不同的等径线均布的多个第二雾化喷孔能均匀分配到油和雾化介质混合物，在此，气泡再次对油进行的挤压和剪切作用，使液体以大量包含微小气泡的液丝或者液雾线的形式从喷孔喷出，在离开第二雾化喷孔的极短时间里，由于气泡内外压差的剧烈变化，而促使气泡急剧膨胀直至破裂，同时将包裹在其周围的油液膜进一步破碎，形成更加细小的油雾颗粒群。

本发明的有益效果是：本发明主要是通过克服液体的表面张力来达到雾化目的，而不是简单地克服液体的粘性，因此对油的粘度不敏感，适合燃用各种油类。由于燃烧室内压力相对油枪内压力极其小，气泡内外压差的剧烈变化，促使气泡急剧膨胀直至破裂，同时将包裹在其周围的油液膜进一步破碎，形成更加细小的油雾颗粒群雾化喷向燃烧室，形成极小又均匀地雾化颗粒。特殊的枪头喷孔布置，即枪头喷孔的分层分组设计，组与组之间留有间隔，使得本油枪在使用过程中，油枪外的助燃空气易于通过组与组之间空间（非喷油雾区），进入第二雾化喷孔组前方的（喷油雾区）与雾化油雾的混合，燃烧完全不冒黑烟，出力大。此外，具有结构简单，不易堵塞的优点，这使之极其适用于燃用含有杂质的液体燃料。

附图说明

图1是一种内混式气泡雾化油枪结构示意图；

图2是图1的A向结构示意图；

图3是图1中混合芯剖视结构示意图；

图4是图1中混合芯的A向结构示意图。

图中，1-油枪壳体；2-混合芯；3-第一雾化喷孔；4-第一喷油孔；5-第二雾化喷孔；6-油气混合室；7-导流锥；8-雾化介质通道；9-燃油通道；10-环形凸起；11-第二雾化喷孔组。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明的作进一步描述，其目的是为了使本领域技术人员能理解和实施本发明，而不是用于限制本发明。应当理解，本发明的保护范围以权利要求书为准，凡是采用与本发明的相似结构或等同替代，均应列入本发明的保护范围。以下顿号均表示和的关系。

图1是一种内混式气泡雾化油枪结构示意图，由图1可见，一种内混式气泡雾化油枪，包括油枪壳体1和置于所述油枪壳体1尾部内侧、且同轴设置的混合芯2，所述混合芯2肩部外凸面的周边与所述油枪壳体1内侧面的环形凸起10吻合相接连成一体，其特征在于：所述混合芯2前端盲孔壁置有多个径向第一喷油孔4，肩部外凸面置有多个轴向第一雾化喷孔3，所述混合芯2尾端中心筒内侧为燃油通道9，尾端中心筒外侧面与所述油枪壳体1内侧面之间为雾化介质通道8；

所述油枪壳体1前端内侧顶部置有导流锥7，所述导流锥7与所述混合芯2顶端外侧之间为油气混合室6，所述油枪壳体1前端外侧呈圆台状。图2是图1的A向结构示意图。图示所述圆台的斜面置有多个第二雾化喷孔5，按不同的等径线分层分组均布配置，分成3-12个第二雾化喷孔组11，组与组之间留有间隔，每个第二雾化喷孔组11置有1-4个第二雾化喷孔。

第二雾化喷孔组11前方为第二雾化喷孔喷油雾区，相邻的第二雾化喷孔组11之间为非喷油雾区，油枪外的助燃空气易于通过组与组之间空间非喷油雾区，进入第二雾化喷孔组前方的喷油雾区与雾化油雾的混合，

混合芯2周围均布有3-12个径向第一喷油孔4（图3），油从所述第一喷油孔4喷出。高速雾化介质从雾化介质通道8进入油枪，并由混合芯2上的均布的3-24个第一雾化喷孔3喷出，并且冲撞从第一喷油孔4喷出的径向油柱。同时，第一雾化喷孔3与第一喷油孔4喷射方向呈γ角（60°＜γ＜135°）相交。每条油柱均被对应的雾化介质剧烈冲撞、扰动及撕裂并进入到混合室6内进一步能量交换和混合。

最后，油乳状物较均匀地经过导流锥7的导流作用下，均匀地分配到喷头上的第二雾化喷孔5，并由此喷出到燃烧室，在油雾的内外大压差下，气泡破碎爆炸，油雾进一步被雾化。

Claims (4)

1.一种内混式气泡雾化油枪，包括油枪壳体1和置于所述油枪壳体1尾部内侧、且同轴设置的混合芯，所述混合芯肩部外凸面的周边与所述油枪壳体内侧面的环形凸起吻合相接连成一体，其特征在于；所述混合芯前端盲孔壁置有多个径向第一喷油孔，肩部外凸面置有多个轴向第一雾化喷孔，所述混合芯尾端圆筒内侧为燃油通道，尾端圆筒外侧与所述油枪壳体内侧面之间为雾化介质通道；

所述油枪壳体前端顶部内侧置有导流锥，所述导流锥与所述混合芯顶端外侧之间为油气混合室，所述油枪壳体前端外侧呈圆台状，所述圆台的斜面置有多个第二雾化喷孔，按不同的等径线分层分组均布配置。

2.根据权利要求1所述的一种内混式气泡雾化油枪，其特征在于：所述油枪壳体前端面置有的多个第二雾化喷孔，分成3-12个第二雾化喷孔组，组与组之间留有间隔，每个第二雾化喷孔组置有1-4个第二雾化喷孔。

3.根据权利要求1所述的一种内混式气泡雾化油枪，其特征在于：所述混合芯置有均布3-12个径向第一喷油孔，轴向置有均布3-24个第一雾化喷孔。

4.根据权利要求3所述的一种内混式气泡雾化油枪，其特征在于：所述第一雾化喷孔与所述第一喷油孔的喷射方向呈γ角相交，60°＜γ＜135°。