[发明专利]一种具有高引射烟气的高原型燃油燃烧器及设计方法

说明书

本发明涉及燃烧设备技术领域，具体涉及一种具有高引射烟气的高原型燃油燃烧器及设计方法。具有高引射烟气的高原型燃油燃烧器包括：雾化喷嘴、稳焰盘、燃烧筒和燃烧腔，所述雾化喷嘴位于稳焰盘中部，所述燃烧筒套装于稳焰盘外侧，所述燃烧筒设置于燃烧腔中，所述燃烧腔内侧铺设有蓄热材料。它具有低压空气辅助雾化喷嘴，改善高原高寒环境下机械式雾化喷嘴雾化效果差的问题；采用高温烟气自循环技术设计燃烧筒结构实现燃烧室的烟气高循环率，解决燃烧污染排放较高的问题；采用流动阻力较小的叶片式旋流稳焰盘稳定火焰；采用蓄热材料强化燃油燃烧，提高燃烧效率。

技术领域

本发明涉及燃烧设备技术领域，具体涉及一种具有高引射烟气的高原型燃油燃烧器及设计方法。

背景技术

高原高寒地区环境参数变化大、含氧量低、温度低，气压低，风机供风量不够，会导致普通燃烧机点火困难、燃烧功率及效率降低，污染排放高等问题。即使风量能够达到空燃比要求，就目前我国日益严峻的环保要求看，很多平原燃烧机无法实现高原环境的高效清洁燃烧。

现有商用燃烧机喷嘴大部分是纯压力雾化式或双流体喷嘴，高原高寒环境下采用纯压力雾化喷嘴不能保证油品的良好雾化，现有双流体喷嘴大部分是通过高压气体促进燃油的雾化，但有时高原高寒环境不易具备高压条件，如本案中的辅助雾化气体压力远低于燃油压力，故为增强雾化效果需要设计新的两相流喷嘴。

现有燃烧机的燃烧筒为短圆筒状，壁面不开孔(除了若干安装孔槽)，起安装稳焰盘和导流的作用，从结构上无法引射高温烟气回流。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种具有高引射烟气的高原型燃油燃烧器及设计方法，它具有低压空气辅助雾化喷嘴，改善高原高寒环境下机械式雾化喷嘴雾化效果差的问题；采用高温烟气自循环技术设计燃烧筒结构实现燃烧室的烟气高循环率，解决燃烧污染排放较高的问题；采用流动阻力较小的叶片式旋流稳焰盘稳定火焰；采用蓄热材料强化燃油燃烧，提高燃烧效率；其采用的技术方案如下：

一种具有高引射烟气的高原型燃油燃烧器，其特征在于，包括：雾化喷嘴、稳焰盘、燃烧筒和燃烧腔，所述雾化喷嘴位于稳焰盘中部，所述燃烧筒套装于稳焰盘外侧，所述燃烧筒设置于燃烧腔中，所述燃烧腔内侧铺设有蓄热材料。

在上述技术方案基础上，所述雾化喷嘴包括油芯、旋流芯和外壳，所述油芯与外壳螺纹连接，所述油芯中心具有通油腔，所述外壳上开设有进气孔，所述油芯位于外壳中，所述油芯的外壁与外壳的内壁之间围成通气腔,所述旋流芯连接于油芯的右端处并位于外壳中，所述旋流芯中心具有与油芯的通油腔相连通的增压通油腔，所述旋流芯的右端面为锥形面，所述旋流芯的右端面上开设有若干条与通气腔相连通的旋流槽，所述旋流芯的右端开设有与增压通油腔相连通的锥形油孔,所述外壳的右端开设有锥形喷孔，所述锥形油孔的右端、旋流槽及锥形喷孔的左端三者相交汇，所述锥形油孔和锥形喷孔组成一个拉伐尔喷管，所述锥形油孔的锥孔母线为维托辛斯基曲线。

在上述技术方案基础上，所述油芯的右端具有突出部，所述旋流芯的左端面向右凹陷形成容置部，所述突出部穿入容置部中，所述突出部与容置部之间设置有密封圈。

在上述技术方案基础上，所述燃烧筒主要由第一圆柱筒部、内凹的曲线形筒部、锥形筒部和第二圆柱筒部由左至右依次一体构成，所述锥形筒部上开设有若干个引射槽。

在上述技术方案基础上，所述稳焰盘的叶片的叶片倾角为35°。

在上述技术方案基础上，所述引射槽宽度为11.5mm，高度为17mm。

一种制造上述高原型燃油燃烧器的方法，其特征在于，包括：

A1设计稳焰盘的步骤，所述设计稳焰盘的步骤包括:

S1)盘体尺寸设计

根据燃烧机功率及燃烧筒尺寸确定稳焰盘的尺寸范围；进行试验，确定最佳尺寸；

S2)叶片设计