JPS62123213A - Side angle two fluid atomizer - Google Patents

Side angle two fluid atomizer

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JPS62123213A
JPS62123213A JP25976285A JP25976285A JPS62123213A JP S62123213 A JPS62123213 A JP S62123213A JP 25976285 A JP25976285 A JP 25976285A JP 25976285 A JP25976285 A JP 25976285A JP S62123213 A JPS62123213 A JP S62123213A
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collision plate
angle
wide
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fluid atomizer
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一教 佐藤
Kunio Okiura
沖浦 邦夫
Akira Baba
彰 馬場
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Abstract

PURPOSE:To spray pulverized CWM with a wide angle with respect to the center axis of an atomizer and improve ignitability by a method wherein an abrasion resistant collision plate is provided at the outlet port of the injection port of a two fluid atomizer and CWM, injected out of the injection port, is collided against the collision plate to pulverize the CWM of rough grain again. CONSTITUTION:The relative position between a peripheral rim section 16 and an injection port 4 is optimum in case the extension line of the injecting direction of the injection port 4 arrived at the surface of a conical surface and the peripheral rim section 16 of the collision plate 11 is located at the outside of the extension line of the injection port 4 in the injecting direction thereof. An intersecting angle theta should be at least 10 deg. or more and the length (l) in the direction of the matrix 14 of the annular peripheral rim section 16 of the cone of the collision plate 11 is enough to be 0.2-1.5 times of the diameter D of the injection port 4 while the annular peripheral rim section 16 should be slanted outwardly from the conical surface of the collision plate 11 or the angle of taper of the annular peripheral rim section 16 should be larger than the taper angle of the cone of the collision plate 11.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、石炭と水とを混合したスラリ燃料の噴霧お
よび燃焼を安定するに好適な広角二流体アトマイザに関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a wide-angle two-fluid atomizer suitable for stabilizing the spraying and combustion of slurry fuel that is a mixture of coal and water.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

オイルショック以来、火力発電用燃料は重油から石炭、
LNGへと転換しつつある。さらに最近になって固体燃
料の移送および取り扱いを容易にするために、石炭と水
や油またはメタノールとを混合したり、またはピッチや
オイルコークス等の固体状の劣質残滓と水とを混合した
スラリ燃料の実用化技術の開発が進められている。以下
、代表例として石炭と水とを混合したスラリ燃料CWM
(COAL WATERMIXTURE)について述べ
る。
Since the oil crisis, the fuel for thermal power generation has changed from heavy oil to coal.
It is converting to LNG. More recently, to facilitate the transport and handling of solid fuels, slurries of coal mixed with water, oil, or methanol, or solid inferior residues such as pitch or oil coke mixed with water have been developed. Development of practical fuel technology is underway. The following is a representative example of slurry fuel CWM that is a mixture of coal and water.
(COAL WATERMIXTURE) will be described.

CWMは、微粉炭と水と微量の界面活性剤とを混合して
液体化した燃料であり、重油等の液体燃料と同様に、ア
トマイザを用いて噴霧して燃焼することができるが、微
粉炭燃焼と比較した場合、着火性が悪く未燃焼分が多い
。着火性が悪いのは、水分の蒸発に熱が消費されるため
であり、CWM燃焼の場合の着火距離が微粉炭燃焼の場
合の着火距離の4倍以上に長くなることがある。特に、
アトマイザからのI青用;束度カイ4束い蛭 碧IJ?
性が罪(なる。また、未燃焼分が多いのは、噴霧CWM
粒子内で微粉石炭粒子が凝集しているため、微粉炭燃焼
のように個々の微粉石炭粒子のまま燃焼しつくさないこ
とと、水分によって燃焼温度が低下するからである。
CWM is a fuel that is liquefied by mixing pulverized coal, water, and a small amount of surfactant, and can be atomized and combusted using an atomizer in the same way as liquid fuels such as heavy oil, but pulverized coal Compared to combustion, ignitability is poor and there is a large amount of unburned material. The reason for the poor ignitability is that heat is consumed in the evaporation of water, and the ignition distance in CWM combustion may be four times longer than the ignition distance in pulverized coal combustion. especially,
For I blue from the atomizer; bunch degree chi 4 bunch leech Ao IJ?
Sex is a sin (it turns out. Also, it is the spray CWM that has a large amount of unburned material.
This is because the pulverized coal particles are aggregated within the particles, so the individual pulverized coal particles are not burned completely as they are in pulverized coal combustion, and the combustion temperature is lowered by moisture.

したがって、CWM’の燃焼効率を微粉炭の燃焼効率と
ほぼ同程度に向上させるためには、水分が少ない高濃度
CWMを製造することは勿論であるが、CWMの噴霧粒
子をより小さく微粒化して石炭粒子の凝集を防ぐととも
に、噴出速度を低く抑える必要がある。
Therefore, in order to improve the combustion efficiency of CWM' to almost the same level as the combustion efficiency of pulverized coal, it is of course necessary to produce highly concentrated CWM with less moisture, but it is also necessary to atomize the CWM atomized particles into smaller particles. It is necessary to prevent coal particles from agglomerating and to keep the jetting speed low.

現在、殆どすべての重油燃焼ボイラでは、空気や蒸気等
の微粒化媒体の噴出によって重油を微粒化する二流体ア
トマイザを使用している。第10図に、最も一般的な二
流体アトマイザであるYジェットアトマイザの断面を示
す。第10図において、Yジェットアトマイザはアトマ
イザ本体18にアトマイザチップ3をキャップナツト5
によって取す付けである。アトマイザ本体18には、微
粒化媒体通路1を中心として燃料通路2が円心円状に配
置夫、々微粒化媒体通路lに、また、複数の噴出口4の
入口付近の側部は夫々燃料通路2に通路している。
Currently, almost all heavy oil-fired boilers use two-fluid atomizers that atomize the heavy oil by ejecting an atomizing medium such as air or steam. FIG. 10 shows a cross section of a Y-jet atomizer, which is the most common two-fluid atomizer. In FIG. 10, the Y-jet atomizer has an atomizer chip 3 attached to an atomizer body 18 and a cap nut 5.
This is how it is installed. In the atomizer main body 18, the fuel passages 2 are arranged in a circular pattern with the atomization medium passage 1 at the center. It is connected to aisle 2.

Yジェットアトマイザは、各噴出孔4からの噴出量がほ
ぼ均等であり、噴出孔4の数を多(すれば総噴出量を増
加することができるので、よく使用されている反面、噴
出速度が速いので火炎を安定に保持することが困難にな
る場合があるとともに、噴出粒径が比較的大きい欠点を
有している。
Y-jet atomizers are often used because the amount of ejection from each ejection hole 4 is approximately equal, and by increasing the number of ejection holes 4 (by increasing the total amount of ejection), the ejection speed is Because the flame is so fast, it may be difficult to maintain the flame stably, and the ejected particles have a relatively large diameter.

第11図に、第10図に示すYジェットアトマイザの噴
出孔4内における燃料および微粒化媒体の通流状態と、
噴出孔4の出口における燃料の噴出状況とを模式的に示
しである。第11図において、燃料通路2内を矢印2′
で示す方向に流れる重油等の燃料は、噴出孔4の内面に
衝突して内面上に油膜6を形成する。また、微粒化媒体
通路1内を矢印1′で示す方向に流れる空気等の微粒化
媒体は、噴出孔4内を矢印4′で示す方向に流れる。し
たがって、油膜6の表面は、矢印4′で示す方向に流れ
る空気によって吹き飛ばされ、微細油粕7となって速い
速度で噴出孔4から噴出する。一方、噴出孔4の内面付
近の油膜6は、噴出孔4の出口の端縁17でちぎれて、
祖大油粒8となって噴出する。
FIG. 11 shows the flow state of fuel and atomization medium in the ejection hole 4 of the Y-jet atomizer shown in FIG. 10,
4 schematically shows the state of fuel ejection at the outlet of the ejection hole 4. In FIG. 11, the inside of the fuel passage 2 is indicated by arrow 2'.
Fuel such as heavy oil flowing in the direction shown by collides with the inner surface of the jet hole 4 and forms an oil film 6 on the inner surface. Further, the atomizing medium such as air flowing in the direction shown by arrow 1' in the atomizing medium passage 1 flows in the direction shown by arrow 4' in the ejection hole 4. Therefore, the surface of the oil film 6 is blown away by the air flowing in the direction shown by the arrow 4', and becomes fine oil scum 7, which is ejected from the ejection hole 4 at a high speed. On the other hand, the oil film 6 near the inner surface of the nozzle 4 is torn off at the edge 17 of the outlet of the nozzle 4.
It erupts as 8 large oil droplets.

このような重油の噴出状態であっても重油燃焼ボイラに
おいては充分燃焼するが、燃料がCWMである場合は、
噴出粒子が、微細であっても噴出速度が速ければ着火性
が悪くなり、また、噴出粒子が大きければ火の粉の舞い
(もしくは蛍火)のような燃焼状態となって未燃焼分が
増加する欠点があり、従来から問題になっていた。
Even if heavy oil is in such a state of gushing, it will combust sufficiently in a heavy oil combustion boiler, but if the fuel is CWM,
Even if the ejected particles are fine, if the ejected speed is high, the ignitability will be poor, and if the ejected particles are large, the combustion state will be like dancing sparks (or fireflies), and the unburned amount will increase. Yes, this has been a problem for a long time.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は上記の欠点をなくすためになされたもので、
二流体アトマイザを使用してCWMを燃焼する場合に、
着火性を良(するとともに灰中米燃焼分をなくすことが
できる広角二流体アトマイザを提供することを目的とす
るものである。
This invention was made to eliminate the above drawbacks.
When burning CWM using a two-fluid atomizer,
The object of the present invention is to provide a wide-angle two-fluid atomizer that has good ignitability and can eliminate the amount of ash and rice that is burned.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、二流体(Yジェット)アトマイザの噴出孔
の出口に耐摩耗性衝突板を設けて、噴出孔から噴出する
CWMをこの衝突板に衝突させることにより、噴出CW
Mのうちの粗粒CWMを再微粒化するとともに、微粒C
WMをアトマイザの中心軸に対して広角に噴霧すること
を特徴とするものである。
This invention provides a wear-resistant collision plate at the outlet of the nozzle of a two-fluid (Y-jet) atomizer, and makes the CWM ejected from the nozzle collide with this collision plate.
While re-atomizing coarse grain CWM of M, fine grain CWM
It is characterized by spraying WM at a wide angle with respect to the central axis of the atomizer.

〔発明の実施例〕 この発明に係る実施例を図に基づいて説明する。[Embodiments of the invention] Embodiments of the invention will be described based on the drawings.

第1図はこの発明の広角二流体アトマイザの断面図、第
2図(a)、 (b)、 (C)、 (dlはともに第
1図のA部の拡大図であって、既に説明した第10図お
よび第11図と同一の部分には同一の番号を用いている
Figure 1 is a cross-sectional view of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention, and Figures 2 (a), (b), (C), and (dl are all enlarged views of section A in Figure 1, which has already been explained). The same numbers are used for the same parts as in FIGS. 10 and 11.

第1図および第2図(a) 、 (b) 、 (cl 
、 (d) +cおイテ、円錐形状の衝突板11が金属
板12および止めねじ工3によってアトマイザチップ3
に取り付けである。衝突板11の円錐面は噴出孔4に対
面しており、衝突板11の円錐の軸線とアトマイザチッ
プ3の中心軸とが一致している。衝突板11はセラミッ
クスで成形してあり、噴出孔4から噴出するCWMの石
炭粒子が衝突しても摩耗しないようになっている。また
、衝突板11の円錐の周縁部16は円錐面から外側に傾
斜しており、周縁部16の形状が円環状になっている。
Figures 1 and 2 (a), (b), (cl.
, (d) +C, the conical collision plate 11 is attached to the atomizer chip 3 by the metal plate 12 and the set screw 3.
It is attached to. The conical surface of the collision plate 11 faces the ejection hole 4, and the axis of the cone of the collision plate 11 and the central axis of the atomizer chip 3 coincide. The collision plate 11 is made of ceramic and is designed not to wear out even if the CWM coal particles ejected from the nozzle holes 4 collide with it. Further, the conical peripheral edge 16 of the collision plate 11 is inclined outward from the conical surface, and the peripheral edge 16 has an annular shape.

このような衝突板11について、衝突板11の円錐の直
径すなわち衝突板11の周縁部16と噴出孔4との相対
位置をどのようにするか、また、衝突板11の円錐の軸
線と噴出孔4の中心軸15とを含む平面において、衝突
板11の円錐の母線14と噴出孔4の中心軸15との交
差角度θを何度にするか、さらに、衝突板11′の円錐
の円環状の周縁部16の母線14の方向の長さeを何間
にするか、さらにまた、衝突板11の円錐の円環状の周
縁部16を円錐面から外側に何度傾斜させるか等につい
て種々検討を行った。
Regarding such a collision plate 11, the diameter of the cone of the collision plate 11, that is, the relative position between the peripheral edge 16 of the collision plate 11 and the nozzle hole 4, and the axis of the cone of the collision plate 11 and the nozzle hole. 4, the intersection angle θ between the generating line 14 of the cone of the collision plate 11 and the central axis 15 of the nozzle 4 is determined, and furthermore, the annular shape of the cone of the collision plate 11' is determined. Various considerations were made regarding the length e in the direction of the generatrix 14 of the peripheral edge 16 of the collision plate 11, and how many times the conical peripheral edge 16 of the collision plate 11 should be inclined outward from the conical surface. I did it.

これらの検討のために行った比較テストを第2図(a)
 、 (b) 、 (C) 、 (d)に示す。すなわ
ち、第2図ta+と(C)および(b)と(d)によっ
て交差角度θを、また、第2図(a)とfb)および(
C)と(d)によって周縁部16と噴出孔4との相対位
置を、噴出CWMの粒径の大きさ、アトマイザチップ3
や金属板12の表面へのCWMの付着状態、噴出圧力の
上昇率等を比較して、総合的に検討した。
Figure 2 (a) shows the comparison test conducted for these studies.
, (b), (C), and (d). That is, the intersection angle θ is determined by ta+ and (C) and (b) and (d) in Figure 2, and (a) and fb) and (
C) and (d), the relative position between the peripheral edge 16 and the ejection hole 4, the particle size of the ejected CWM, and the atomizer chip 3
A comprehensive study was conducted by comparing the adhesion state of CWM to the surface of the metal plate 12, the rate of increase in ejection pressure, etc.

その結果、周縁部16と噴出孔4との相対位置について
は、第2図fa)に示すように、噴出孔4の噴出方向の
延長線が衝突板11の円錐面上に到達し、衝突板11の
周縁部16が噴出孔4の噴出方向の延長線の外側にある
場合が最適であった。また、交差角度θは少くとも10
°以上であり、衝突板11の円錐の円環状の周縁部16
の母線14の方向の長さlは噴出孔4の直径りの0.2
〜1.5倍であればよいことが判明した。さらに、円環
状の周縁部16は衝突板11の円錐面から外側に傾斜し
ておれば、すなわち、円環状の周縁部16のテーパ角度
が衝突板11の円錐のテーパ角度よりも大きくなってお
ればよいことが判明した。
As a result, as for the relative position of the peripheral edge part 16 and the jet hole 4, as shown in FIG. The optimal case was that the peripheral edge 16 of the nozzle 11 was located outside the extension line of the nozzle 4 in the jetting direction. Also, the intersection angle θ is at least 10
° or more, and the conical peripheral edge 16 of the collision plate 11
The length l in the direction of the generating line 14 is 0.2 of the diameter of the nozzle hole 4.
It was found that it is sufficient if it is ~1.5 times. Further, if the annular peripheral edge 16 is inclined outward from the conical surface of the collision plate 11, that is, the taper angle of the circular peripheral edge 16 is larger than the conical taper angle of the collision plate 11. It turned out to be a good thing.

このような衝突板11が噴出孔4の出口に設けであるの
で、噴出孔4から噴出するCWMのうちの粗粒CWMは
、衝突板11の円錐面に衝突してつぶれて膜状になる。
Since such a collision plate 11 is provided at the outlet of the jet hole 4, the coarse CWM of the CWM spouted from the jet hole 4 collides with the conical surface of the collision plate 11 and is crushed into a film.

膜状になったCWMは衝突板11の円錐面上を進行して
円環状の周縁部16に到達し、噴出孔4から噴出する空
気等の微粒化媒体によって、円環状の周縁部16からち
ぎり取られて微粒CWMになる。なお、噴出孔4から噴
出する微粒CWMは、空気等の微粒化媒体の流れに乗っ
て流出するので、衝突板11の円錐面上で合体すること
はない。
The film-shaped CWM travels on the conical surface of the collision plate 11 and reaches the annular peripheral edge 16, and is torn off from the annular peripheral edge 16 by an atomizing medium such as air ejected from the jet hole 4. It is removed and becomes fine CWM. Note that the fine CWM particles ejected from the ejection holes 4 flow out along with the flow of the atomization medium such as air, and therefore do not coalesce on the conical surface of the collision plate 11.

さらに、衝突板11を取り付けた状態における圧力−流
量特性を調べた結果、衝突板11を取り付けたことによ
るCWMおよび微粒化媒体の噴出圧力の上昇率は10チ
未満であり、CWMおよび微粒化媒体の噴出に際して、
衝突板11が殆ど抵抗にならないことか確認された。
Furthermore, as a result of examining the pressure-flow characteristics with the collision plate 11 attached, it was found that the rate of increase in the ejection pressure of the CWM and atomizing medium due to the attachment of the collision plate 11 was less than 10 inches; When the eruption of
It was confirmed that the collision plate 11 provided almost no resistance.

また、円環状の周縁部16が衝突板11の円錐面から外
側に傾斜しているため、噴出孔4から噴出するCWMの
噴出方向が反転され、CWMが金属板12の外表面にま
わり込んで付着することが防止されている。したがって
、付着したCWMが燃焼室の燃焼熱によってカーボンデ
ポジットとなり、石炭中のSやNa等によって金属板1
2が腐食されることが防止されている。
Further, since the annular peripheral edge 16 is inclined outward from the conical surface of the collision plate 11, the direction of CWM ejected from the ejection hole 4 is reversed, and the CWM wraps around the outer surface of the metal plate 12. adhesion is prevented. Therefore, the attached CWM becomes a carbon deposit due to the combustion heat in the combustion chamber, and the metal plate is heated by S, Na, etc. in the coal.
2 is prevented from being corroded.

第3図は、この発明の広角二流体アトマイザおよび従来
のYジェットアトマイザの気液比と平均噴霧粒径との関
係を、夫々曲線21および曲線22によって示す図であ
る。なお、第3図および後述の第4図〜第8図において
、燃料はCWMであり、微粒化媒体は空気である。第3
図において、曲線21および曲線22によって示すよう
に、同一気液比において、この発明の広角二流体アトマ
イザを用いた場合の平均噴霧粒径は、従来のYジェット
アトマイザを用いた場合の平均噴霧粒径のほぼ1/2で
ある。とくに、実際の燃焼条件に近い気液比く0.15
において、平均噴霧粒径が著しく小さくなっている。こ
の場合、平均噴霧粒径は各噴霧粒子の同一方向の最大径
の平均値である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the average atomized particle diameter of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention and the conventional Y-jet atomizer by curves 21 and 22, respectively. In addition, in FIG. 3 and FIGS. 4 to 8 described later, the fuel is CWM, and the atomization medium is air. Third
In the figure, as shown by curves 21 and 22, at the same gas-liquid ratio, the average spray droplet diameter when using the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention is the same as the average spray droplet diameter when using the conventional Y-jet atomizer. It is approximately 1/2 of the diameter. In particular, the gas-liquid ratio, which is close to actual combustion conditions, is 0.15.
In this case, the average atomized particle size is significantly smaller. In this case, the average spray particle size is the average value of the maximum diameter of each spray particle in the same direction.

第4図は、この発明の広角二流体アトマイザから噴出す
るCWMの噴霧流に、燃焼用空気を吹き当てた場合の噴
霧流のパターンを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a pattern of a spray stream when combustion air is blown onto a CWM spray stream ejected from the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention.

第5図(A)および(B)は、夫々第4図の位置Aおよ
び位置Bにおけるアトマイザの中心軸に直角な方向の噴
霧分散量の分布を示す図である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the distribution of the amount of spray dispersion in the direction perpendicular to the central axis of the atomizer at positions A and B in FIG. 4, respectively.

第4図、第5図(A)および(B)において、アトマイ
ザチップ3に衝突板11を取り付けたこの発明の広角二
流体アトマイザから噴出するCWMは、アトマイザチッ
プ3の中心軸Cにほぼ直角な方向すなわち広角に偏平な
円板状に広がる。この広角に偏平な円板状に広がったC
WMの噴霧流に、矢印9で示す方向に燃焼用空気を吹き
当てると、偏平な円板状に広がったCWMの噴霧流は、
アトマイザチップ3の中心軸Cの方向に方向変更して集
合し、束状の噴霧流となる。
4, 5(A) and 5(B), the CWM ejected from the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention in which the collision plate 11 is attached to the atomizer chip 3 is approximately perpendicular to the central axis C of the atomizer chip 3. It spreads out in a flat disk shape in a wide angle direction. C spread out in the shape of a flat disk at this wide angle
When combustion air is blown onto the WM spray stream in the direction shown by arrow 9, the CWM spray stream spreads out into a flat disk shape.
The direction changes in the direction of the central axis C of the atomizer chip 3 and gathers, forming a bundle-shaped spray stream.

この場合、衝突板11の背後には噴霧CWMの逆流領域
10が生じ、偏平な円板状に広がったCWMの噴霧流が
、周囲からアトマイザチップ3の中心軸Cに向ってゆっ
くり移動するか、あるいはアトマイザチップ3の方向へ
舞いもどる状態になるため、保炎が著しく容易であると
ともに、o2不足の還元性燃焼となるのでNOxの発生
が減少する。すなわち、逆流領域1oの中央の位CAに
おけるアトマイザチップ3の中心軸Cに直角な方向の噴
霧CWMの分散量は、第5図(A)に示すように、逆流
領域10の外周部において密になり、噴霧CWMの形状
は中空円錐状である。また、逆流領域10の下流の位置
Bにおけるアトマイザチップ3の中心軸Cに直角な方向
の噴霧CWMの分散量は、第5図(B)に示すように、
アトマイザチップ3の中心軸C付近において密になり、
噴霧CWMの形状は束状である。
In this case, a backflow region 10 of the CWM spray is generated behind the collision plate 11, and the CWM spray spread in the shape of a flat disk slowly moves from the surroundings toward the central axis C of the atomizer chip 3. Alternatively, since the flame is returned to the direction of the atomizer chip 3, flame stabilization is extremely easy, and since there is a reductive combustion with insufficient O2, the generation of NOx is reduced. That is, the amount of dispersion of the spray CWM in the direction perpendicular to the central axis C of the atomizer chip 3 at the center CA of the backflow area 1o is dense in the outer peripheral part of the backflow area 10, as shown in FIG. 5(A). The shape of the spray CWM is a hollow cone. Further, the amount of dispersion of the spray CWM in the direction perpendicular to the central axis C of the atomizer chip 3 at the downstream position B of the backflow region 10 is as shown in FIG. 5(B).
It becomes dense near the central axis C of the atomizer chip 3,
The shape of the spray CWM is bundle-like.

第6図は、この発明の広角二流体アトマイザおよび従来
のYジェットアトマイザの気液比と着火距離との関係を
、夫々曲線23および曲線24によって示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the ignition distance of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention and the conventional Y-jet atomizer by curves 23 and 24, respectively.

第6図に示すように、この発明の広角二流体アトマイザ
の着火距離は、従来のYジェットアトマイザの着火距離
の1/2〜1/3に短(なっており、保炎性が良好であ
る。
As shown in Fig. 6, the ignition distance of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention is 1/2 to 1/3 short (1/2 to 1/3) of the ignition distance of the conventional Y-jet atomizer, and has good flame stability. .

第7図は、この発明の広角二流体アトマイザおよび従来
のYジェットアトマイザの気液比と灰中未燃分率との関
係を、夫々曲線25および曲線26によって示す図であ
る。第7図に示すように、この発明の広角二流体アトマ
イザを用いて燃焼した場合の灰中未燃分率は1.従来の
Yジェットアトマイザを用いて燃焼した場合の灰中未燃
分率よりも大幅に少なく、燃焼が良好である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the unburned fraction in the ash of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention and the conventional Y-jet atomizer by curves 25 and 26, respectively. As shown in FIG. 7, the unburned fraction in the ash when the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention is used for combustion is 1. The unburnt content in the ash is significantly lower than that in the case of combustion using a conventional Y-jet atomizer, and the combustion is good.

第8図は、この発明の広角二流体アトマイザを用いて3
0%二段燃焼した場合および従来のYジェットアトマイ
ザを用いて30係二段燃焼した場合の燃焼温度と排出N
Ox濃度との関係を、夫々魚群27および魚群28によ
って示す図である。この発明の広角二流体アトマイザを
用いた場合の燃焼性は、従来のYジェットアトマイザを
用いた場合の燃焼性よりも良好であるにもかかわらず、
第4図において既に説明したように、衝突板11の背後
に02不足の還元性燃焼域が生じるので、排出NOx濃
度は約30PFIl低い。
FIG. 8 shows how the wide-angle two-fluid atomizer of this invention is used.
Combustion temperature and emission N when performing 0% two-stage combustion and when performing 30% two-stage combustion using a conventional Y-jet atomizer
FIG. 3 is a diagram showing the relationship with the Ox concentration using a fish school 27 and a fish school 28, respectively. Although the flammability when using the wide-angle two-fluid atomizer of this invention is better than the flammability when using the conventional Y-jet atomizer,
As already explained in FIG. 4, a reducing combustion zone lacking 02 is created behind the impingement plate 11, so that the exhaust NOx concentration is about 30 PFIl lower.

第9図は、この発明の広角二流体アトマイザおよび従来
のYジェットアトマイザをボイラに使用した場合の気液
比と発生すす濃度との関係を、夫夫曲線29および曲線
30によって示す図である。この場合は、燃料は灯油で
あり、微粒化媒体は蒸気である。蒸気アトマイズは、噴
霧燃料と燃焼用空気とが良(混合しないために、発生す
るすすの濃度が上昇する傾向があった。しかし、この発
明の広角二流体アトマイザを用いた場合に発生するすす
の濃度は、従来のYジェットアトマイザを用いた場合に
発生するすすの濃度に比較して、40%以上減少してい
る。とくに、実缶の条件に近い気液比<0.15におい
て発生すす濃度が低い。このことから、この発明の広角
二流体アトマイザは、黒煙の発生が少ない点火トーチと
して、ボイラに実用できることか判る。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the generated soot concentration when the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention and the conventional Y-jet atomizer are used in a boiler, using a Huo curve 29 and a curve 30. In this case, the fuel is kerosene and the atomization medium is steam. Steam atomization tends to increase the concentration of soot because the atomized fuel and combustion air do not mix well.However, when using the wide-angle two-fluid atomizer of this invention, the soot concentration increases. The soot concentration is reduced by more than 40% compared to the soot concentration generated when using a conventional Y-jet atomizer.Especially, the soot concentration generated at a gas-liquid ratio <0.15, which is close to the condition of a real can, is reduced by more than 40%. This indicates that the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention can be put to practical use in boilers as an ignition torch that generates little black smoke.

このように、この発明の広角二流体アトマイザは従来の
Yジェットアトマイザと比較して多くの利点を有するが
、第12図に示すように、隣接する噴出孔4から噴出す
る噴霧流31が互いに干渉して、噴霧干渉部32が形成
される。これは、噴出孔4から噴出するCWMと微粒化
用空気との混合噴出流が衝突板11に衝突して、噴霧流
31が扇形に広がることと、噴霧流31の扇形の円弧方
向の速度が遅いこととが原因である。そして、噴霧干渉
部32では噴霧粒子どうしが合体し易く、噴霧粒子径が
大きくなることを実験の観察によって確認しである。
As described above, the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention has many advantages compared to the conventional Y-jet atomizer, but as shown in FIG. As a result, a spray interference portion 32 is formed. This is because the mixed jet flow of CWM and atomization air jetted from the jet holes 4 collides with the collision plate 11, and the spray flow 31 spreads in a fan shape, and the velocity of the spray flow 31 in the fan-shaped arc direction increases. This is due to the fact that it is slow. It has been confirmed through experimental observation that in the spray interference section 32, the spray particles tend to coalesce and the diameter of the spray particles increases.

それ故、CWMと微粒化用空気との混合噴出流を噴出孔
4から噴出させずに、円環状のスリットから噴出させる
ようにすれば、噴霧干渉部32が形成されないで再微粒
化が促進されるが、円環状のスリットの中心をアトマイ
ザの中心に一致させることが困難であって、燃焼火炎が
偏ってしまう。また、円環状のスリットでは、CWMと
微粒化用空気との混合噴出流が通過する通路の断面積が
大きくなるので、噴出速度すなわち衝突板11に衝突す
る速度が遅くなり、噴出CWMの再微粒化が効果的に行
われない。このため、衝突板11の形状を変えることに
より、噴霧干渉部32を形成しないようにして、噴出C
WMの再微粒化を促進するようにしている。
Therefore, if the mixed jet flow of CWM and atomization air is jetted from the annular slit instead of from the jet hole 4, re-atomization is promoted without forming the spray interference part 32. However, it is difficult to align the center of the annular slit with the center of the atomizer, resulting in uneven combustion flame. In addition, in the annular slit, the cross-sectional area of the passage through which the mixed ejected flow of CWM and atomization air passes through becomes large, so the ejecting speed, that is, the speed at which it collides with the collision plate 11, becomes slow, and the ejected CWM is re-atomized. is not carried out effectively. Therefore, by changing the shape of the collision plate 11, the spray interference part 32 is not formed, and the spray C
It is designed to promote re-atomization of WM.

第13図(イ)および(ロ)は衝突板の形状変化の実施
例を示す図であって、既に説明した第1図における部分
と同一の部分には同一の番号を用いている。
FIGS. 13A and 13B are diagrams showing examples of changes in the shape of the collision plate, and the same numbers are used for the same parts as those in FIG. 1 already explained.

第13図(イ)においては、噴出孔4の中心軸15を延
長した衝突板11の円錐面上に、中心軸15の方向の深
さがhlで直径がり、である円形カップ33が設けであ
る。また、第13図(ロ)においては、噴出孔4の中心
馳15を延長した衝突板11の円錐面上に、衝突板11
の円錐面に直角な方向の深さがh2で直径がD2である
円形カップ34が設けである。なお、円形カップ33お
よび34はセラミックス製であって、金属製の衝突板1
1に埋め込んである。
In FIG. 13(A), a circular cup 33 is provided on the conical surface of the collision plate 11, which is an extension of the central axis 15 of the jet hole 4, and has a diameter of hl and a depth in the direction of the central axis 15. be. In addition, in FIG. 13(B), the collision plate 11 is placed on the conical surface of the collision plate 11 which is an extension of the central rib 15 of the jet hole 4.
A circular cup 34 is provided which has a depth h2 in a direction perpendicular to the conical surface and a diameter D2. Note that the circular cups 33 and 34 are made of ceramics, and the collision plate 1 is made of metal.
It is embedded in 1.

このように構成しであるので、噴出孔4がら噴出する噴
出CWMのうちの粗粒CWMは、円形カップ33および
34の中で再微粒化される。そして、円形カップ33お
よび34のエツジによって再微粒化が促進されるととも
に、既に説明した第12図に示すような噴霧流31の扇
形の広がりが狭くなるので、噴霧干渉部32が形成され
ないようになっている。
With this configuration, the coarse CWM of the ejected CWM ejected from the ejection hole 4 is re-atomized in the circular cups 33 and 34. The edges of the circular cups 33 and 34 promote re-atomization and narrow the fan-shaped spread of the spray flow 31 as shown in FIG. It has become.

この場合、噴出孔4から噴出する噴出流の断面積は、衝
突板11の円錐面の位置では広くなっているので、円形
カップ33の直径り、および円形カップ34の直径D2
を噴出孔4の直径りの約1.2倍にするのが望ましい。
In this case, the cross-sectional area of the jet stream jetted out from the jet hole 4 is wide at the conical surface of the collision plate 11, so the diameter D2 of the circular cup 33 and the diameter D2 of the circular cup 34 are larger.
It is desirable that the diameter of the jet hole 4 be approximately 1.2 times the diameter of the jet hole 4.

また、円形カップ33の深さdlと直径り、との関係お
よび円形カップ34の深さd2と直径D2との関係は o、i<cL/D+ 、 dz/Dlz<0.5である
ことが望ましい。上記のd1/D1.d2/D2の値を
0.5より大きくすると、レゾナンス効果いわゆる共鳴
超音波微粒化効果によって、噴出孔4から噴出する噴出
CWMのうちの粗粒CWMの再微粒化が促進されるが、
噴出孔4から噴出する噴出CWMが円形カップ33およ
び34に衝突して高く跳ね上がるので、既に説明した第
4図に示すように、噴霧CWMが広角に偏平な円板状に
広がらない。
Further, the relationship between the depth dl and the diameter of the circular cup 33 and the relationship between the depth d2 and the diameter D2 of the circular cup 34 are o, i<cL/D+, dz/Dlz<0.5. desirable. The above d1/D1. When the value of d2/D2 is larger than 0.5, the re-atomization of coarse CWM among the ejected CWM ejected from the ejection hole 4 is promoted by the resonance effect, so-called resonance ultrasonic atomization effect.
Since the ejected CWM ejected from the ejection hole 4 collides with the circular cups 33 and 34 and jumps high, the sprayed CWM does not spread in a flat disk shape at a wide angle, as shown in FIG. 4, which has already been described.

したがって、燃焼用空気を吹きあてても、噴霧CWMが
中空円錐の形状にならず、噴霧CWMの噴霧流のパター
ンが崩れてしまう。
Therefore, even if combustion air is blown onto the fuel, the spray CWM does not take the shape of a hollow cone, and the pattern of the spray flow of the spray CWM is disrupted.

第14図(イ)および(ロ)は衝突板の形状変化の他の
実施例を示す図である。第14図(イ)は平面図、第1
4図(ロ)は斜視図であり、既に説明した第1図におけ
る部分と同一の部分には同一の番号を用いている。
FIGS. 14(a) and 14(b) are diagrams showing other embodiments of changes in the shape of the collision plate. Figure 14 (a) is a plan view,
FIG. 4(B) is a perspective view, and the same numbers are used for the same parts as those in FIG. 1 already explained.

第14図(イ)および(ロ)において、噴出孔4と同数
の扇形の凹面20が噴出孔4に対応して衝突板11の円
錐面に設けである。凹面20の扇形は、既に説明した第
12図における噴霧流31の扇形に対応するものであり
、凹面20の扇形の中心軸Fは、噴出孔4の中心軸と衝
突板11の円錐の軸線とを含む平面内に位置している。
In FIGS. 14A and 14B, the same number of fan-shaped concave surfaces 20 as the number of ejection holes 4 are provided on the conical surface of the collision plate 11 in correspondence with the ejection holes 4. The fan shape of the concave surface 20 corresponds to the fan shape of the spray flow 31 in FIG. is located in a plane containing

これにより、噴出孔4から噴出する噴出CWMは凹面2
0の扇形に沿って広がるので、隣接する噴霧流と互いに
干渉することはない。この場合も、セラミックス製の衝
突板11を金属板12と止めねじ13とによってアトマ
イザチップ3に取り付けである。
As a result, the ejection CWM ejected from the ejection hole 4 is caused by the concave surface 2
Since the spray spreads along a sector of 0, it does not interfere with adjacent spray streams. In this case as well, a ceramic collision plate 11 is attached to the atomizer chip 3 using a metal plate 12 and a set screw 13.

第15図は衝突板の形状変化のさらに他の実施例を示す
図であって、既に説明した第1図における部分と同一の
部分には同一の番号を用いている。
FIG. 15 is a diagram showing still another example of changing the shape of the collision plate, and the same numbers are used for the same parts as those in FIG. 1 already explained.

第15図において、段差りが等しい複数の段が、衝突板
11の円錐の軸線を中心として同心円状に、衝突板11
の円錐面上に階段状に設けである。そして、段S工の直
径D工と、段S1に隣接する段Sl+1の直径D1+、
と、段差りとの関係が 0.5 < (Di++  Di ) / 2 h <
 2であり、CWMの最大石炭粒子径Dfl]と、隣接
する段の直径D工およびDi+1と、段差りと、噴出孔
4の直径りとの関係が Dm < (Di++ −Dl ) (DDm<hiD であれば、噴出孔4から噴出する噴出CWMのうちの粗
粒CWMの再微粒化が促進されることが判明している。
In FIG. 15, a plurality of steps having the same height are arranged concentrically around the axis of the cone of the collision plate 11.
It is arranged in a step-like manner on the conical surface. Then, the diameter D of the step S and the diameter D1+ of the step Sl+1 adjacent to the step S1,
And the relationship with the step is 0.5 < (Di++ Di) / 2 h <
2, and the relationship between the CWM maximum coal particle diameter Dfl], the diameter D and Di+1 of the adjacent step, the step, and the diameter of the nozzle hole 4 is Dm < (Di++ −Dl) (DDm<hiD If so, it has been found that re-atomization of the coarse CWM of the ejected CWM ejected from the ejection hole 4 is promoted.

これらの条件を逸脱すると、噴霧CWMの噴霧流のパタ
ーンが崩れたり、または、CWMの石炭粒子が階段状の
段に固着して再微粒化の効果が無(なってしまう。なお
、この場合も、セラミックス製の衝突板11を金属板1
2と図示しない止めねじとによってアトマイザチップ3
に取り付けである。
If these conditions are violated, the spray flow pattern of the CWM spray will collapse, or the CWM coal particles will stick to the step-like steps, rendering the re-atomization effect ineffective. , a collision plate 11 made of ceramics is replaced with a metal plate 1
2 and a set screw (not shown) to attach the atomizer chip 3.
It is attached to.

第16図はアトマイザチップに空気等の微粒化媒体のみ
を噴射する噴射孔を設けた状態を示す図である。第16
図(イ)においては、噴出孔4と噴出孔4との中間に微
粒化媒体噴射孔19を設けている。また、第16図(O
lにおいては、各噴出孔4の両側に1個づつ微粒化媒体
噴射孔19を設けている。第16図(イ)および(O)
において、微粒化媒体噴射孔工9の直径を噴出孔4の直
径よりも小さくしであるので、微粒化媒体の圧力損失が
大きくて流量が少な(、噴出速度が速くなっている。こ
の噴射孔19から微粒化媒体を噴射して衝突板11に衝
突させることにより、既に説明した第12図に示す噴霧
干渉部32が形成されないようにしている。なお、第1
6図(イ)および(ロ)に示すアトマイザチップ3と、
既に説明した第15図に示す階段状の段を有する衝突板
11とを組み合せると、以下に説明するように、再微粒
化の効果が顕著である。
FIG. 16 is a diagram showing a state in which an atomizer chip is provided with injection holes for injecting only an atomization medium such as air. 16th
In the figure (a), an atomizing medium injection hole 19 is provided between the injection holes 4. In addition, Fig. 16 (O
1, one atomizing medium injection hole 19 is provided on each side of each injection hole 4. Figure 16 (A) and (O)
In this case, since the diameter of the atomizing medium injection hole 9 is smaller than the diameter of the ejection hole 4, the pressure loss of the atomization medium is large and the flow rate is small (and the ejection speed is high. By injecting the atomizing medium from 19 and causing it to collide with the collision plate 11, the spray interference portion 32 shown in FIG. 12, which has already been explained, is prevented from being formed.
The atomizer chip 3 shown in Figure 6 (a) and (b),
When combined with the collision plate 11 having the step-like steps shown in FIG. 15, which has already been explained, the effect of re-atomization is remarkable, as will be explained below.

第17図は、気液比と平均噴霧粒径との関係を、従来の
Yジェットアトマイザを曲線35によって、第1図に示
すこの発明の広角二流体アトマイザを曲線36によって
、第13図(イ)および(ロ)に示すこの発明のアトマ
イザを曲線37によって、第15図に示すこの発明のア
トマイザを曲線38によって、第16図(イ)および(
ロ)に示すこの発明のアトマイザを曲線39によって、
第15図に示すこの発明の衝突板と第16図(イ)およ
び(ロ)に示すこの発明のアトマイザチップとを組み合
せた場合を曲線40によって、夫々示す図である。なお
、第17図および後述の第18図、第19図において、
燃料はCWMであり、微粒化媒体は空気である。
FIG. 17 shows the relationship between the gas-liquid ratio and the average atomized droplet diameter by curve 35 for the conventional Y-jet atomizer, by curve 36 for the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG. ) and (b) according to the curve 37, and the atomizer of the present invention shown in FIG. 15 according to the curve 38, FIG.
The atomizer of the present invention shown in b) is represented by curve 39,
16A and 16B are diagrams showing a combination of the collision plate of the invention shown in FIG. 15 and the atomizer chip of the invention shown in FIGS. 16(a) and 16(b), respectively, by a curve 40. In addition, in FIG. 17 and later-described FIGS. 18 and 19,
The fuel is CWM and the atomization medium is air.

第17図において、曲線35および曲線36は、既に説
明した第3図に示す曲線22および曲線21と重複して
いる。曲線35および曲線36によって示すように、第
1図に示すこの発明の広角二流体アトマイザを用いた場
合の平均噴霧粒径は、従来のYジェットアトマイザを用
いた場合の平均噴霧粒径よりも大幅に小さくなるが、気
液比〉0.2ではほぼ一定になってしまう。これは、既
に説明した第12図に示す噴霧干渉部32において、噴
霧粒子どうしが合体するからである。
In FIG. 17, curve 35 and curve 36 overlap with curve 22 and curve 21 shown in FIG. 3, which have already been explained. As shown by curves 35 and 36, the average atomized droplet size when using the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG. 1 is significantly larger than the average atomized droplet size when using the conventional Y-jet atomizer. However, when the gas-liquid ratio is >0.2, it becomes almost constant. This is because the spray particles coalesce together in the spray interference section 32 shown in FIG. 12, which has already been explained.

しかし、第13図(イ)および(ロ)、第15図、第1
6図(イ)および(ロ)に示す衝突板およびアトマイザ
チップを用いれば噴霧干渉部32が形成されず、粗粒C
WMの再微粒化が促進され、曲線37.38.39の順
序で平均噴霧粒径か小さくなる。とくに、第15図に示
す階段状の衝突板11と第16図(イ)および(ロ)に
示すアトマイザチップ3とを組み合せると、曲線40に
示すように平均噴霧粒径が一段と小さくなる。すなわち
、気液比−〇。1において、従来のYジェットアトマイ
ザを用いた場合の平均噴霧粒径の約1/4、第1図に示
すこの発明の広角二流体アトマイザを用いた場合の平均
噴霧粒径の約、1/2.4に小さくなり、再微粒化の効
果が顕著である。
However, Fig. 13 (a) and (b), Fig. 15,
If the collision plate and atomizer chip shown in FIGS.
Re-atomization of WM is promoted, and the average atomized particle size decreases in the order of curves 37, 38, and 39. In particular, when the stepped collision plate 11 shown in FIG. 15 is combined with the atomizer chip 3 shown in FIGS. In other words, the gas-liquid ratio -〇. 1, about 1/4 of the average spray particle diameter when using a conventional Y-jet atomizer, and about 1/2 of the average spray particle diameter when using the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG. .4, and the effect of re-atomization is remarkable.

第18図は、気液比と着火距離との関係を、従来のYジ
ェットアトマイザを曲線41によっ℃、第1図に示すこ
の発明の広角二流体アトマイザを曲線42によって、第
15図に示すこの発明の階段状の衝突板11と第16図
(イ)および(ロ)に示すこの発明のアトマイザチップ
3とを組み合せたアトマイザを曲線43によって、夫々
示す図である。
FIG. 18 shows the relationship between the gas-liquid ratio and the ignition distance for a conventional Y-jet atomizer using a curve 41 as shown in FIG. 1 and as shown in FIG. 16A and 16B are diagrams showing an atomizer in which the stepped collision plate 11 of the present invention is combined with the atomizer chip 3 of the present invention shown in FIGS. 16(a) and 16(b), respectively, by a curve 43.

第18図において、曲線41および曲線42は、既に説
明した第6図に示す曲線24および曲線23と重復して
いる。曲線41および曲線42によって示すように、第
1図に示すこの発明の広角二流体アトマイザの着火距離
は、従来のYジェットアトマイザの着火距離の1/2〜
1/3であるが、第15図に示すこの発明の階段状の衝
突板11と第16図(イ)および(−1に示すこの発明
のアトマイザチップ3とを組み合せたアトマイザの着火
距離は、曲線43によって示すように、第1図に示すこ
の発明の広角二流体アトマイザの着火距離よりも更に短
くなっており、バーナ近傍の燃焼を改善する場合に有効
である。
In FIG. 18, curves 41 and 42 overlap the curves 24 and 23 shown in FIG. 6, which have already been described. As shown by curves 41 and 42, the ignition distance of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG.
However, the ignition distance of an atomizer that combines the stepped collision plate 11 of the present invention shown in FIG. 15 and the atomizer chip 3 of the present invention shown in FIGS. 16 (A) and (-1) is As shown by curve 43, the ignition distance is even shorter than the ignition distance of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG. 1, which is effective in improving combustion near the burner.

第19図は、気液比と灰中未燃分率との関係を、従来の
Yジェットアトマイザを曲線44によって、第1図に示
すこの発明の広角二流体アトマイザを曲線45によって
、第15図に示すこの発明の階段状の衝突板11と第1
6図(イ)および(o)に示すこの発明のアトマイザチ
ップ3とを組み合せたアトマイザを曲線46によって、
夫々示す図である。
FIG. 19 shows the relationship between the gas-liquid ratio and the unburned content in ash, with the conventional Y-jet atomizer shown in curve 44, the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG. 1 shown in curve 45, and FIG. The stepped collision plate 11 and the first collision plate of the present invention shown in FIG.
An atomizer combined with the atomizer chip 3 of the present invention shown in FIGS. 6 (a) and (o) is shown by a curve 46
FIG.

第19図において、曲線44および曲#!45は、既に
説明した第7図に示す曲線26および曲線25と重復し
ている。曲線44および曲線45によって示すように、
第1図に示すこの発明の広角二流体アトマイザを用いて
燃焼した場合の灰中未燃分率は、従来のYジェットアト
マイザを用いて燃焼した場合の灰中未燃分率よりも大幅
に少なく、燃焼が良好であるが、第15図に示すこの発
明の階段状の衝突板11と第16図(イ)および(ロ)
に示すこの発明のアトマイザチップ3とを組み合せたア
トマイザを用いて燃焼した場合の灰中未燃分率は、曲線
46によって示すように、第1図に示すこの発明の広角
二流体アトマイザを用いて燃焼した場合の灰中未燃分率
よりも更に少なく、気液比〈0.lの条件でも灰中未燃
分率は2チ以下であり、実母に充分使用できるものであ
る。
In FIG. 19, curve 44 and song #! 45 overlaps with curve 26 and curve 25 shown in FIG. 7, which have already been explained. As shown by curve 44 and curve 45,
The unburned fraction in the ash when burned using the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in Figure 1 is significantly lower than the unburned fraction in the ash when burned using the conventional Y-jet atomizer. , the combustion is good, but the stepped collision plate 11 of the present invention shown in FIG. 15 and FIGS. 16(A) and 16(B)
As shown by curve 46, the unburned fraction in the ash when the atomizer is combined with the atomizer chip 3 of the present invention shown in FIG. It is even lower than the unburned fraction in the ash when burned, and the gas-liquid ratio is <0. Even under the condition of 1, the unburned fraction in the ash is less than 2 cm, which is sufficient for use as a raw material.

第20図は、気液比と発生すす濃度との関係を、従来の
Yジェットアトマイザを直線47によって、第1図に示
すこの発明の広角二流体アトマイザを直線48によって
、第15図に示すこの発明の階段状の衝突板11と第1
6図(イ)および(ロ)に示すこの発明のアトマイザチ
ップ3とを組み合せたアトマイザを直線49によって、
夫々示す図である。この場合は一燃料は軽油であり、微
粒化用媒体は蒸気である。
FIG. 20 shows the relationship between the gas-liquid ratio and the generated soot concentration by a straight line 47 for the conventional Y-jet atomizer, by a straight line 48 for the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG. The stepped collision plate 11 of the invention and the first
The atomizer combined with the atomizer chip 3 of the present invention shown in FIGS. 6 (a) and (b) is connected by a straight line 49.
FIG. In this case, one fuel is light oil and the atomization medium is steam.

蒸気アトマイズは、噴霧燃料と燃焼用空気とが良く混合
しないた謬/、発生するすすの濃度が上昇する傾向があ
った。しかし、第1図に示すこの発明の広角二流体アト
マイザを用いた場合の発生すす濃度は、従来のYジェッ
トアトマイザを用いた場合の発生すす濃度と比較して2
096以上低い。また、第15図に示すこの発明の階段
状の衝突板11と第16図(イ)および(ロ)に示すこ
の発明のアトマイザチップ3とを組み合せたアトマイザ
を用いた場合の発生すす濃度は、第1図に示すこの発明
の広角二流体アトマイザを用いた場合の発生すす濃度と
比較して、さらに20チ以上低い。とくに、実母での条
件に近い気液比(0,15において、発生すす濃度の低
下が著しい。このことから、第15図に示すこの発明の
階段状の衝突板11と第16図(イ)および(ロ)に示
すこの発明のアトマイザチップ3とを組み合せたアトマ
イザは、黒煙の発生が少ない点火トーチとして、ボイラ
に実用できることが判る。
Steam atomization has tended to result in poor mixing of the atomized fuel and combustion air and to increase the concentration of soot produced. However, the soot concentration generated when using the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG.
096 or more low. Further, when using an atomizer that combines the stepped collision plate 11 of the present invention shown in FIG. 15 and the atomizer chip 3 of the present invention shown in FIGS. 16 (a) and (b), the generated soot concentration is as follows: Compared to the soot concentration generated when using the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in FIG. 1, the soot concentration is further lower by 20 degrees or more. In particular, when the gas-liquid ratio (0.15) is close to the actual conditions, the soot concentration decreases markedly. From this, the stepped collision plate 11 of the present invention shown in FIG. It can be seen that an atomizer combined with the atomizer chip 3 of the present invention shown in (b) and (b) can be put to practical use in a boiler as an ignition torch that generates little black smoke.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、粗粒CWMが再微粒化されて粒径が
小さくなるとともに、広角に噴霧されるので、バーナ近
傍における着火が良くなる効果があるとともに、灰中未
燃分が少なくなる効果がある。また、衝突板の背後に0
2不足の還元性燃焼域が生じるので、NOxの発生が減
少する効果がある。
According to this invention, the coarse CWM is re-atomized to reduce the particle size and is sprayed at a wide angle, which has the effect of improving ignition near the burner and reducing unburned content in the ash. There is. Also, there is a 0 behind the collision plate.
Since a reductive combustion region lacking 2 occurs, there is an effect of reducing the generation of NOx.

また、セラミックス製衝突板は摩耗が少なく、熱的衝撃
等によって亀裂が生じても金属板によって押えているの
で破片が脱落せず、燃料の噴霧パターンが急変しない効
果がある。
In addition, the ceramic collision plate has little wear and tear, and even if cracks occur due to thermal shock, etc., the metal plate holds them down, so the fragments do not fall off and the fuel spray pattern does not change suddenly.

さらに、すすの発生が少ないので、点火トーチとして使
用すれば、ボイラ起動時に発生するすすが少くなる効果
がある。
Furthermore, since it generates less soot, when used as an ignition torch, it has the effect of reducing the amount of soot generated when starting a boiler.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の広角二流体アトマイザの断面図、第
2図(a) 、 (b) 、 (C) 、 (dlはと
もに第1図のA部の拡大図、第3図はこの発明の広角二
流体アトマイザおよび従来のYジェットアトマイザの気
液比と平均噴霧粒径との関係を示す図、第4図はこの発
明の広角二流体アトマイザの噴霧流のパターンを示す図
、第5図(A)および(B)は夫々第4@の位置Aおよ
び位iBにおけるアトマイザの中心軸に直角な方向の噴
霧分散量の分布を示す図、第6図はこの発明の広角二流
体アトマイザおよび従来のYジェットアトマイザの気液
比と着火距離との関係を示す図、第7図は同じく気液比
と灰中未燃分率との関係を示す図、第8図は同じく燃焼
温度と排出NOx濃度との関係を示す図、第9図ははじ
く気液比と発生すす濃度との関係を示す図、第10図は
従来のYジェットアトマイザの断面図、第11図は従来
のYジェットアトマイザの噴出孔出口【こおける燃料の
噴出状況を示す図、第12図はこの発明の広角二流体ア
トマイザの噴霧干渉部を示す図、第13図(イ)および
(ロ)はこの発明の広角二流体アトマイザの衝突板の形
状変化の実施例を示す図、第14図(イ)および(ロ)
はこの発明の広角二流体アトマイザの衝突板の形状変化
の他の実施例を示す図、第15図はこの発明の広角二流
体アトマイザの衝突板の形状変化のさらに他の実施例を
示す図、第16図(イ)および(ロ)はアトマイザチッ
プに微粒化媒体のみの噴射孔を設けた状態を示す図、第
17図は、従来のYジェットアトマイザ、第1図に示す
この発明の広角二流体アトマイザ、第13図(イ)およ
び(ロ)に示すこの発明のアトマイザ、第15図に示す
この発明のアトマイザ、第16図(イ)および(ロ)に
示すこの発明のアトマイザ、第15図に示すこの発明の
階段状の衝突板と第16図(イ)および(ロ)に示すこ
の発明のアトマイザチップとを組み合せたアトマイザの
気液比と平均噴霧粒径との関係を示す図、第18図は、
従来のYジェットアトマイザ、第1図に示すこの発明の
広角二流体アトマイザ、第15図に示すこの発明の階段
状の衝突板と第16図(イ)および(ロ)に示すこの発
明のアトマイザチップとを組み合せたアトマイザの気液
比と着火距離との関係を示す図、第19図は同じく気液
比と灰中未燃分率との関係を示す図、第20図は同じく
気液比と発生すす濃度との関係を示す図である。 l・・・微粒化媒体通路  2・・・燃料通路3・・・
アトマイザチップ 4・・・噴出孔5・・・キャップナ
ツト  6・・・油膜7・・・微細油粕     8・
・・粗大油粕9・・・矢印       10・・・逆
流領域11・・・衝突板      12・・・金属板
13・・・止めねじ     14・・・母線15・・
・中心軸      16・・・周縁部17・・・端縁
       18・・・アトマイザ本体19・・・微
粒化媒体噴射孔 20・・・凹面21〜26 、29 
、30 、35〜46・・・曲線27 、28・・・魚
群     31・・・扇形噴霧流32・・・噴霧干渉
部    33 、34・・・円形カップ47〜49・
・・直線
Fig. 1 is a sectional view of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention, Fig. 2 (a), (b), (C), (dl are all enlarged views of section A in Fig. 1, Fig. 3 is the invention) FIG. 4 is a diagram showing the spray flow pattern of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention, and FIG. (A) and (B) are diagrams showing the distribution of the spray dispersion amount in the direction perpendicular to the central axis of the atomizer at the fourth @ position A and position iB, respectively, and Figure 6 shows the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention and the conventional Figure 7 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the ignition distance of the Y-jet atomizer, Figure 7 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the unburned fraction in the ash, and Figure 8 is the same diagram showing the relationship between the combustion temperature and the exhaust NOx. Figure 9 is a diagram showing the relationship between the repelled gas-liquid ratio and the soot concentration, Figure 10 is a cross-sectional view of a conventional Y-jet atomizer, and Figure 11 is a diagram of a conventional Y-jet atomizer. Figure 12 is a diagram showing the spray interference part of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention, and Figures 13 (a) and (b) are the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention. Figures 14 (a) and (b) showing examples of changes in the shape of the collision plate of the atomizer;
15 is a diagram showing another embodiment of the change in the shape of the collision plate of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention, FIG. 15 is a diagram showing still another embodiment of the change in the shape of the collision plate of the wide-angle two-fluid atomizer of the present invention, 16(A) and 16(B) are views showing the state in which the atomizer chip is provided with injection holes for only atomizing medium, FIG. 17 is a view showing the conventional Y-jet atomizer, and the wide-angle second one of the present invention shown in FIG. Fluid atomizer, the atomizer of this invention shown in FIGS. 13(a) and (b), the atomizer of this invention shown in FIG. 15, the atomizer of this invention shown in FIGS. 16(a) and (b), FIG. 16A and 16B are diagrams showing the relationship between the gas-liquid ratio and the average atomized particle diameter of an atomizer that combines the stepped collision plate of the present invention shown in FIG. 16 and the atomizer chip of the present invention shown in FIGS. Figure 18 is
A conventional Y-jet atomizer, a wide-angle two-fluid atomizer of the present invention shown in Fig. 1, a stepped collision plate of the invention shown in Fig. 15, and an atomizer chip of the invention shown in Figs. 16 (a) and (b). Figure 19 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the ignition distance of an atomizer that combines the two, Figure 19 is a diagram showing the relationship between the gas-liquid ratio and the unburned fraction in the ash, and Figure 20 is the same as the gas-liquid ratio and the ignition distance. FIG. 3 is a diagram showing the relationship with the concentration of generated soot. l... Atomization medium passage 2... Fuel passage 3...
Atomizer chip 4...Blowout hole 5...Cap nut 6...Oil film 7...Fine oil scum 8.
... Coarse oil scum 9 ... Arrow 10 ... Backflow area 11 ... Collision plate 12 ... Metal plate 13 ... Set screw 14 ... Bus bar 15 ...
- Central axis 16... Peripheral portion 17... Edge 18... Atomizer body 19... Atomization medium injection hole 20... Concave surfaces 21 to 26, 29
, 30 , 35-46...Curves 27, 28...Fish school 31...Fan-shaped spray flow 32...Spray interference part 33, 34...Circular cup 47-49...
・Straight line

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)複数の噴出孔を同一円周上に配置し、前記複数の
噴出孔の内部で夫々微粒化媒体によって燃料を微粒化し
、微粒化された前記燃料を前記複数の噴出孔から夫々噴
出する二流体アトマイザにおいて、円錐形状の衝突板が
、その軸線を前記複数の噴出孔を配置した同一円周の円
の中心を通りかつ前記円に垂直な方向に一致させるとと
もに、その円錐面を前記複数の噴出孔に対面させて、設
けてあることを特徴とする広角二流体アトマイザ。 (2)前記衝突板の円錐の軸線と前記複数の噴出孔の中
心軸とを含む複数の平面において、前記衝突板の円錐の
母線と前記複数の噴出孔の中心軸との交差角度が10°
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の広角二流体アトマイザ。 (3)前記衝突板の円錐の周縁部がその円錐面から外側
に傾斜しており、前記周縁部の前記衝突板の円錐の母線
方向の長さが前記噴出孔の直径の0.2〜1.5倍であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項記載
の広角二流体アトマイザ。 (4)前記衝突板がセラミックス製であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項、第2項、第3項記載の広角
二流体アトマイザ。 (5)前記衝突板の円錐の底面が金属板によって覆って
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、
第3項、第4項記載の広角二流体アトマイザ。 (6)前記複数の噴出孔と同数の扇形の凹面が夫々前記
複数の噴出孔に対応して前記衝突板の円錐面に設けてあ
り、前記複数の扇形の凹面の中心軸が、夫々、対応する
前記複数の噴出孔の中心軸と前記衝突板の円錐の軸線と
を含む複数の平面内に位置していることを特徴とする特
許請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項、第5項
記載の広角二流体アトマイザ。 (7)段差が等しい複数の段が、前記衝突板の円錐の軸
線を中心として同心円状に、前記衝突板の円錐面上に連
続して設けてあることを特徴とする特許請求の範囲第1
項、第2項、第3項、第4項、第5項記載の広角二流体
アトマイザ。 (8)前記複数の段の等しい段差hと、前記段差hを形
成する隣接する同心円状の段の直径D_iおよびD_i
_+_1との関係が 0.5<(D_i_+_1−D_i)/2h<2であり
、前記段差hと、前記燃料の最大粒子径D_mと、前記
直径D_iおよびD_i_+_1と、前記複数の噴出孔
の直径Dとの関係が D_m<(D_i_+_1−D_i)<D D_m<h<D であることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の広
角二流体アトマイザ。 (9)前記衝突板が金属製であり、底壁を有するセラミ
ックス製の円筒が、前記複数の噴出孔の中心軸を夫々延
長した前記金属製の衝突板の円錐面の位置に、前記底壁
の内面を前記噴出孔に対面させて夫々埋設してあること
を特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項記
載の広角二流体アトマイザ。 (10)前記セラミックス製の円筒の内径D′が前記噴
出孔の直径Dよりも長くしてあり、前記セラミックス製
の円筒の深さdと前記内径D′との関係が0.1<d/
D′<0.5 であることを特徴とする特許請求の範囲第9項記載の広
角二流体アトマイザ。 (11)前記微粒化媒体のみを噴射する複数の噴射孔が
、前記複数の噴出孔の噴出方向と同じ方向で、前記複数
の噴出孔を配置した同一円周上に配置してあることを特
徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4
項、第5項、第7項、第8項、第9項、第10項記載の
広角二流体アトマイザ。 (12)前記複数の噴射孔の直径が前記複数の噴出孔の
直径よりも短くしてあることを特徴とする特許請求の範
囲第11項記載の広角二流体アトマイザ。
[Scope of Claims] (1) A plurality of ejection holes are arranged on the same circumference, and fuel is atomized by an atomizing medium inside each of the plurality of ejection holes, and the atomized fuel is transferred to each of the plurality of ejection holes. In the two-fluid atomizer that ejects water from each of the ejection holes, a conical collision plate has an axis that passes through the center of a circle having the same circumference in which the plurality of ejection holes are arranged and coincides with a direction perpendicular to the circle, A wide-angle two-fluid atomizer, characterized in that the conical surface thereof is provided so as to face the plurality of ejection holes. (2) In a plurality of planes including the axis of the cone of the collision plate and the central axes of the plurality of jet holes, the intersection angle between the generatrix of the cone of the collision plate and the central axis of the plurality of jet holes is 10°.
The wide-angle two-fluid atomizer according to claim 1, characterized in that: (3) The peripheral edge of the cone of the collision plate is inclined outward from its conical surface, and the length of the peripheral edge in the generatrix direction of the cone of the collision plate is 0.2 to 1 of the diameter of the jet hole. The wide-angle two-fluid atomizer according to claims 1 and 2, characterized in that the angle is .5 times larger. (4) The wide-angle two-fluid atomizer according to claims 1, 2, and 3, wherein the collision plate is made of ceramics. (5) Claims 1 and 2, characterized in that the bottom surface of the cone of the collision plate is covered with a metal plate.
The wide-angle two-fluid atomizer according to items 3 and 4. (6) The same number of fan-shaped concave surfaces as the plurality of ejection holes are provided on the conical surface of the collision plate, corresponding to the plurality of ejection holes, respectively, and the center axes of the plurality of fan-shaped concave surfaces are arranged so as to correspond to the plurality of ejection holes, respectively. Claims 1, 2, and 3 are located within a plurality of planes including the central axes of the plurality of jet holes and the axis of the cone of the collision plate. The wide-angle two-fluid atomizer according to items 4 and 5. (7) A plurality of steps having the same level difference are successively provided on the conical surface of the collision plate concentrically about the axis of the cone of the collision plate.
The wide-angle two-fluid atomizer described in Items 1, 2, 3, 4, and 5. (8) Equal step h of the plurality of steps and diameters D_i and D_i of adjacent concentric steps forming the step h
_+_1 is 0.5<(D_i_+_1-D_i)/2h<2, and the step h, the maximum particle diameter D_m of the fuel, the diameters D_i and D_i_+_1, and the diameter D of the plurality of ejection holes The wide-angle two-fluid atomizer according to claim 7, wherein the relationship between D_m<(D_i_+_1-D_i)<D D_m<h<D. (9) The collision plate is made of metal, and a ceramic cylinder having a bottom wall is placed on the bottom wall at a position of a conical surface of the metal collision plate extending from the central axis of each of the plurality of ejection holes. The wide-angle two-fluid atomizer according to claims 1, 2, and 3, wherein the wide-angle two-fluid atomizer is buried with its inner surface facing the ejection hole. (10) The inner diameter D' of the ceramic cylinder is longer than the diameter D of the jet hole, and the relationship between the depth d of the ceramic cylinder and the inner diameter D' is 0.1<d/
The wide-angle two-fluid atomizer according to claim 9, characterized in that D'<0.5. (11) The plurality of injection holes that inject only the atomized medium are arranged in the same direction as the ejection direction of the plurality of injection holes, and on the same circumference around which the plurality of injection holes are arranged. Claims 1, 2, 3, and 4
The wide-angle two-fluid atomizer described in Items 1, 5, 7, 8, 9, and 10. (12) The wide-angle two-fluid atomizer according to claim 11, wherein the diameter of the plurality of injection holes is smaller than the diameter of the plurality of injection holes.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5517043A (en) * 1978-07-24 1980-02-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner
JPS5755310A (en) * 1980-09-22 1982-04-02 Takuma Sogo Kenkyusho:Kk Liquid fuel spraying burner

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5517043A (en) * 1978-07-24 1980-02-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner
JPS5755310A (en) * 1980-09-22 1982-04-02 Takuma Sogo Kenkyusho:Kk Liquid fuel spraying burner

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