CN111998343A - 一种单喷头多束火焰喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃油燃气喷嘴技术领域，尤其涉及一种单喷头多束火焰喷嘴。包括喷头、外壳、油气组合体、旋流加速体、外套管与内油气管；喷头固接在外壳的一端，油气组合体头部固接在外壳的另一端内部，旋流加速体安装在油气组合体内，内油气管与旋流加速体相连，外套管与外壳相连，外套管上设有空气进口，油气组合体尾部位于外套管内；喷头内圆周与外圆周均设有油气喷孔，内圆周与外圆周油气喷孔成三角形交错分布；油气组合体圆周设有切向介质喷孔，中心设有燃料喷孔；旋流加速体顶端位于燃料喷孔处，旋流加速体顶端与中间均设有若干个切向槽。实现大面积火焰燃烧，可稳定燃烧，避免倒流事故，无油滴、无黑烟、不结焦，节能效果显著。

Description

一种单喷头多束火焰喷嘴
技术领域
本发明涉及燃油燃气喷嘴技术领域，尤其涉及一种单喷头多束火焰喷嘴。
背景技术
目前，应用于火力发电厂，供热锅炉、石油、化工、冶金、建材炉窑等领域的燃油燃气喷嘴基大部分采用机械雾化提高燃油温度，压力在1.5～3.0Mpa实现雾化燃烧。存在如下缺陷：浪费能源，供油压力过高对输油管道带来不安全因素，增加运营成本。
少部分燃油燃气喷嘴采用气动雾化，用高温高压蒸汽和压缩空气做雾化介质，压力在0.8～1.5Mpa左右，雾化方式是油气交叉碰撞剪切来实现雾化燃烧的，这种方式耗气量大。
以上两种雾化方式共同点是点火困难，冒黑烟，喷头易结焦堵塞，当供油压力高于气压时会产生倒流造成事故，气压高于油压时会封油，造成灭火事故。现有的燃烧技术一个喷头仅能喷射一束火焰且火焰喷射角不可调试，无法实现大面积火焰燃烧。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种单喷头多束火焰喷嘴。一个喷头能喷射多束火焰，实现大面积火焰燃烧，可稳定燃烧，避免倒流事故，无油滴、无黑烟、不结焦，有效降低了有害物质的排放量，节能效果显著。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种单喷头多束火焰喷嘴，包括喷头、外壳、油气组合体、旋流加速体、外套管与内油气管；喷头固接在外壳的一端，油气组合体头部固接在外壳的另一端内部，旋流加速体安装在油气组合体内，内油气管与旋流加速体相连，外套管与外壳相连，外套管上设有空气进口，油气组合体尾部位于外套管内；喷头内圆周与外圆周均设有油气喷孔，内圆周与外圆周油气喷孔成三角形交错分布；油气组合体圆周设有切向介质喷孔，中心设有燃料喷孔；旋流加速体顶端位于燃料喷孔处，旋流加速体顶端与中间均设有若干个切向槽，中间切向槽与旋流加速体进油气口连通。
所述喷头内圆周油气喷孔的数量是外圆周油气喷孔数量的一半，内圆周油气喷孔在外圆周油气喷孔的中间；两个相邻的外圆周油气喷孔与中间的内圆周油气喷孔成三角形，为一组。
所述外壳为圆筒形，头部与喷头相连，尾部设有与油气组合体相应的卡槽。
所述油气组合体头部设有圆台与凸起，圆台与凸起圆周均布切向介质喷孔，切向介质喷孔与外套管连通。
所述油气组合体头部设有半球形凹槽，半球形凹槽与燃料喷孔相连，燃料喷孔与锥形凹槽相连，锥形凹槽与尾腔相连。
所述旋流加速体顶端为锥形，顶端均布顶端切向槽，旋流加速体中部设有多个中间切向槽，顶端切向槽与中间切向槽旋向相同。
所述旋流加速体中间切向槽处设有两个以上的连通孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明改变了传统的喷雾燃烧方式，外壳前端设有喷头，喷头圆周设有呈三角型若干个不同几何尺寸角度的喷射孔，外壳中部是燃料与空气的混合室，后端是油气组合体，油气组合体燃料喷出孔的后端设有多级燃料旋流加速体，旋流加速体它的顶端呈若干个切向槽，与旋流加速体中间切向槽同方向旋转，旋流加速体顶端与油气组合体中心燃料喷孔相连，当燃料进入时经过旋流加速体，进入油气组合体中心燃料出口形成雾状进入混合室，油气组合体外圆周边设有若干个切向气孔，在气压作用下与混合室内雾状燃料混合，形成气体状，由喷头三角形为一组的喷孔喷出燃烧。
1)本发明各种燃油、燃气可切换燃烧及混烧，通过调整三角形为一组的喷孔的几何尺寸与角度，火焰喷射角可调整，油气使用压力在0.5～0.8Mpa条件下可满足不同燃烧能力的需求；一个喷头设有多组喷孔，每组喷孔喷出一束火焰，进而一个喷头能喷射多束火焰，实现大面积火焰燃烧。
2)空气系数小于1.05条件下，可稳定燃烧。
3)当液体燃料压力高于介质压力一倍以上时，不会发生倒流事故的同时，雾化和燃烧能力不变。
4)在零下10度户外条件下易点燃，无油滴、无黑烟、不结焦。
5)燃烧温度可控制在900～1200度；有效降低了有害物质的排放量，节能效果显著。
附图说明
图1为本发明结构示意主视剖视图；
图2为本发明喷头结构示意主视剖视图；
图3为本发明喷头结构示意侧视图；
图4为本发明油气组合体结构示意主视剖视图；
图5为本发明油气组合体结构示意侧视图；
图6为本发明旋流加速体结构示意主视局部剖视图；
图7为本发明旋流加速体结构示意侧视图；
图8为图6的A向剖视图。
图中：1-喷头 2-外壳 3-油气组合体 4-旋流加速体 5-外套管 6-内油气管 11-内圆周油气喷孔 12-外圆周油气喷孔 21-卡槽 22-内混室 31-圆台 32-凸起 33-介质喷孔 34-半球形凹槽 35-燃料喷孔 36-锥形凹槽 37-尾腔 41-顶端切向槽 42-中间切向槽43-连通孔 44-进油气口 51-空气进口
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
实施例：
如图1所示，一种单喷头多束火焰喷嘴，包括喷头1、外壳2、油气组合体3、旋流加速体4、外套管5与内油气管6。外壳2为圆筒形，喷头1固接在外壳2头部，外壳尾部设有与油气组合体3相应的卡槽21。
如图2、图3所示，喷头1为圆台形壳体结构，喷头1斜面内圆周与外圆周均设有油气喷孔，油气喷孔沿圆周均匀分布，内圆周油气喷孔11的数量是外圆周油气喷孔12数量的一半，内圆周油气喷孔11为8个，外圆周油气喷孔12为16个，内圆周油气喷孔11在外圆周油气喷孔12的中间。
两个相邻的外圆周油气喷孔12与中间的内圆周油气喷孔11成三角形，为一组，三个喷孔是按不同几何尺寸和角度设定的，三个喷孔喷出的三股喷射流聚焦点在一起时形成一束火焰，喷孔孔径φ2～φ6，可设三组至九组火焰，进而一个喷头1可喷出三至九束火焰，喷射角可在60堵～110度范围内调节。
如图4、图5所示，油气组合体3头部依次设有圆台31与凸起32，圆台31与凸起32圆周均布10个倾斜15度～20度的切向介质喷孔33。油气组合体3头部设有半球形凹槽34，半球形凹槽34与燃料喷孔35相连，燃料喷孔35与90度的锥形凹槽36相连，锥形凹槽36与尾腔37相连。
如图1所示，油气组合体3头部凸起32放置在外壳尾部卡槽21内，外套管5与外壳2尾端相连，外套管5上设有空气进口51，油气组合体3尾部位于外套管5内。外壳2内部形成内混室22，切向介质喷孔33将内混室22与外套管5内部连通。
如图6-8所示，旋流加速体4顶端为锥形，顶端均布顶端切向槽41，旋流加速体中部设有多个中间切向槽42，均倾斜15度～20度，顶端切向槽41与中间切向槽42旋向相同。旋流加速体中间切向槽42处设有两个以上的连通孔43，连通孔43与旋流加速体4进油气口44连通。
如图1所示，内油气管6与旋流加速体4进油气口44相连，旋流加速体4顶端锥形为90度，旋流加速体4顶端放置在油气组合体3锥形凹槽36内。
本发明的工作原理与工作过程为：
空气为双箭头，空气由空气进口51进入外套管5内，通过介质喷孔33进入到内混室5内。燃油或燃气或油气混合体为单箭头，由内油气管6进入，若为燃油，燃油通过进油气口44进入旋流加速体4，通过顶端切向槽41与中间切向槽42形成旋转气流，形成雾状，通过燃料喷孔35喷到内混室22内，在气压作用下空气与内混室22内雾状燃料混合形成气体状，由喷头1三角形为一组的喷孔喷出燃烧。气化燃料在前，雾化介质在后，在任何情况下都保证了安全运行，雾化燃烧都不会受到任何影响。
本发明改变了传统的喷雾燃烧方式，本发明各种燃油、燃气可切换燃烧及混烧，通过调整三角形为一组的喷孔的几何尺寸与角度，火焰喷射角可调整，油气使用压力在0.5～0.8Mpa条件下可满足不同燃烧能力的需求；一个喷头设有多组喷孔，每组喷孔喷出一束火焰，进而一个喷头能喷射多束火焰，实现大面积火焰燃烧。空气系数小于1.05条件下，可稳定燃烧。当液体燃料压力高于介质压力一倍以上时，不会发生倒流事故的同时，雾化和燃烧能力不变。在零下10度户外条件下易点燃，无油滴、无黑烟、不结焦。燃烧温度可控制在900～1200度；有效降低了有害物质的排放量，节能效果显著。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单喷头多束火焰喷嘴，其特征在于：包括喷头、外壳、油气组合体、旋流加速体、外套管与内油气管；喷头固接在外壳的一端，油气组合体头部固接在外壳的另一端内部，旋流加速体安装在油气组合体内，内油气管与旋流加速体相连，外套管与外壳相连，外套管上设有空气进口，油气组合体尾部位于外套管内；喷头内圆周与外圆周均设有油气喷孔，内圆周与外圆周油气喷孔成三角形交错分布；油气组合体圆周设有切向介质喷孔，中心设有燃料喷孔；旋流加速体顶端位于燃料喷孔处，旋流加速体顶端与中间均设有若干个切向槽，中间切向槽与旋流加速体进油气口连通。
2.根据权利要求1所述的一种单喷头多束火焰喷嘴，其特征在于：所述喷头内圆周油气喷孔的数量是外圆周油气喷孔数量的一半，内圆周油气喷孔在外圆周油气喷孔的中间；两个相邻的外圆周油气喷孔与中间的内圆周油气喷孔成三角形，为一组。
3.根据权利要求1所述的一种单喷头多束火焰喷嘴，其特征在于：所述外壳为圆筒形，头部与喷头相连，尾部设有与油气组合体相应的卡槽。
4.根据权利要求1所述的一种单喷头多束火焰喷嘴，其特征在于：所述油气组合体头部设有圆台与凸起，圆台与凸起圆周均布切向介质喷孔，切向介质喷孔与外套管连通。
5.根据权利要求1所述的一种单喷头多束火焰喷嘴，其特征在于：所述油气组合体头部设有半球形凹槽，半球形凹槽与燃料喷孔相连，燃料喷孔与锥形凹槽相连，锥形凹槽与尾腔相连。
6.根据权利要求1所述的一种单喷头多束火焰喷嘴，其特征在于：所述旋流加速体顶端为锥形，顶端均布顶端切向槽，旋流加速体中部设有多个中间切向槽，顶端切向槽与中间切向槽旋向相同。
7.根据权利要求1所述的一种单喷头多束火焰喷嘴，其特征在于：所述旋流加速体中间切向槽处设有两个以上的连通孔。
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