[发明专利]一种具有凸起脊结构的预膜式气体辅助雾化喷嘴

说明书

本发明公开了一种具有凸起脊结构的预膜式气体辅助雾化喷嘴，涉及工业燃烧设备技术领域，包括第一通道、第二通道、锥形钝体、唇口、旋流器；其中，所述唇口与所述锥形钝体构成第一腔体；所述第一腔体开设有第一渐缩出口；所述第一腔体用于将气体与液体进行混合；所述第一通道通过所述旋流器上的旋流叶片与所述第一腔体连通；所述第二通道通过所述旋流器上的进气孔与所述第一腔体连通；所述锥形钝体与所述旋流器固定连接；所述锥形钝体的气液混合物的接触面为凸起脊结构，所述凸起脊的脊线为圆台螺旋线。本发明解决了在低压喷射下雾化质量低的难题。

技术领域

本发明涉及工业燃烧设备技术领域，更具体的说是涉及一种具有凸起脊结构的预膜式气体辅助雾化喷嘴。

背景技术

在工业燃油燃烧设备中，雾化喷嘴是核心部件，直接影响着燃油燃烧设备的工作性能。而燃油液滴的蒸发速度与液滴直径平方成正比，所以提高雾化质量使燃油雾滴更微细和均匀的分布，能够使燃油具有更高的燃尽性，起到节约能源的效果。

现有的燃油雾化喷嘴主要分为机械压力雾化喷嘴和介质雾化喷嘴，其中机械压力雾化喷嘴虽然结构简单、安装方便但是负荷调节比范围较小，低油压下雾化效果急剧变差，产生积碳和结焦现象；介质雾化喷嘴分为：外混式、内混式、气泡雾化式。其中外混式喷嘴气耗率较大基本都在25％以上，造成排烟热损失和尾部受热面低温腐蚀和积灰；内混式喷嘴(Y型)的气耗率有待进一步降低；而气泡雾化喷嘴的均匀泡状流形成受运行工况、流变特性、几何结构影响，不易实现自动控制。

综合现有各类型雾化喷嘴的特点，如何提高低压喷射下雾化质量是本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有凸起脊结构的预膜式气体辅助雾化喷嘴，以解决背景技术中提出的问题，使得在低压喷射下达到高雾化质量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有凸起脊结构的预膜式气体辅助雾化喷嘴，其特征在于，包括第一通道、第二通道、锥形钝体、唇口、空气罩、旋流器；其中，所述唇口与所述锥形钝体构成第一腔体；所述第一腔体开设有第一渐缩出口；所述第一腔体用于将气体与液体进行混合；第一通道通过所述旋流器上的旋流叶片与所述第一腔体连通；所述第二通道通过所述旋流器上的进气孔与所述第一腔体连通；所述锥形钝体与所述旋流器固定连接；所述锥形钝体的气液混合物的接触面为凸起脊结构，所述凸起脊的脊线为圆台螺旋线。

通过采用上述技术方案，具有以下有益效果：本发明中的雾化喷嘴将锥形钝体光滑无起伏的外表面改进为具有凸起脊结构的外表面，使从旋流叶片流入第一腔体并延展成膜的燃油，在旋流作用、雾化气剪切作用、以及具有凸起脊结构的锥形钝体的外表面不断进行脉动摩擦的作用，极大的增加了油膜表面的紊流度，使其迅速被拉伸变薄、失稳破碎喷出，在低进油压力下也能达到较高的雾化质量。

优选的，还包括空气引射孔，所述空气引射孔在空气罩外圆上沿圆周均匀分布。

通过采用上述技术方案，具有以下有益效果：喷口处高速油流的喷射导致了空气引射孔的内外压差，在压差的作用下，喷嘴从外界引射周围空气经由空气引射孔，经过渐缩出口形成高速气流，加强对雾化后油滴的空间扰动作用，设置空气引射孔的作用有两方面：1、利用气体的剪切力使油膜或燃油液滴快速失稳从而达到二次破碎雾化的效果；2、促进油滴在空间的均匀分布，有利于后续燃烧的进行。

优选的，还包括空气罩，所述空气罩与所述唇口构成第二腔体；所述第二腔体开设有第二渐缩出口。

优选的，喷嘴外连接件的内壁与喷嘴内连接件的外壁构成所述第一通道。

优选的，所述喷嘴内连接件的内壁构成所述第二通道。

优选的，所述锥形钝体外表面的凸起脊结构横截面可以为三角形、半圆形、矩形、梯形。

优选的，所述脊线满足下述参数方程：