專(zhuān)利名稱(chēng)：一種燃燒器噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒器噴嘴，特別是指一種可將重質(zhì)和劣質(zhì)燃料充分霧化的燃燒器噴嘴。
背景技術(shù)：
燃燒器由燃料噴嘴和調(diào)風(fēng)器組成。燃燒器噴嘴是工業(yè)窯爐用燃燒器的關(guān)鍵部件， 燃料噴嘴安置在調(diào)風(fēng)器軸心線(xiàn)上，將燃料霧化成細(xì)滴，以一定的擴(kuò)散角(也稱(chēng)霧化角)噴入燃燒室內(nèi)，與調(diào)風(fēng)器送入的空氣相混后著火燃燒?，F(xiàn)行的燃料噴嘴主要有壓力霧化和雙流體霧化兩種。壓力霧化燃料噴嘴由分流片、旋流片和霧化片組成。使用時(shí)，燃料一般在旋流片內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)中心孔噴出，在離心力的作用下破碎成細(xì)滴，經(jīng)霧化后的燃料滴平均直徑多在100微米以下。壓力霧化通行的是采用單流體機(jī)械增壓式，因霧化效果難以滿(mǎn)足要求而逐步退出市場(chǎng)。雙流體霧化燃料噴嘴則利用蒸汽或壓縮空氣作為霧化介質(zhì)，利用調(diào)整流動(dòng)氣體產(chǎn)生的負(fù)壓虹吸使燃料加速而破碎霧化?？梢?jiàn)，雙流體霧化在原理上即明顯優(yōu)于單流體機(jī)械增壓式，其中用蒸汽作為霧化介質(zhì)的丫型燃料噴嘴，因蒸汽通道和燃料通道成丫形斜交而得名，它具有負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、蒸汽消耗少的優(yōu)點(diǎn)。但市場(chǎng)證明，雙流體霧化還存在極大地改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙流體燃燒器噴嘴，綜合單流體機(jī)械增壓式與氣流虹吸和雙流體液氣泡變壓爆裂的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生雙流和同時(shí)繞中心高速旋轉(zhuǎn)式的“龍卷風(fēng)”式霧化方式，以保證燃料滴直徑在30微米以下平均直徑在5微米左右。根據(jù)上述目的設(shè)計(jì)了一種燃燒器噴嘴，包括噴嘴底座，在該底座內(nèi)與軸線(xiàn)平行方向上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道和燃料通道，所述進(jìn)氣通道和燃料通道均通達(dá)混旋渦腔，該混旋渦腔與噴口連通，所述噴嘴底座為柱體，在該噴嘴底座的前端沿軸線(xiàn)開(kāi)有一沉孔，該沉孔與直通前端的燃料通道平行且與進(jìn)氣通道貫通；在該沉孔中，擱置有一截面呈丁字形旋轉(zhuǎn)體的旋片，該旋片的下部為中空管，旋片頂端的盤(pán)片擱置在沉孔沿上并被噴嘴帽內(nèi)壁沿邊緣壓緊和定位，該旋片與噴嘴帽間沿軸向構(gòu)成的腔室即所述的混旋渦腔；所述噴嘴帽罩套在噴嘴底座的前端，噴口開(kāi)設(shè)在噴嘴帽的頂端，在噴口內(nèi)設(shè)有一調(diào)節(jié)芯，在該調(diào)節(jié)芯的錘頭形下部與旋片的內(nèi)壁螺接。其中，在所述噴嘴底座的前端開(kāi)設(shè)有一環(huán)形燃料通道槽，該燃料通道槽與燃料通道垂直且直接連通。在所述旋片頂端的盤(pán)片上，沿軸向開(kāi)有與燃料通道槽匹配且連通的貫通孔，在盤(pán)片上還開(kāi)有與所述沉孔貫通的斜向孔，旋片下端與沉孔之間為間隙配合，該間隙構(gòu)成的腔室為與進(jìn)氣通道連通的進(jìn)氣通道腔。所述旋片頂端盤(pán)片上表面上均布有與周向法線(xiàn)方向成30 45度夾角的槽，該槽貫通盤(pán)片的邊緣和中空孔。所述的旋片頂端盤(pán)片上表面上的槽為線(xiàn)性槽，該槽成對(duì)設(shè)置，一條在邊緣處與燃料通道槽連通，相鄰的另一條在邊緣處與斜向孔連通并依此類(lèi)推。在所述旋片的下端設(shè)有對(duì)沿軸線(xiàn)中空的下端口進(jìn)行封堵的緊固螺母，在該旋片下部與旋片頂端盤(pán)片的結(jié)合部的同一周向上，還均勻地設(shè)置有貫穿旋片下部側(cè)壁的氣旋流通孔。所述的氣旋流通孔為斜向孔，該通孔與周向法線(xiàn)方向成30 45 度夾角，且該通孔成對(duì)設(shè)置。另外，所述的噴口為向外的喇叭口狀，喇叭口的側(cè)壁與底面的夾角為60 120度。所述調(diào)節(jié)芯與噴口配合的頂端為也呈丁字形旋轉(zhuǎn)體的調(diào)節(jié)芯頂片，該丁字形旋轉(zhuǎn)體的盤(pán)面的底面形狀與所述喇叭口的形狀相適應(yīng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，零部件少，裝配、維護(hù)容易，且零部件均為金屬件，適宜高溫環(huán)境，適用腐蝕性醇醚基環(huán)保液體燃料和高粘度環(huán)保乳化重油等多雜質(zhì)高顆粒液體燃料。使用時(shí)，借助噴嘴內(nèi)部設(shè)置的斜孔和斜向槽導(dǎo)向，使帶壓氣流和燃料流均以旋轉(zhuǎn)的方式從噴口噴出，噴出的流體在調(diào)節(jié)芯頂端的丁字形旋轉(zhuǎn)體引導(dǎo)并借助雙流體虹吸的優(yōu)勢(shì)，在噴口前的軸線(xiàn)上形成中心負(fù)壓和雙流同時(shí)繞中心高速旋轉(zhuǎn)的“龍卷風(fēng)”式霧化方式，在高速形成的壓力下，使氣液混旋流中的密集微氣泡爆裂，有效地保證了大徑燃料滴的直徑在30 甚至10微米以下，令液體燃料與助燃空氣混合更充分、均衡，大大提高可燃液體微粒與空氣中的氧氣接觸面積，尤如噴氣式音爆快速燃燒，物質(zhì)燃燒徹底，火焰明澈光亮溫度高，液氣混合均衡，熱效率與熱利用率高，排放物質(zhì)極少，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益極佳。


附圖1是本發(fā)明裝配后的立體形態(tài)示意圖；附圖2是附圖1的立體全剖側(cè)視示意圖；附圖3是附圖1的主視全剖示意圖；附圖4是附圖1的零部件分解示意圖；附圖5是附圖3的部分旋轉(zhuǎn)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)代指說(shuō)明，1-噴嘴底座，2-進(jìn)氣通道，3-進(jìn)氣導(dǎo)孔，4-噴嘴帽，5-沉孔即進(jìn)氣通道腔，6-氣旋流通孔，8-混旋渦腔，9-調(diào)節(jié)芯，91-調(diào)節(jié)芯頂片，10-噴口，11-旋片， 111-盤(pán)片，112-貫通孔，113-斜向孔，114-槽，115-中空管，12-燃料通道槽，13-緊固螺母， 14-燃料通道。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的主旨是提供一種雙壓雙流式燃燒器噴嘴，借助在噴嘴前產(chǎn)生的小型“龍卷風(fēng)”，以強(qiáng)力卷緊卷住并粉碎燃料流體，實(shí)現(xiàn)了燃料流體的充分霧化即液滴徑小于30微米。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。附圖1 4給示了一種燃燒器噴嘴的設(shè)計(jì)方案。圖1顯示了本發(fā)明裝配看一看整體形態(tài)，圖4、2和3顯示了各零部件間的裝配和連接關(guān)系?？梢?jiàn)，本燃燒器噴嘴以噴嘴底座 1為基礎(chǔ)，并依序裝配有旋片11、調(diào)節(jié)芯9和噴嘴帽4。在噴嘴底座的前端開(kāi)設(shè)有一環(huán)形燃料通道槽12，噴嘴帽罩套在噴嘴底座的前端，噴口開(kāi)設(shè)在噴嘴帽的頂端，在噴口內(nèi)設(shè)有一調(diào)節(jié)芯，在該調(diào)節(jié)芯的錘頭形下部與旋片的內(nèi)壁螺接。圖5給出了本發(fā)明裝配后經(jīng)全剖的部分旋轉(zhuǎn)示意圖。綜合各圖可知，所述底座為一柱體，在底座內(nèi)與軸線(xiàn)平行方向上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道2和燃料通道15，在該噴嘴底座的前端沿軸線(xiàn)開(kāi)有一沉孔，環(huán)形燃料通道槽開(kāi)在沉孔的外側(cè)并繞沉孔一周，該沉孔與直通前端的燃料通道平行且與進(jìn)氣通道貫通，進(jìn)氣通道口位于該沉孔的底部上，而燃料通道槽與燃料通道垂直且直接連通。在該沉孔中，擱置有一截面呈丁字形旋轉(zhuǎn)體的旋片11，該旋片的下部為中空管115，旋片頂端的盤(pán)片111擱置在沉孔沿上并被噴嘴帽4內(nèi)壁沿邊緣壓緊和定位，該旋片與噴嘴帽間沿軸向構(gòu)成的腔室即所述的混旋渦腔。所述進(jìn)氣通道和燃料通道均通達(dá)混旋渦腔 8，該混旋渦腔與噴口 10連通。在所述旋片頂端的盤(pán)片上，沿軸向開(kāi)有與燃料通道槽匹配且連通的貫通孔112，在盤(pán)片上還開(kāi)有與所述沉孔貫通的斜向孔113，旋片下端與沉孔之間為間隙配合，該間隙構(gòu)成的腔室為與進(jìn)氣通道連通的氣通道腔5。在旋片頂端盤(pán)片上表面上均布有與周向法線(xiàn)方向成30 45度夾角的槽114，該槽貫通盤(pán)片的邊緣和中空孔；述的旋片頂端盤(pán)片上表面上的槽為線(xiàn)性槽，該槽成對(duì)設(shè)置，一條在邊緣處與燃料通道槽連通，相鄰的另一條在邊緣處與斜向孔連通并依此類(lèi)推。同時(shí)，在旋片的下端設(shè)有對(duì)沿軸線(xiàn)中空的下端口進(jìn)行封堵的緊固螺母13，在該旋片下部與旋片頂端盤(pán)片的結(jié)合部的同一周向上，還均勻地設(shè)置有貫穿旋片下部側(cè)壁的通孔6，該通孔為斜向孔，該通孔與周向法線(xiàn)方向成30 45 度夾角，且該通孔成對(duì)設(shè)置。所述的噴口為向外的喇叭口狀，喇叭口的側(cè)壁與底面的夾角為60 120度。所述調(diào)節(jié)芯與噴口配合的頂端呈丁字形旋轉(zhuǎn)體91，該丁字形旋轉(zhuǎn)體的盤(pán)面的底面形狀與所述喇叭口的形狀相適應(yīng)。綜上所述，本發(fā)明噴嘴的主體由底座、旋片及其緊固螺母、噴嘴帽和調(diào)節(jié)芯組成。 其中底座中設(shè)有二流體氣路通道和液路通道，而旋片中空管上的斜向通孔可比喻為一級(jí)氣路，旋片的頂蓋或盤(pán)片表面上的斜向槽則構(gòu)成二級(jí)氣路和液路，通過(guò)一、二級(jí)氣路和液路引導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)流體在混旋渦腔匯合后形成三級(jí)氣液混合流體，該三級(jí)氣液混合流體在調(diào)節(jié)芯和喇叭狀噴口的引導(dǎo)下進(jìn)一步加強(qiáng)了旋轉(zhuǎn)，且由圖示可知噴口的形狀是先向中心收口后再?gòu)V角擴(kuò)散形成三級(jí)旋流擴(kuò)散口，故被擠壓在混旋渦腔內(nèi)且已經(jīng)充分混合的氣液混合流體一涌出噴口，則快速旋轉(zhuǎn)前沖和減壓，壓力釋放徹底地使液滴爆碎爆裂，于是就產(chǎn)生了最大粒徑小于30微米的極細(xì)液滴氣液二元混合體。
權(quán)利要求
1.一種燃燒器噴嘴，包括噴嘴底座(1)，在該底座內(nèi)與軸線(xiàn)平行方向上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道(2)和燃料通道(15)，所述進(jìn)氣通道和燃料通道均通達(dá)混旋渦腔(8)，該混旋渦腔與噴口 (10)連通，其特征是所述噴嘴底座為柱體，在該噴嘴底座的前端沿軸線(xiàn)開(kāi)有一沉孔(5)，該沉孔與直通前端的燃料通道平行且與進(jìn)氣通道貫通；在該沉孔中，擱置有一截面呈丁字形旋轉(zhuǎn)體的旋片(11)，該旋片的下部為中空管 (115)，旋片頂端的盤(pán)片(111)擱置在沉孔沿上并被噴嘴帽內(nèi)壁沿邊緣壓緊和定位，該旋片與噴嘴帽間沿軸向構(gòu)成的腔室即所述的混旋渦腔；所述噴嘴帽罩套在噴嘴底座的前端，噴口開(kāi)設(shè)在噴嘴帽的頂端，在噴口內(nèi)設(shè)有一調(diào)節(jié)芯(9)，在該調(diào)節(jié)芯的錘頭形下部與旋片的內(nèi)壁螺接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器噴嘴，其特征是在所述噴嘴底座的前端開(kāi)設(shè)有一環(huán)形燃料通道槽(12)，該燃料通道槽與燃料通道垂直且直接連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒器噴嘴，其特征是在所述旋片頂端的盤(pán)片上，沿軸向開(kāi)有與燃料通道槽匹配且連通的貫通孔(112)，在盤(pán)片上還開(kāi)有與所述沉孔貫通的斜向孔 (113)，旋片下端與沉孔之間為間隙配合，該間隙構(gòu)成的腔室為與進(jìn)氣通道連通的進(jìn)氣通道腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒器噴嘴，其特征是所述旋片頂端盤(pán)片上表面上均布有與周向法線(xiàn)方向成30 45度夾角的槽(114)，該槽貫通盤(pán)片的邊緣和中空孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃燒器噴嘴，其特征是所述的旋片頂端盤(pán)片上表面上的槽為線(xiàn)性槽，該槽成對(duì)設(shè)置，一條在邊緣處與燃料通道槽連通，相鄰的另一條在邊緣處與斜向孔連通并依此類(lèi)推。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的燃燒器噴嘴，其特征是在所述旋片的下端設(shè)有對(duì)沿軸線(xiàn)中空的下端口進(jìn)行封堵的緊固螺母(13)，在該旋片下部與旋片頂端盤(pán)片的結(jié)合部的同一周向上，還均勻地設(shè)置有貫穿旋片下部側(cè)壁的氣旋流通孔(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒器噴嘴，其特征是所述的通孔為斜向孔，該通孔與周向法線(xiàn)方向成30 45度夾角，且該通孔成對(duì)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃燒器噴嘴，其特征是所述的噴口為向外的喇叭口狀，喇叭口的側(cè)壁與底面的夾角為60-120度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒器噴嘴，其特征是所述調(diào)節(jié)芯與噴口配合的頂端為也呈丁字形旋轉(zhuǎn)體的調(diào)節(jié)芯頂片(91)，該丁字形旋轉(zhuǎn)體的盤(pán)面的底面形狀與所述喇叭口的形狀相適應(yīng)。
全文摘要
一種燃燒器噴嘴，以柱體噴嘴底座為基礎(chǔ)，并依序裝配有旋片、調(diào)節(jié)芯和噴嘴帽。在噴嘴底座的前端開(kāi)設(shè)有一環(huán)形燃料通道槽，噴嘴帽罩套在噴嘴底座的前端，噴口開(kāi)設(shè)在噴嘴帽的頂端，在噴口內(nèi)設(shè)有一調(diào)節(jié)芯，在該調(diào)節(jié)芯的錘頭形下部與旋片的內(nèi)壁螺接，在噴嘴底座內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道和燃料通道且均通達(dá)與噴口連通的混旋渦腔室。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，零部件少，裝配、維護(hù)容易，適宜高溫和腐蝕性、高粘度等多雜質(zhì)高顆粒液體燃料；借助噴嘴內(nèi)部設(shè)置的斜孔和斜向槽導(dǎo)向形成了油氣混合密集微細(xì)氣泡變壓爆裂霧化和雙流高速旋轉(zhuǎn)的“龍卷風(fēng)”撕裂式霧化，提高了供氧量，燃燒徹底，火焰明澈光亮溫度高，液氣混合均衡，熱效率與熱利用率高，排放物質(zhì)極少，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益極佳。
文檔編號(hào)F23D11/38GK102242930SQ20111019663
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者楊樂(lè)平, 王愛(ài)武 申請(qǐng)人:清遠(yuǎn)市精旺環(huán)保設(shè)備有限公司