JP2005106411A - Pre-filmer type air blast granulating nozzle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pre-filmer type air blast granulating nozzle for injecting liquid jet flow onto an inner circumferential surface of a liquid film forming body to be filmed, so that the liquid film is granulated by air currents, in which it can be favorably granulated in a wide liquid flow range. <P>SOLUTION: Liquid distributed to a liquid distribution passage 18 disposed in a granulating air current rotating blade 15a from a liquid manifold 17 passes an opening at a blade end of the granulating air current rotating blade 15a to reach a liquid film forming surface 12a of the liquid film forming body 12 to securely form the liquid film 13 without directly being exposed to rotary air currents even when liquid injection speed is low. The liquid film 13 is granulated by action of the rotary air currents, and it can be favorably granulated in a wide liquid flow range. As used for a fuel nozzle in a gas turbine combustor, generation of NOx and unburnt components can be restricted in a wide actuation range of an engine. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体を気流によって微粒化するエアブラスト微粒化ノズルに関するもので、特に液体を環状液膜形成面上に液膜として広げてから気流により微粒化するプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルに関し、更には、ガスタービン燃焼器などの連続燃焼装置において燃焼器室内に流入する空気流により液体燃料を微粒化するプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルに関する。   The present invention relates to an air blast atomizing nozzle that atomizes a liquid by an air current, and more particularly to a prefilmer type air blast atomizing nozzle that spreads a liquid as a liquid film on an annular liquid film forming surface and then atomizes by an air current. Furthermore, the present invention relates to a pre-filmer type air blast atomizing nozzle that atomizes liquid fuel by an air flow flowing into a combustor chamber in a continuous combustion apparatus such as a gas turbine combustor.

ガスタービン燃焼器においては、燃焼室内に流入する空気流によって液体燃料を微粒化する燃料ノズルとして、先端部が薄肉になった円筒状の液膜形成体の内周面上に燃料の液膜を形成し、その液膜を前記液膜形成体の内側及び外側を流れる空気流により先端部の下流の自由空間において微粒化する方式を採用した燃料ノズルが実用化されている。この方式の燃料ノズルは、当初、ガスタービンの燃料ノズルとして実用化されたが、燃料以外の液体の微粒化にも使用することができ、空気の代わりに蒸気等の気体を利用することもできる。この方式による燃料ノズルは、液体を薄い液膜にして気流に曝すことにより液体を微細な粒子に分裂させることから、特にプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルと呼ばれている。   In a gas turbine combustor, as a fuel nozzle for atomizing liquid fuel by an air flow flowing into a combustion chamber, a fuel liquid film is formed on the inner peripheral surface of a cylindrical liquid film forming body having a thin tip. A fuel nozzle that employs a method of forming and atomizing the liquid film in a free space downstream of the tip portion by an air flow flowing inside and outside the liquid film forming body has been put into practical use. This type of fuel nozzle was initially put into practical use as a fuel nozzle for gas turbines, but can also be used for atomization of liquids other than fuel, and gas such as steam can be used instead of air. . The fuel nozzle by this method is called a prefilmer type air blast atomizing nozzle because it breaks the liquid into fine particles by exposing the liquid to a thin liquid film and exposing it to an air stream.

図6は、従来のガスタービン用のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの代表的な形態を示している。この従来技術によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル6では、液体は液膜形成体12の壁の中に設けられた環状の液体マニホールド17から複数の流出孔19を通って液膜形成体12の内周面で形成される液膜形成面12b上に流出するようになっている。周方向にできるだけ一様な厚さの液膜を形成するために、流出する液体が液膜形成面12b上で旋回するように、流出孔19は液膜形成面12bに対して傾斜して形成されている。複数の流出孔19の代わりに、全周にわたって開口するスリットが形成されることもある。図6に示す微粒化ノズルに類似した形態のものが、例えば、特許文献1に開示されている。
米国特許第3,912,164号明細書(第2欄第22行〜第57行、図1)
FIG. 6 shows a typical form of a conventional prefilmer type air blast atomizing nozzle for a gas turbine. In this pre-filmer type air blast atomization nozzle 6 according to this prior art, the liquid passes through a plurality of outflow holes 19 from an annular liquid manifold 17 provided in the wall of the liquid film forming body 12, and then the liquid film forming body 12. The liquid flows out onto the liquid film forming surface 12b formed on the inner peripheral surface. In order to form a liquid film having a uniform thickness as much as possible in the circumferential direction, the outflow hole 19 is formed to be inclined with respect to the liquid film formation surface 12b so that the outflowing liquid swirls on the liquid film formation surface 12b. Has been. Instead of the plurality of outflow holes 19, a slit that opens over the entire circumference may be formed. The thing similar to the atomization nozzle shown in FIG. 6 is disclosed by patent document 1, for example.
US Pat. No. 3,912,164 (column 2, lines 22-57, FIG. 1)

環状室の形態を持つ液体マニホールド17を形成する方法は、この環状空間の壁面が表面となるように少なくとも2個の部分に分割し、それらを機械加工した後、全周を溶接又は高温ロー付けにより一体にするか、あるいは精密鋳造により製作するかである。前者の方法では、不完全な接合に起因した微小な隙間からの液体の漏れや、溶ロー材の環状空間への流れ込みによる流路の閉塞などの欠陥が生じやすく、歩留まりが悪いことから製作費が高くなるという問題がある。一方、精密鋳造は少量生産には向かない。また、航空機用ガスタービンの燃料ノズルとして使用する場合には、燃料ノズルが燃焼器への高温高圧の空気に曝されるために、燃料ノズルの細い燃料流路内で燃料が過熱されてベーパーロックやコーキングが起きやすい。そうした現象が発生するのを防止するため、燃料流路が配設される部分の表面積(濡れ面積)をできる限り小さくし、さらに燃料ノズル表面からの熱流入を抑制するため表面と燃料流路との間に断熱層を設ける、いわゆる熱遮蔽が施される。しかしながら、環状室が設けられている液膜形成体は、外周面に加えて内周面も高温空気流に曝されるので流入熱量が多く、また形状が単純でないので熱遮蔽構造も複雑になる。充分な熱遮蔽を施そうとすると環状部分の壁が必然的に厚くなるので、空気流を液膜に効果的に接触させるのに最適な流路形状が採用できない、あるいは燃料ノズルの外形寸法が大きくなってしまう等の問題もある。   The method of forming the liquid manifold 17 having the shape of the annular chamber is divided into at least two parts so that the wall surface of the annular space becomes the surface, and after machining them, the entire circumference is welded or hot brazed. It can be integrated with each other or manufactured by precision casting. The former method is prone to defects such as liquid leakage from minute gaps due to incomplete joining and blockage of the flow path due to the flow of molten metal into the annular space, resulting in poor production costs. There is a problem that becomes high. On the other hand, precision casting is not suitable for low-volume production. In addition, when used as a fuel nozzle for an aircraft gas turbine, the fuel nozzle is exposed to high-temperature and high-pressure air to the combustor. And coking is likely to occur. In order to prevent the occurrence of such a phenomenon, the surface area (wetting area) of the portion where the fuel flow path is disposed is made as small as possible, and further, the surface and the fuel flow path are arranged to suppress heat inflow from the fuel nozzle surface. A so-called heat shield is provided to provide a heat insulating layer between them. However, since the liquid film forming body provided with the annular chamber is exposed to the high temperature air flow in addition to the outer peripheral surface, the amount of inflow heat is large, and the shape is not simple, so the heat shielding structure is complicated. . If an attempt is made to provide sufficient heat shielding, the wall of the annular part will inevitably become thick, so the optimum flow path shape cannot be employed to effectively bring the air flow into contact with the liquid film, or the outer dimensions of the fuel nozzle There is also a problem such as becoming larger.

上記の液膜形成体の壁の中に環状形態の液体マニホールドを形成する際の問題点を解決するため、液体微粒化ノズルの中心軸上に円筒状の液体噴射器を配設し、その外周に円筒状の液膜形成体を同軸に配設し、液体噴射器の側壁に開口する複数の液体噴射孔から液体を放射状に噴射し、液膜形成体の内周面に衝突させて膜状に広げる方式(非特許文献1)が提案されている。図7は、その方式を採用した微粒化ノズルとしてのプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの代表的な形態を示している。プレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル7においては、液体噴射器19の内部に形成されている液体マニホールド17に送り込まれた液体は複数の液体噴射孔23から放射状に噴射される。液体噴流は、液膜形成体12の内周面として形成されている液膜形成面12bに衝突し、その上に液膜13となって広がる。液膜形成面12bと燃料噴射器19の外周面との間に形成されている微粒化気流環状流路16aには複数の微粒化気流旋回羽根15aが配設されている。微粒化気流旋回羽根15aによる旋回気流は、液膜形成体12の先端部12aより下流において自由空間に流出した液膜13を分裂させる役割に加え、液膜13を液膜形成面12bに沿って液膜形成体12の先端部12aにまで広げる役目も持つ。プレフィルマー式エアブラスト燃料ノズル7は、プレフィルマー式エアブラスト燃料ノズル6と異なり、環状の燃料マニホールドを備えていないので、主要部分は機械加工だけで製作でき、その結果、歩留まりも高いので製作コストが下がる。燃料噴射器は円筒で外径も小さいので、簡易な熱遮蔽によって燃料の過熱を防止することができる、液膜形成体も薄肉円筒で済む、燃料ノズル全体の最大径を小さくできる、という利点がある。
第38回航空原動機・宇宙推進講演会および第8回ラム/スクラムジェットエンジンシンポジウム講演論文集、平成10年1月、p151−155、図1左 A−type
In order to solve the problems in forming the annular liquid manifold in the wall of the liquid film forming body, a cylindrical liquid ejector is disposed on the central axis of the liquid atomizing nozzle, and its outer periphery A cylindrical liquid film forming body is coaxially disposed on the liquid jet, and liquid is ejected radially from a plurality of liquid injection holes opened in the side wall of the liquid ejector, and is collided with the inner peripheral surface of the liquid film forming body. A system (Non-patent Document 1) is proposed. FIG. 7 shows a typical form of a pre-filmer type air blast atomization nozzle as an atomization nozzle adopting this method. In the prefilmer type air blast atomization nozzle 7, the liquid fed into the liquid manifold 17 formed inside the liquid ejector 19 is ejected radially from the plurality of liquid ejection holes 23. The liquid jet collides with the liquid film forming surface 12b formed as the inner peripheral surface of the liquid film forming body 12, and spreads as a liquid film 13 thereon. A plurality of atomized airflow swirl vanes 15 a are disposed in the atomized airflow annular channel 16 a formed between the liquid film forming surface 12 b and the outer peripheral surface of the fuel injector 19. The swirling airflow generated by the atomized airflow swirling blades 15a has the role of splitting the liquid film 13 that has flowed out into the free space downstream from the tip 12a of the liquid film forming body 12, and the liquid film 13 along the liquid film forming surface 12b. It also has a role of extending to the tip 12a of the liquid film forming body 12. Unlike the pre-filmer type air blast fuel nozzle 6, the pre-filmer type air blast fuel nozzle 7 does not have an annular fuel manifold, so the main part can be manufactured only by machining, and as a result, the yield is high, so the manufacturing cost is high. Go down. Since the fuel injector is a cylinder with a small outer diameter, it is possible to prevent overheating of the fuel by simple heat shielding, the liquid film forming body can be a thin cylinder, and the maximum diameter of the entire fuel nozzle can be reduced. is there.
Proceedings of the 38th Aircraft and Space Propulsion Lecture and the 8th Ram / Scramjet Engine Symposium, January 1998, p151-155, Fig. 1 left A-type

しかし、図7に示すようなプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルには以下の問題がある。定格流量よりかなり少ない燃料流量で作動させる場合には、噴出速度が小さいために燃料噴流24は、図8に模式的に示すように微粒化気流によって下流に曲げられ、液柱の状態で微粒化される。この問題は、噴射器19の表面の噴射孔23と液膜形成面12bとの半径方向距離が大きくなる大型の燃料燃料ノズルの場合には顕著になる。燃料噴流24の直径も大きくなるので、微粒化気流旋回羽根15aによる旋回気流が交差気流となって燃料を微粒化しやすくなることとあいまって、燃料噴流を液柱の状態で液膜形成面に到達させるのが難しい。液柱の交差気流による微粒化は、一般に、同一速度の平行気流による液膜の微粒化に比べて劣ることが知られている。噴出速度がさらに小さい場合には、噴流は勢いがないので液は図9に模式的に示すように噴射器19の表面上を伝って下流に流れ、中心体の先端で合流し液塊25となる。液塊25は、先端部19aでは気流速度が速くないために分裂するものの、粗大粒子となる。また、液体噴射量が一定の場合、噴出速度を大きくするには噴射孔23を小さくするか、噴射孔23の数を少なくするしかないが、噴射孔23を小さくすると詰まりが生じやすくなり、他方、噴射孔23の数を少なくすると噴流相互の周方向距離が大きくなるので、周方向に一様な厚さの液膜を形成することが難しい。ガスタービン燃焼器に使用する場合、燃料微粒化の劣化や燃料空気比の偏りはいずれも、NOxの生成を増大させる。   However, the prefilmer type air blast atomizing nozzle as shown in FIG. 7 has the following problems. When operating at a fuel flow rate much lower than the rated flow rate, the jet velocity is small, so that the fuel jet 24 is bent downstream by the atomized air flow as schematically shown in FIG. 8, and atomized in the liquid column state. Is done. This problem becomes prominent in the case of a large fuel fuel nozzle in which the radial distance between the injection hole 23 on the surface of the injector 19 and the liquid film forming surface 12b is large. Since the diameter of the fuel jet 24 is also increased, the swirling airflow generated by the atomized airflow swirl blade 15a becomes a cross airflow and the fuel is easily atomized, and the fuel jet reaches the liquid film formation surface in the form of a liquid column. It is difficult to let It is known that atomization by the cross stream of the liquid column is generally inferior to atomization of the liquid film by the parallel air flow at the same speed. When the ejection speed is even smaller, the jet is not vigorous, so the liquid flows downstream on the surface of the injector 19 as schematically shown in FIG. Become. The liquid mass 25 becomes coarse particles although it breaks up because the air velocity is not fast at the tip 19a. Further, when the liquid injection amount is constant, in order to increase the injection speed, the injection holes 23 must be reduced or the number of injection holes 23 must be reduced. However, if the injection holes 23 are reduced, clogging is likely to occur. If the number of the injection holes 23 is decreased, the circumferential distance between the jets increases, so that it is difficult to form a liquid film having a uniform thickness in the circumferential direction. When used in a gas turbine combustor, both fuel atomization degradation and fuel-air ratio bias increase NOx production.

上記のように、液体微粒化ノズルの中心軸上に円筒状の液体噴射器を配設し、その外側に円筒状の液膜形成体を同軸に配設し、液体噴射器の側壁に開口した複数の液体噴射孔から液体を放射状に噴射し、液膜形成体の内周面に衝突させて膜状に広げ、その液膜を気流の作用により微粒化するプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルにおいては、液体の噴出速度が小さい場合でも液膜が確実に形成され、広い液体流量範囲にわたって良好な微粒化を実現する上で解決すべき課題がある。   As described above, a cylindrical liquid ejector is disposed on the central axis of the liquid atomizing nozzle, and a cylindrical liquid film forming body is coaxially disposed on the outer side thereof, and is opened on the side wall of the liquid ejector. In a pre-filmer type air blast atomizing nozzle that sprays liquid radially from a plurality of liquid injection holes, collides with the inner peripheral surface of the liquid film forming body and spreads it into a film shape, and atomizes the liquid film by the action of air current However, there is a problem to be solved in order to realize a fine atomization over a wide liquid flow rate range by reliably forming a liquid film even when the liquid ejection speed is low.

本発明の目的は、液体噴流を液膜形成体の内周面に衝突させて膜状に広げ、その液膜を気流により微粒化するプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルにおいて、液体の噴出速度が小さい場合でも液膜が確実に形成され、その結果、広い液流量範囲にわたって良好な微粒化が可能であり、また、ガスタービン燃焼器の燃料ノズルとして使用すれば、エンジンの広い作動範囲にわたってNOxや未燃焼成分の生成を抑制することができる新規なプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルを提供することである。   An object of the present invention is to make a liquid jet flow collide with the inner peripheral surface of a liquid film forming body to spread it into a film shape, and in a prefilmer type air blast atomization nozzle that atomizes the liquid film by an air flow, the liquid ejection speed is Even when it is small, a liquid film is reliably formed, and as a result, good atomization is possible over a wide liquid flow range, and when used as a fuel nozzle of a gas turbine combustor, NOx and NOx are spread over a wide operating range of the engine. It is an object of the present invention to provide a novel prefilmer type air blast atomization nozzle capable of suppressing the generation of unburned components.

この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルは、液体マニフォールドを備えた円筒状の中心体の外側に複数の微粒化気流旋回羽根を周方向に配設した液体供給筒と、前記液体供給筒の外側に同軸に配設された1個以上の断面環状で内周面が液膜形成面を形成する筒状の液膜形成体で構成された液膜形成部と、前記液膜形成体の最外周に同軸に配設されたシュラウドとで構成され、前記液体マニホールドから延びる液体分配流路が前記微粒化気流旋回羽根の内部に配設され且つ前記微粒化気流旋回羽根の翼端において開口しており、前記液体マニフォールドから前記液体分配流路に分流した液体が前記液体分配流路の開口から前記液膜形成体の液膜形成面上に流出して液膜を形成し、前記液膜が主として前記微粒化気流旋回羽根により旋回が与えられた気流の作用により微粒化されることから成っている。   The present invention has been made to solve the above problems, and a prefilmer type air blast atomization nozzle according to the present invention has a plurality of atomized airflow swirl blades outside a cylindrical central body having a liquid manifold. A liquid supply cylinder disposed in the circumferential direction, and a cylindrical liquid film forming body in which one or more cross-sectional rings are disposed coaxially on the outer side of the liquid supply cylinder and the inner peripheral surface forms a liquid film formation surface. A liquid film forming section configured and a shroud disposed coaxially on the outermost periphery of the liquid film forming body, and a liquid distribution channel extending from the liquid manifold is disposed inside the atomized airflow swirl vane. A liquid film forming surface of the liquid film forming body from the opening of the liquid distribution flow path, the liquid splitting from the liquid manifold to the liquid distribution flow path opened at a blade tip of the atomized air flow swirl vane Liquid film flowing out Formed, consists being atomized by the action of the liquid film is given mainly turning by the atomization air flow swirl vanes airflow.

この発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルにおいては、微粒化気流旋回羽根の内部には液体マニホールドから延びて微粒化気流旋回羽根の翼端で開口する液体分配流路が配設されているので、液体は液体マニフォールドから液体分配流路に分流し、微粒化気流旋回羽根の翼端の開口から液膜形成体の液膜形成面上に流出して液膜を形成する。そのため、液は液柱の状態で微粒化気流に直接曝されることはなく液膜形成面に到達するので、液体流量が少ない場合でも液膜形成面に液膜が確実に形成され、その結果、広い液体流量範囲にわたって良好な微粒化が可能になる。このプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルをガスタービン燃焼器の燃料ノズルとして使用すれば、エンジンの広い作動範囲にわたってNOxや未燃焼成分の生成を抑制することができる。   In the prefilmer type air blast atomization nozzle according to the present invention, a liquid distribution flow path extending from the liquid manifold and opening at the blade end of the atomization air flow swirl vane is disposed inside the atomization air flow swirl vane. The liquid is branched from the liquid manifold to the liquid distribution channel, and flows out from the opening at the blade tip of the atomized airflow swirl vane onto the liquid film forming surface of the liquid film forming body to form a liquid film. Therefore, since the liquid reaches the liquid film forming surface without being directly exposed to the atomized airflow in the state of the liquid column, the liquid film is reliably formed on the liquid film forming surface even when the liquid flow rate is small. Good atomization is possible over a wide liquid flow rate range. If this prefilmer type air blast atomization nozzle is used as a fuel nozzle of a gas turbine combustor, the generation of NOx and unburned components can be suppressed over a wide operating range of the engine.

また、本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルにおいては、前記シュラウドの内周面と前記液膜形成部の最外周に位置する最外周液膜形成体の外周面との間に形成されるシュラウド環状流路に、前記最外周液膜形成体の先端部より上流位置に複数のシュラウド気流旋回羽根を配設することができる。このようにすると、微粒化された粒子とシュラウド環状流路を流れる空気との混合を著しく促進できるだけでなく、シュラウド気流旋回羽根の羽根角度により噴霧の半径方向の広がりを調節できるという利点がある。羽根角度を小さくすれば広がりの小さい噴霧流を形成でき、大きくすれば広がりの大きい噴霧流とすることができる。   In the prefilmer type air blast atomization nozzle according to the present invention, the nozzle is formed between the inner peripheral surface of the shroud and the outer peripheral surface of the outermost peripheral liquid film forming body located at the outermost peripheral portion of the liquid film forming portion. A plurality of shroud airflow swirl vanes can be disposed in the shroud annular channel at a position upstream from the tip of the outermost peripheral liquid film forming body. In this way, not only can the mixing of the atomized particles and the air flowing through the shroud annular channel be significantly promoted, but there is also an advantage that the spread of the spray in the radial direction can be adjusted by the blade angle of the shroud airflow swirl blade. If the blade angle is decreased, a spray flow having a small spread can be formed, and if the blade angle is increased, a spray flow having a large spread can be obtained.

上記プレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルにおいて、前記液体マニホールドは、互いに独立する2個以上のサブマニホールドからなり、前記微粒化気流旋回羽根の内部に配設された前記液体分配流路はグループに分けられ、前記各グループごとに前記サブマニホールドに繋がり、前記サブマニホールドには前記サブマニホールドに流入する液体の流量を遮断あるいは調節する弁を配設した配管を接続することができる。このようにすれば、燃料の周方向又は半径方向の分布を調節することが可能になる。ガスタービン燃焼器においては、高出力運転時にはNOxが生成されやすいので燃料を空気とできるだけ一様混合することが必要なのに対し、低出力条件や始動時などでは、燃料空気比が高出力運転時に比べて小さく、空気の温度が低いために、燃料を一様に混合したのでは燃料が希薄すぎて点火ができないとか、火炎が不安定で、燃焼が不完全になりやすいので、燃料を空間的に偏在化させることが好ましい。本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの上記の形態では、燃料を周方向又は半径方向に偏在化させることも可能になるので、エンジンの始動が確実になるとともに、運転範囲全体にわたって燃焼と排気の性能をともに向上させることができるという利点がある。なお、液体分配流路のグループ数をサブマニホールドの個数と同数とすることができる。この場合、各サブマニホールド毎をそれぞれ液体分配流路の異なるグループに対応させることができる。   In the prefilmer-type air blast atomization nozzle, the liquid manifold is composed of two or more sub-manifolds independent from each other, and the liquid distribution channels disposed inside the atomized airflow swirl vanes are divided into groups. Each group is connected to the sub-manifold, and the sub-manifold can be connected to a pipe provided with a valve for blocking or adjusting the flow rate of the liquid flowing into the sub-manifold. In this way, it is possible to adjust the distribution in the circumferential direction or the radial direction of the fuel. In a gas turbine combustor, NOx is likely to be generated during high-power operation, so it is necessary to mix the fuel with air as uniformly as possible. On the other hand, the fuel-air ratio is lower than that during high-power operation under low-power conditions or during startup. Because the fuel is too diluted to ignite because the air temperature is low and the air temperature is low, the flame is unstable and the combustion tends to be incomplete. It is preferable to make it unevenly distributed. In the above-described form of the pre-filmer type air blast atomizing nozzle according to the present invention, it is possible to unevenly distribute the fuel in the circumferential direction or the radial direction, so that the engine can be started reliably and the entire operation range can be combusted. There is an advantage that the exhaust performance can be improved together. The number of liquid distribution channel groups can be the same as the number of sub-manifolds. In this case, each sub-manifold can correspond to a different group of liquid distribution channels.

本発明のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルは、液体マニフォールドを備えた円筒状の中心体の外側に複数の微粒化気流旋回羽根を周方向に配設した液体供給筒と、前記液体供給筒の外側に同軸に配設された1個以上の断面環状で内周面が液膜形成面を形成する筒状の液膜形成体で構成された液膜形成部と、前記液膜形成体の最外周に同軸に配設されたシュラウドとで構成され、前記液体マニホールドから延びる液体分配流路が前記微粒化気流旋回羽根の内部に配設され且つ前記微粒化気流旋回羽根の翼端において開口しているので、液体は液体マニフォールドから液体分配流路に分流し、微粒化気流旋回羽根の翼端の開口から液膜形成体の液膜形成面上に流出して液膜を形成する。そのため、液は微粒化気流に直接さらされることなく液膜形成面に到達するので、液体の噴出速度が小さい場合でも液膜が確実に形成される。液膜が主として微粒化気流旋回羽根により旋回が与えられた気流の作用により微粒化されるので、広い液流量範囲にわたって良好な微粒化が可能になる。ガスタービン燃焼器の燃料ノズルとして使用すれば、エンジンの広い作動範囲にわたってNOxや未燃焼成分の生成を抑制できる。   The prefilmer type air blast atomization nozzle of the present invention includes a liquid supply cylinder in which a plurality of atomized airflow swirl vanes are arranged in the circumferential direction outside a cylindrical central body having a liquid manifold, and the liquid supply cylinder A liquid film forming section formed of a cylindrical liquid film forming body having an annular shape with one or more cross-sections disposed coaxially on the outer side and having an inner peripheral surface forming a liquid film forming surface; And a liquid distribution channel extending from the liquid manifold is disposed inside the atomized airflow swirl vane and opens at a blade end of the atomized airflow swirl vane. Therefore, the liquid is diverted from the liquid manifold to the liquid distribution channel, and flows out from the opening at the blade tip of the atomizing airflow swirl vane onto the liquid film forming surface of the liquid film forming body to form a liquid film. Therefore, since the liquid reaches the liquid film forming surface without being directly exposed to the atomized airflow, the liquid film is reliably formed even when the liquid ejection speed is low. Since the liquid film is atomized mainly by the action of the airflow swirled by the atomized airflow swirl blade, good atomization can be achieved over a wide liquid flow rate range. If used as a fuel nozzle of a gas turbine combustor, the generation of NOx and unburned components can be suppressed over a wide operating range of the engine.

また、本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルは、前記シュラウドの内周面と前記液膜形成部の最外周に位置する最外周液膜形成体の外周面との間に形成されるシュラウド環状流路に、前記最外周液膜形成体の先端部より上流位置に複数のシュラウド気流旋回羽根を配設することができる。このようにすると、微粒化された粒子とシュラウド環状流路を流れる空気との混合を著しく促進できるだけでなく、シュラウド気流旋回羽根の羽根角度を変えることにより噴霧の半径方向の広がりを調節できるという利点がある。羽根角度を小さくすれば広がりの小さい噴霧流を形成でき、大きくすれば広がりの大きい噴霧流とすることができる。   The prefilmer type air blast atomizing nozzle according to the present invention is a shroud formed between the inner peripheral surface of the shroud and the outer peripheral surface of the outermost peripheral liquid film forming body located on the outermost peripheral surface of the liquid film forming portion. A plurality of shroud airflow swirl vanes can be disposed in the annular channel at a position upstream from the tip of the outermost peripheral liquid film forming body. In this way, not only can the mixing of the atomized particles and the air flowing through the shroud annular channel be significantly promoted, but the radial spread of the spray can be adjusted by changing the blade angle of the shroud airflow swirl blade. There is. If the blade angle is decreased, a spray flow having a small spread can be formed, and if the blade angle is increased, a spray flow having a large spread can be obtained.

上記プレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルにおいて、前記液体マニホールドは、互いに独立する2個以上のサブマニホールドからなり、前記微粒化気流旋回羽根の内部に配設された前記液体分配流路はグループに分けられ、前記各グループごとに前記サブマニホールドにつながり、前記サブマニホールドには前記サブマニホールドに流入する液体の流量を遮断あるいは調節する弁を配設した配管を接続することができる。このようにすれば、配管に配設した弁の開度を操作することによって燃料の周方向又は半径方向の分布を調節することが可能になる。ガスタービン燃焼器においては、高出力運転時にはNOxが生成されやすいので、燃料をできるだけ一様に空気と混合することが必要なのに対し、低出力条件や始動時などでは、燃料空気比が高出力運転時に比べて小さく、空気の温度が低いために、燃料を一様に混合したのでは燃料が希薄すぎて点火ができないとか、火炎が不安定で燃焼が不完全に成りやすいので、燃料を空間的に偏在化させることが好ましい。本発明による上記の形態では、燃料を周方向又は半径方向に偏在化させることも可能になるので、エンジンの始動が確実になるとともに、運転範囲全体にわたって燃焼と排気の性能をともに向上させることができるという利点がある。   In the prefilmer-type air blast atomization nozzle, the liquid manifold is composed of two or more sub-manifolds independent from each other, and the liquid distribution channels disposed inside the atomized airflow swirl vanes are divided into groups. Each group is connected to the sub-manifold, and a pipe provided with a valve for blocking or adjusting the flow rate of the liquid flowing into the sub-manifold can be connected to the sub-manifold. In this way, it is possible to adjust the distribution in the circumferential direction or the radial direction of the fuel by manipulating the opening degree of the valve disposed in the pipe. In a gas turbine combustor, NOx is likely to be generated during high-power operation, so it is necessary to mix the fuel with air as uniformly as possible. Because it is small compared to the time and the temperature of the air is low, if the fuel is mixed evenly, the fuel is too dilute and cannot be ignited, or the flame is unstable and combustion tends to be incomplete, so the fuel is spatially separated. It is preferable to make it unevenly distributed. In the above-described form according to the present invention, the fuel can be unevenly distributed in the circumferential direction or the radial direction, so that the engine can be reliably started and the combustion and exhaust performance can be improved over the entire operation range. There is an advantage that you can.

図1は、本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル(以下、実施例の説明においては、単に「微粒化ノズル」と称する)の第1実施例を示す縦断面図である。なお、この図1を含め、各縦断図に示す微粒化ノズルにおいて用いられる微粒化気流旋回羽根(以下、実施例の説明においては、単に「旋回羽根」と称する)については、簡易的な表現を用いて表示している。図1に示す微粒化ノズル1においては、図6及び図7に示す従来の微粒化ノズル6,7と同等の機能を奏する構成要素及び部位には、同じ符号を付している。微粒化ノズル1は、中心体10aの周囲に複数の旋回羽根15aを配設した液体供給筒10と、内周側に回転体表面から成る液膜形成面12bを備え且つ液体供給筒10と同軸に配設された断面環状の単一の液膜形成体12からなる液膜形成部11と、液膜形成体12の外周に同軸に配設された断面環状のシュラウド14とで構成されている。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a prefilmer type air blast atomizing nozzle (hereinafter simply referred to as “atomizing nozzle” in the description of the embodiments) according to the present invention. In addition, the atomized airflow swirl blade (hereinafter simply referred to as “swirl blade” in the description of the embodiment) used in the atomization nozzle shown in each longitudinal view including FIG. 1 is simply expressed. It is displayed using. In the atomization nozzle 1 shown in FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected to the component and site | part which show | play the function equivalent to the conventional atomization nozzles 6 and 7 shown in FIG.6 and FIG.7. The atomizing nozzle 1 includes a liquid supply cylinder 10 in which a plurality of swirl blades 15 a are disposed around a central body 10 a, and a liquid film forming surface 12 b formed on the inner peripheral side of the rotating body surface and is coaxial with the liquid supply cylinder 10. The liquid film forming part 11 is composed of a single liquid film forming body 12 having an annular cross section disposed on the outer periphery, and the shroud 14 having an annular cross section disposed coaxially on the outer periphery of the liquid film forming body 12. .

旋回羽根15aの内部には、旋回羽根15aの外側端面に開く開口10cと液体供給筒10の中心体10aの内部に配設された液体マニホールド17とを連通する液体分配流路18が配設されている。液体マニホールド17からの液体は、液体分配流路18を通った後、開口10cから液膜形成体12の液膜形成面12b上に流出し、液膜形成面12b上で液膜13を形成する。液膜13は、主として、旋回羽根15aによる旋回気流により微粒化される。液膜形成体12の外側で且つシュラウド14の内側に形成されている環状流路16bを流れるシュラウド気流は、液膜13が液膜形成体12の先端12aにおいて液膜形成体12の外周面に回りこむのを抑制する作用を奏し、粗大粒子の発生を防止する。   Inside the swirl vane 15a, there is disposed a liquid distribution channel 18 that communicates the opening 10c that opens to the outer end face of the swirl vane 15a and the liquid manifold 17 disposed inside the central body 10a of the liquid supply cylinder 10. ing. The liquid from the liquid manifold 17 flows through the liquid distribution flow path 18 and then flows out from the opening 10c onto the liquid film forming surface 12b of the liquid film forming body 12 to form the liquid film 13 on the liquid film forming surface 12b. . The liquid film 13 is atomized mainly by the swirling airflow generated by the swirling blades 15a. The shroud airflow flowing through the annular flow path 16 b formed outside the liquid film forming body 12 and inside the shroud 14 causes the liquid film 13 to be on the outer peripheral surface of the liquid film forming body 12 at the tip 12 a of the liquid film forming body 12. It has the effect of suppressing wraparound and prevents the generation of coarse particles.

この実施例において、環状流路16bの羽根が旋回羽根ではない場合には、シュラウド気流には旋回が与えられていないので、噴霧の広がりは抑えられる。環状通路16bに旋回羽根15aと同方向のシュラウド気流用の旋回羽根を配設し、その取付角を増加すると、シュラウド気流の旋回が強まり、噴霧の半径方向への広がりが促進される。逆に、旋回羽根15aと逆方向のシュラウド気流用の旋回羽根を配設し、その取付角を増加すると、シュラウド気流と旋回羽根15aによる気流との干渉作用により気流との混合は促進されるが、噴霧の半径方向への広がりは抑制される。ガスタービン燃焼器の燃料ノズルとして使用する場合は、中心軸上に既燃ガスの再循環領域を形成することが火炎の安定には不可欠なので、取付角50°内外で旋回羽根が配設される。図1では、液膜形成面12bは、直円筒面として描かれているが、下流側に向かって滑らかに拡大するテーパ面であってもよい。また、図の簡素化のため、先端側の上下端縁を結ぶ線は省略してある。   In this embodiment, when the blades of the annular flow path 16b are not swirl blades, the shroud airflow is not swirled, so that the spread of spray is suppressed. When the swirl vanes for shroud airflow in the same direction as the swirl vanes 15a are disposed in the annular passage 16b and the mounting angle is increased, the shroud airflow swirl becomes stronger and the spread of the spray in the radial direction is promoted. Conversely, if a swirl vane for shroud airflow in the opposite direction to the swirl vane 15a is provided and its mounting angle is increased, mixing of the airflow with the shroud airflow and the airflow by the swirl vane 15a is promoted. The spread of the spray in the radial direction is suppressed. When used as a fuel nozzle for a gas turbine combustor, it is indispensable for the stability of the flame to form a recirculation region of burned gas on the central axis, so swirl vanes are arranged inside and outside the mounting angle of 50 °. . In FIG. 1, the liquid film forming surface 12 b is depicted as a right cylindrical surface, but may be a tapered surface that smoothly expands toward the downstream side. For simplification of the drawing, the line connecting the upper and lower edges of the front end side is omitted.

図2は、本発明による微粒化ノズルの第2実施例を示す縦断面図である。図2に示す微粒化ノズル2においては、図1に示す微粒化ノズル1と同等の機能を奏する主要な構成要素及び部位については同じ符号を付すことで、再度の説明を省略する。微粒化ノズル2は、液膜形成部として2個の液膜形成体12c,12dが燃料供給筒10と同軸に配設され、それに対応して旋回羽根15aの内部には液体マニホールド17から液膜形成体12c,12dのそれぞれに液体を供給する液体分配流路18a,18bが設けられている点で微粒化ノズル1と異なる。液膜形成体12dは、その環状の上流端を旋回羽根15aの後縁の切込みに挿入することで支持されている。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the atomizing nozzle according to the present invention. In the atomization nozzle 2 shown in FIG. 2, the same components as those having the same functions as those of the atomization nozzle 1 shown in FIG. In the atomizing nozzle 2, two liquid film forming bodies 12c and 12d are arranged coaxially with the fuel supply cylinder 10 as a liquid film forming section, and correspondingly, a liquid film is formed from the liquid manifold 17 into the swirl vane 15a. It differs from the atomization nozzle 1 in that liquid distribution channels 18a and 18b for supplying liquid to the formed bodies 12c and 12d are provided. The liquid film forming body 12d is supported by inserting the annular upstream end thereof into the notch of the rear edge of the swirl blade 15a.

微粒化ノズル2は、2個の液膜形成体12c,12dを備えており、それらの先端部の周長は単一の液膜形成体12を採用した微粒化ノズル1よりも長いので、液体の流量が同一であれば、液膜が薄くなり微粒化性能が向上する。また、これら2個の液膜形成体12c,12dは、短い軸方向距離で液体粒子の半径方向分散の均一化を図る必要がある場合にも有効である。なお、液膜形成体12c,12dへの液体の配分は、液体分配流路18a,18bの流路抵抗により調節可能である。   The atomizing nozzle 2 includes two liquid film forming bodies 12c and 12d, and the peripheral length of the tip portion thereof is longer than that of the atomizing nozzle 1 employing the single liquid film forming body 12, so that the liquid If the flow rate is the same, the liquid film becomes thin and the atomization performance is improved. These two liquid film forming bodies 12c and 12d are also effective when it is necessary to make the dispersion in the radial direction of the liquid particles uniform with a short axial distance. The distribution of the liquid to the liquid film forming bodies 12c and 12d can be adjusted by the channel resistance of the liquid distribution channels 18a and 18b.

図3は、本発明による微粒化ノズルの第3実施例を示す縦断面図である。図3に示す微粒化ノズル3においては、図1や図2に示されている微粒化ノズル1,2と同等の機能を奏する主要な構成要素及び部位については同じ符号を付すことで、再度の説明を省略する。微粒化ノズル3は、液体マニホールドとして配設された独立した2個のサブマニホールド17a,17bを備えている。図3には省略されているが、それらの上流にはそれぞれのサブマニホールド17a,17bに流入する液体の流量を遮断あるいは調節する弁を配設した配管が接続されている。図2に示した微粒化ノズル2との違いは、独立したサブマニホールド17a,17bを配設したことにより液膜形成体12c,12dへの流量配分を変更可能にしたことである。微粒化ノズル3をガスタービンの燃料ノズルとして使用すると、エンジンの異なる作動条件に適した燃料の半径方向分布を実現でき、広い作動範囲で高い燃焼効率とNOxの排出低減が可能になる。即ち、燃料流量が少ない低出力時には液膜形成体12dにのみ燃料を供給し、高出力時には液膜形成体12cにも燃料を供給し、その間の出力時に両者の流量比を調節することによって燃焼の最適化を可能にする。   FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the atomizing nozzle according to the present invention. In the atomization nozzle 3 shown in FIG. 3, the same reference numerals are given to the main components and parts having the same functions as those of the atomization nozzles 1 and 2 shown in FIG. 1 and FIG. Description is omitted. The atomization nozzle 3 includes two independent sub-manifolds 17a and 17b arranged as a liquid manifold. Although not shown in FIG. 3, a pipe provided with a valve for shutting off or adjusting the flow rate of the liquid flowing into the sub-manifolds 17 a and 17 b is connected upstream of them. The difference from the atomization nozzle 2 shown in FIG. 2 is that the flow distribution to the liquid film forming bodies 12c and 12d can be changed by providing the independent sub-manifolds 17a and 17b. When the atomizing nozzle 3 is used as a fuel nozzle of a gas turbine, a radial distribution of fuel suitable for different operating conditions of the engine can be realized, and high combustion efficiency and NOx emission reduction can be achieved in a wide operating range. That is, the fuel is supplied only to the liquid film forming body 12d when the fuel flow is low and the output is low, and the fuel is supplied also to the liquid film forming body 12c when the output is high. Enables optimization.

図4は、本発明による微粒化ノズルの第4実施例を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)はAOA横断面、(c)はBO’B横断面である。図4において、微粒化ノズル1、2、3と同等の機能を奏する主要な構成要素及び部位については同じ符号を付すことにより、それらについての再度の説明を省略する。図4に示す微粒化ノズル4と図1に第1実施例として示した微粒化ノズル1は、ともに液膜形成体を1個だけ備えているという共通点があるが、微粒化ノズル4はサブマニホールドを2個備え、それに対応して微粒化気流旋回羽根を2つにグループ化している点が異なっている。流旋回羽に周方向に連続した番号をつけ、偶数番号のついた旋回羽根の内部に配設されている液体分配流路はサブマニホールド17aに集まり、奇数番号のついた旋回羽根の内部に配設されている液体分配流路はサブマニホールド17bに集まるようにし、これら2系統の流量配分をサブマニホールド17a,17bにそれぞれ接続された配管20a,20bに設けられた弁21a,21bによって調節することにより、周方向の燃料分布を変えることができる。   FIG. 4 is a view showing a fourth embodiment of the atomizing nozzle according to the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view, (b) is an AOA transverse section, and (c) is a BO'B transverse section. In FIG. 4, the same components as those of the atomizing nozzles 1, 2, and 3 having the same functions as those of the atomizing nozzles 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The atomization nozzle 4 shown in FIG. 4 and the atomization nozzle 1 shown as the first embodiment in FIG. 1 both have a common feature that only one liquid film forming body is provided. The difference is that two manifolds are provided and the atomized airflow swirl blades are grouped into two correspondingly. The flow distribution vanes are numbered consecutively in the circumferential direction, and the liquid distribution passages arranged in the even numbered swirl vanes gather in the sub-manifold 17a and are arranged in the odd numbered swirl vanes. The provided liquid distribution flow paths are gathered in the sub-manifold 17b, and the flow distribution of these two systems is adjusted by valves 21a and 21b provided in the pipes 20a and 20b connected to the sub-manifolds 17a and 17b, respectively. Thus, the fuel distribution in the circumferential direction can be changed.

図5は、本発明による微粒化ノズルの第5実施例を示す縦断面図である。図5において、微粒化ノズル1、2、3、4と同等の機能を奏する主要な構成要素及び部位については同じ符号を付すことにより、それらについての再度の説明を省略する。図5に示す微粒化ノズル5と図4に第4実施例として示した微粒化ノズル4との違いは、微粒化ノズル5は微粒化ノズル4に、サブマニホールド17cを1個追加し、それに対応して液膜形成体12bを2個にしたことである。微粒化ノズル5においては、周方向だけでなく、半径方向にも液体の分散を調整することが可能になる。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the atomizing nozzle according to the present invention. In FIG. 5, the same components as those of the atomizing nozzles 1, 2, 3, 4 having the same functions and portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The difference between the atomizing nozzle 5 shown in FIG. 5 and the atomizing nozzle 4 shown as the fourth embodiment in FIG. 4 is that the atomizing nozzle 5 is added to the atomizing nozzle 4 by adding one sub-manifold 17c. Thus, the number of the liquid film forming bodies 12b is two. In the atomization nozzle 5, it is possible to adjust the dispersion of the liquid not only in the circumferential direction but also in the radial direction.

本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの第1実施例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 1st Example of the pre filmer type air blast atomization nozzle by this invention. 本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの第2実施例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Example of the pre filmer type air blast atomization nozzle by this invention. 本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの第3実施例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 3rd Example of the pre filmer type air blast atomization nozzle by this invention. 本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの第4実施例を示す縦断面図であり、(a)は縦断面図、(b)は横断面図、(c)は円錐面での断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which shows 4th Example of the prefilmer type air blast atomization nozzle by this invention, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view, (c) is a cross-sectional view in a conical surface It is. 本発明によるプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの第5実施例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 5th Example of the pre filmer type air blast atomization nozzle by this invention. 従来のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの代表的な形態の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the typical form of the conventional prefilmer type air blast atomization nozzle. 従来のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの別の形態の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of another form of the conventional prefilmer type air blast atomization nozzle. 図7に示す従来のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの噴出速度が小さい場合に生じる問題点を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the problem which arises when the ejection speed of the conventional prefilmer type air blast atomization nozzle shown in FIG. 7 is low. 図7に示す従来のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズルの更に噴出速度が小さい場合に生じる問題点を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the problem which arises when the jetting speed of the conventional prefilmer type air blast atomization nozzle shown in FIG. 7 is still smaller.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,4,5 プレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル
10 液体供給筒 10a 中心体
10c 開口 11 液膜形成部
11a 液膜形成体 11b 液膜形成体
12,12c,12d 液膜形成体
12a 液膜形成体先端 12b 液膜形成面
13 液膜
14 シュラウド 15a 微粒化気流旋回羽根
15b シュラウド気流用の旋回羽根
16a 微粒化気流環状流路 16b シュラウド環状流路
17 液体マニホールド 17a サブマニホールド
17b サブマニホールド 17c サブマニホールド
18 液体分配流路 18a 液体分配流路
18b 液体分配流路 18c 液体分配流路
19 液体噴射器
20a,20b 配管
21a,21b 弁
1, 2, 3, 4, 5 Prefilmer type air blast atomization nozzle 10 Liquid supply cylinder 10a Central body 10c Opening 11 Liquid film forming part 11a Liquid film forming body 11b Liquid film forming body 12, 12c, 12d Liquid film forming body 12a Liquid film forming body tip 12b Liquid film forming surface 13 Liquid film 14 Shroud 15a Atomizing airflow swirl vane 15b Swirl airflow swirl vane 16a Atomizing airflow annular channel 16b Shroud annular channel 17 Liquid manifold 17a Submanifold 17b Submanifold 17c Sub-manifold 18 Liquid distribution flow path 18a Liquid distribution flow path 18b Liquid distribution flow path 18c Liquid distribution flow path 19 Liquid ejector
20a, 20b Piping 21a, 21b Valve

Claims (3)

液体マニフォールドを備えた円筒状の中心体の外側に複数の微粒化気流旋回羽根を周方向に配設した液体供給筒と、前記液体供給筒の外側に同軸に配設された1個以上の断面環状で内周面が液膜形成面を形成する筒状の液膜形成体で構成された液膜形成部と、前記液膜形成体の最外周に同軸に配設されたシュラウドとで構成され、前記液体マニホールドから延びる液体分配流路が前記微粒化気流旋回羽根の内部に配設され且つ前記微粒化気流旋回羽根の翼端において開口しており、前記液体マニフォールドから前記液体分配流路に分流した液体が前記液体分配流路の開口から前記液膜形成体の液膜形成面上に流出して液膜を形成し、前記液膜が主として前記微粒化気流旋回羽根により旋回が与えられた気流の作用により微粒化されることから成るプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル。   A liquid supply cylinder in which a plurality of atomized airflow swirl vanes are arranged in the circumferential direction outside a cylindrical central body having a liquid manifold, and one or more cross sections arranged coaxially on the outside of the liquid supply cylinder It is composed of a liquid film forming portion formed of a cylindrical liquid film forming body having an annular inner peripheral surface forming a liquid film forming surface, and a shroud disposed coaxially on the outermost periphery of the liquid film forming body. A liquid distribution channel extending from the liquid manifold is disposed inside the atomized airflow swirl vane and is open at a blade end of the atomized airflow swirl vane, and diverts from the liquid manifold to the liquid distribution channel. The flowed liquid flows out from the opening of the liquid distribution channel onto the liquid film forming surface of the liquid film forming body to form a liquid film, and the liquid film is swirled mainly by the atomized airflow swirl blades Because it is atomized by the action of Prefilmers type air blast atomizing nozzle that. 前記シュラウドの内周面と前記液膜形成部の最外周に位置する最外周液膜形成体の外周面との間に形成されるシュラウド環状流路に、前記最外周液膜形成体の先端部より上流位置に複数のシュラウド気流旋回羽根を配設したことから成る請求項1に記載のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル。   A tip portion of the outermost peripheral liquid film forming body is formed in a shroud annular channel formed between an inner peripheral surface of the shroud and an outer peripheral surface of the outermost peripheral liquid film forming body located on the outermost outer periphery of the liquid film forming section. The pre-filmer type air blast atomizing nozzle according to claim 1, wherein a plurality of shroud airflow swirl vanes are disposed at a further upstream position. 前記液体マニホールドは、互いに独立する2個以上のサブマニホールドから成り、前記微粒化気流旋回羽根の内部に配設された前記液体分配流路はグループに分けられ、前記各グループごとに前記サブマニホールドに繋がり、前記サブマニホールドには前記サブマニホールドに流入する液体の流量を遮断又は調節する弁を配設した配管が接続されていることから成る請求項1又は2に記載のプレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル。   The liquid manifold is composed of two or more sub-manifolds independent from each other, and the liquid distribution passages arranged inside the atomized airflow swirl vanes are divided into groups, and the sub-manifolds are divided into groups. The pre-filmer type air blast atomization according to claim 1 or 2, wherein the sub-manifold is connected to a pipe provided with a valve for blocking or adjusting a flow rate of the liquid flowing into the sub-manifold. nozzle.
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