CN219588936U - 一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，包括内部设有液体燃料通道的管体，管体的前端连接喷头并设有多通道串联文丘里结构，多通道串联文丘里结构包括若干个呈环形阵列均布的文丘里通道，文丘里通道包括若干个串联连通在一起的文丘里腔体，液体燃料分别进入各个文丘里腔体入口，利用串联的文丘里腔体与垂直进入的雾化气体进行多次混合、剪切以及多次发泡和破碎，形成富含微气泡的气液两相流，最后在喷头的混合室内形成稳定的气泡分布均匀且稠密的泡状两相流，并从喷雾孔喷出，形成液雾。本实用新型有效增强了气泡雾化过程气液两相混合均匀性以及气泡的稠密性，显著提高燃油的雾化效果。

Description

一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴

技术领域

本实用新型涉及液体燃料雾化技术领域，具体涉及一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴。

背景技术

液体燃料的燃烧一般都需要使用喷嘴，其作用是将液体燃料雾化，形成粒径较小的液滴，以增加燃料与氧化剂的接触面积和混合强度，从而达到快速蒸发、掺混和燃烧的目的。雾化喷嘴是燃烧动力设备内关键组成部分之一，喷嘴性能的优劣将直接影响燃料点火、燃烧稳定性、燃尽率以及污染物排放等方面。因此，高效的雾化喷嘴设计为液体燃料的充分及稳定燃烧提供了重要保证。

气泡雾化喷嘴技术是将雾化气体通入液体中，在喷嘴内部形成气泡群并均匀分散在液相中，随后泡状两相流经喷雾孔喷出，利用气泡的爆破效应产生非常细的液雾。气泡雾化喷嘴耗气量少、雾化质量高，较适合雾化重、渣油等高粘度液体燃料。气泡雾化喷嘴中气液两相混合过程的气泡稠密性和均匀性是决定雾化效果的关键。现有的气泡雾化喷嘴气泡通常存在气泡数量少或者气泡过大等问题，导致雾化效果差、燃料燃烧不充分。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，其旨在解决现有气泡雾化喷嘴中气液两相混合过程气泡数量少或者气泡过大导致雾化效果差、燃烧不充分的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，包括内部设有液体燃料通道的管体，所述管体的前端连接喷头并设有多通道串联文丘里结构；

所述多通道串联文丘里结构的后端连通液体燃料通道，所述多通道串联文丘里结构前端连通喷头的内腔并与其形成混合室；

所述多通道串联文丘里结构包括若干个呈环形阵列均布的文丘里通道，所述文丘里通道包括若干个串联连通在一起的文丘里腔体；

所述液体燃料通道内设有与其同轴线布置的中心雾化气体管道，所述中心雾化气体管道的后端穿出管体之外并连接有与其适配的中心雾化气体接头；

所述中心雾化气体管道的前端开有若干个分别与各个文丘里腔体入口连通的中心雾化气体喷口；

所述管体在液体燃料通道的外围还设有外环通道，每个所述文丘里腔体的入口均连通有一个外环雾化气体流道，所述外环雾化气体流道的另一端均连通外环通道；

所述管体的侧壁上设有连通外环通道的外环雾化气体接头和连通液体燃料通道的液体燃料接头，所述喷头上开有若干连通混合室的喷雾孔。

优选地，所述文丘里通道的数目为3～10个，所述文丘里通道内文丘里腔体的数目至少为两个。

优选地，所述文丘里通道内各个文丘里腔体的喉管直径从后到前依次递减。

优选地，所述喷头和管体前端的连接方式为螺纹连接、螺栓固定或焊接固定。

优选地，所述喷头前端开设的喷雾孔呈环形阵列均布。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型利用串联文丘里腔体的阵列结构形成多通道气液两相混合和发泡路径，提升雾化过程气液两相混合过程的气泡稠密性和均匀性，从而提升雾化效果。

2、液体燃料沿液体燃料通道进入各个文丘里腔体，与沿着外环雾化气体流道和中心雾化气体管道垂直进入的雾化气体进行多次混合、剪切、发泡和破碎等过程，形成富含微气泡的气液两相流，最后在喷头的混合室内形成稳定的气泡分布均匀且稠密的泡状两相流，并从喷雾孔喷出，形成液雾。利用多级文丘里腔体结构强化了气液两相混合过程气泡的变形与破碎，提高了气泡群的稠密度和均匀性，显著提高燃油的雾化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴的内部剖视图。

附图标记说明：

1-喷头，2-喷雾孔，3-混合室，4-管体，5-文丘里腔体，6-外环通道，7-中心雾化气体喷口，9-外环雾化气体喷口，11-外环雾化气体流道，14-液体燃料通道，15-中心雾化气体管道，16-外环雾化气体接头，17-中心雾化气体接头，18-液体燃料接头。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示，本实施例提供一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，包括内部设有液体燃料通道14的管体4，所述管体4的前端螺纹连接喷头1并设有多通道串联文丘里结构；

所述多通道串联文丘里结构的后端连通液体燃料通道14，所述多通道串联文丘里结构前端连通喷头1的内腔并与其形成混合室3；

所述多通道串联文丘里结构包括四个文丘里通道，所述文丘里通道包括两个串联连通在一起的文丘里腔体5，从后到前分为一级文丘里腔体和二级文丘里腔体；二级文丘里腔体喉管直径小于一级文丘里腔体的喉管直径。

所述液体燃料通道14内设有与其同轴线布置的中心雾化气体管道15，所述中心雾化气体管道15的后端穿出管体4之外并连接有与其适配的中心雾化气体接头17；

所述中心雾化气体管道15的前端开有四个周向垂直分布的与一级文丘里腔体入口连通的中心雾化气体喷口7和四个周向垂直分布的与二级文丘里腔体入口连通的中心雾化气体喷口7；

所述管体4在液体燃料通道14的外围还设有外环通道6，每个所述文丘里腔体5的入口均通过外环雾化气体喷口9连通有一个外环雾化气体流道11，所述外环雾化气体流道11的另一端均连通外环通道6；

所述管体4的侧壁上设有连通外环通道6的外环雾化气体接头16和连通液体燃料通道14的液体燃料接头18，所述喷头1上开有八个呈环形阵列均布的且连通混合室3的喷雾孔2。

本实施例提供一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴的工作过程为：

从中心雾化气体接头17进入中心雾化气体管道15的雾化气体，一部分沿着后端的四个中心雾化气体喷口7喷出到一级文丘里腔体入口形成中心一次雾化气流，另一部分沿着前端的四个中心雾化气体喷口7喷出到二级文丘里腔体入口形成中心二次雾化气流；从外环雾化气体接头16进入外环通道6的雾化气体，分别经过两个外环雾化气体流道11进入各个文丘里通道，在每个文丘里通道内，一股雾化气体沿其中一个外环雾化气体流道11进入一级文丘里腔体入口，喷出形成外环一次雾化气流，另一股雾化气体沿另一个外环雾化气体流道11喷出到二级文丘里腔体入口形成外环二次雾化气流；从液体燃料接头18进入液体燃料通道14的燃料分成四股，分别进入四个文丘里通道一级文丘里腔体。

四个文丘里通道内发生的气液混合与发泡过程一样，这里仅以一个文丘里通道为例，从一级文丘里腔体入口进入的液体与中心一次雾化气流和外环一次雾化气流在一级文丘里腔体内混合，伴随气泡的生成与破碎，形成含有气泡的两相流；随后在二级文丘里腔体入口处与中心二次雾化气流和外环二次雾化气流混合和碰撞后，进入二级文丘里腔体内进一步发生剪切和破碎，形成富含微气泡的气液两相流；最后，四股两相混合物在混合室3内进一步混合，形成稳定的气泡分布均匀且稠密的泡状两相流，并从喷雾孔2高速喷出，实现液体的高质量雾化。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，其特征在于：包括内部设有液体燃料通道（14）的管体（4），所述管体（4）的前端连接喷头（1）并设有多通道串联文丘里结构；

所述多通道串联文丘里结构的后端连通液体燃料通道（14），所述多通道串联文丘里结构前端连通喷头（1）的内腔并与其形成混合室（3）；

所述多通道串联文丘里结构包括若干个呈环形阵列均布的文丘里通道，所述文丘里通道包括若干个串联连通在一起的文丘里腔体（5）；

所述液体燃料通道（14）内设有与其同轴线布置的中心雾化气体管道（15），所述中心雾化气体管道（15）的后端穿出管体（4）之外并连接有与其适配的中心雾化气体接头（17）；

所述中心雾化气体管道（15）的前端开有若干个分别与各个文丘里腔体（5）入口连通的中心雾化气体喷口（7）；

所述管体（4）在液体燃料通道（14）的外围还设有外环通道（6），每个所述文丘里腔体（5）的入口均连通有一个外环雾化气体流道（11），所述外环雾化气体流道（11）的另一端均连通外环通道（6）；

所述管体（4）的侧壁上设有连通外环通道（6）的外环雾化气体接头（16）和连通液体燃料通道（14）的液体燃料接头（18），所述喷头（1）上开有若干连通混合室（3）的喷雾孔（2）。

2.根据权利要求1所述的一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，其特征在于，所述文丘里通道的数目为3～10个，所述文丘里通道内文丘里腔体（5）的数目至少为两个。

3.根据权利要求1所述的一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，其特征在于，所述文丘里通道内各个文丘里腔体（5）的喉管直径从后到前依次递减。

4.根据权利要求1所述的一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，其特征在于，所述喷头（1）和管体（4）前端的连接方式为螺纹连接、螺栓固定或焊接固定。

5.如权利要求1所述的一种基于多通道串联文丘里管成泡的气泡雾化喷嘴，其特征在于：所述喷头（1）前端开设的喷雾孔（2）呈环形阵列均布。