专利名称：互击式气动雾化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种互击式气动雾化器，特别是指可燃液体与蒸汽(或压缩空气)在混合腔入口处以互击方式完成第一次混合雾化，在混合腔出口处完成第二次雾化的装置，属于燃烧装置的雾化技术。
背景技术：
在燃烧装置的雾化技术发展过程中，对于流动性较好的液体燃料作为被雾化介质，当其粘度4°E以下时，大多是利用液体泵升压到1.01～3.5MPa以增加被雾化介质的动能，使它在喷嘴出口处具有较大的能量而实现雾化，此种雾化方式称为机械雾化(液体泵的机械力使液体介质雾化)，而此种装置称为机械雾化器。一般机械雾化器主要是用于高品质清洁的燃料。
但当燃烧装置使用的液体燃料粘度大，在粘度大于20°E时，使用该种雾化器时则需大大增加泵的功率，甚至要选择昂贵特殊的泵，使燃料管路及其连接和控制附件均须提高耐压等级，故使泵及管路系统的费用大大增加，更主要的是，即使实现雾化器增压也很难保证雾化质量。
目前燃油雾化器已广泛使用在冶金、石油、化工、建材等行业的加热炉燃烧器和工业锅炉燃烧器上。现有的液体燃料的气动雾化器是利用蒸汽与可燃介质的混合来完成气动雾化功能的，一般是在油气混合室完成一次雾化，再经喷头使油气喷出，完成二次雾化，或利用油路增加的旋流器而使雾化平均粒度达到60μm这样的雾化能力不够理想，在使用高粘度燃油时会造成燃烧不充分而使燃烧器上产生积炭和结焦。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种互击式气动雾化器，它适用于粘度较高的液体燃料，可利用少量的雾化介质的动能及热量完成液体燃料的第一次雾化，再利用液体燃料与雾化介质(蒸汽或压缩空气)的混合雾化气的能量膨胀到音速或超音速实现第二次雾化，从而提高了雾化质量，同时可减少雾化介质的消耗量。
本实用新型的技术方案是互击式气动雾化器包括喷头和设在其前端的至少一个喷口，在喷头内装有油汽(气)喷嘴芯，油汽(气)喷嘴芯通过喷嘴芯座与燃油管连通，在燃油管的外围是雾化介质管，其前端固定在喷嘴芯座上，其后端用法兰固定在外壳的底板上，燃油管的后端固定在安装座上并与燃油接嘴连通；安装座的侧壁上设有雾化介质接嘴。所述的油汽(气)喷嘴芯的前部侧壁上设有至少4个向前倾斜的喷油孔，喷油孔的轴线与喷汽(气)孔的轴线之间的夹角β等于60°至90°。所述的雾化介质可以是高温高压蒸汽，也可以是高压空气。在喷头前端的喷口可以是一个单独的孔，其孔径按照工况要求限定火焰的喷射扇角，例如α＜15°；喷口也可以是至少5个环形排列的、其轴线向外倾斜的，根据工况的要求，其倾斜度限定火焰的喷射扇角，例如α＝20°至90°，或者α＞140°；喷口也可以是一个扁缝式的，按照工况的要求，以其宽度限定火焰的厚度。
本实用新型的优点在于1、可适用于粘度较高(20°E)的液体燃料，如渣油、重油、和轻质油，由于雾化质量高，使燃烧产物污染少，不冒黑烟，降低了对燃料清洁度的要求。
2、液和汽(气)相掺混和充分，两相流剪切强烈，气动力强大。
3、由于液汽(气)混合物的流速在喷口处达到音速或超音速，实现两级超音速雾化，提高了雾化质量，不易发生积炭和堵塞。
4、雾化粒度极细，可达30μm。
5、可利用少量的雾化介质(可达0.2至0.24Nm3/kg油)。
6、可按照工况的要求形成不同形状的火焰。
7、由于输送燃料的压力降低，汽0.25～0.37Mpa，油0.2～0.25Mpa，可降低管道系统的费用并提高使用安全性。
图1为本实用新型的结构和燃油、雾化介质的流动示意图图2为喷头的第一实施例，即单孔喷头的结构示意图图3为图2的左视图图4为喷头的第二实施例，即多孔环状喷头的结构示意图图5为图4的左视图图6为喷头的第三实施例，即平面火焰喷头的结构示意图图7为图6的左视图图8为喷头的第四实施例，即扁平火焰喷头的结构示意图图9为图8的左视图具体实施方案如图1所示互击式气动雾化器的前部设有喷头1，在喷头1的前端有至少一个喷口2，在喷口1内装有油汽喷嘴芯3，油汽喷嘴芯3通过喷嘴芯座4与燃油管5连通，在燃油管5的外围是雾化介质管6，其前端固定在喷嘴芯座4上，其后端焊接在法兰7上。燃油管5的后端固定在安装座9上，并与燃油接嘴10连通；安装座9的侧壁上设有雾化介质接嘴11。所述的油汽喷嘴芯3安装在喷头1内腔的后部，其通过喷嘴芯座4与燃油管连通，在油汽喷嘴芯3的前部侧壁上设有至少4个向前方倾斜的喷油孔12，喷油孔的轴线与喷汽(气)8孔的轴线之间的夹角α＝60°至90°。所述的雾化介质可以是高温高压蒸汽，也可以是高压空气。
燃油从燃油接嘴10进入燃油管5，再经过喷嘴芯座4和油汽喷嘴芯3上的喷油孔12后，进入由喷头1内壁和喷嘴3外壁所构成的进行收缩扩张的混合腔13，在混合腔13中被加速，并与带有动能和热能的雾化介质，如高温高压蒸汽，在两股流体夹角成60°至90°的情况下相互夹击、掺混和加速，使气动能量充分交换，完成第一次雾化。在混合腔内，当混合油汽达到喷头1的喷口2处时，就以音速或超音速的射流喷出，剪切、破碎和掺混，完成第二次雾化，获得极细的燃油颗粒，平均雾化粒度可达SMD≤30μm。由于油汽混合物速度高，因而不易结焦和堵塞，同时，对燃油和雾化介质的压力要求较低。此外，可按照工况的需要更换喷头1，以满足对火焰形状的要求。
如图2和3所示喷头的第一实施例为单孔喷头1，可获得圆锥形火焰，单孔火焰喷射扇角α＜15°。
如图4和5所示喷头的第二实施例为环状多孔喷头1，可获得圆锥形火焰，其火焰喷射扇角α＝20°～90°。
如图6和7所示喷头的第三实施例为平面火焰喷头1，可获得平面形火焰，其火焰喷射扇角α＞140°。
如图8和9所示喷头的第四实施例为扁平火焰喷头1，可获得扁平形火焰，其厚度D依喷口宽度而定。
在使用中通过选择喷口形式可以有效地控制火焰的长度、形状和喷射扇角。
权利要求1.一种互击式气动雾化器，包括一喷头和设在其前端的至少一个喷口，在喷头内装有油汽(气)喷嘴芯，油汽(气)喷嘴芯通过喷嘴芯与燃油管连通，在燃油管的外围是雾化介质管，其前端固定在喷嘴芯座上，其后端用法兰固定在外壳的底板上，燃油管的后端固定在安装座上并与燃油接嘴连通；安装座的侧壁上设有雾化介质接嘴，其特征在于所述的油汽(气)喷嘴芯(3)安装在喷头(1)内腔的后部，其通过喷嘴芯座(4)与燃油管(5)连通，在油汽(气)喷嘴芯(3)的前部侧壁上设有至少4个向前倾斜的喷油孔(12)和相同数目的喷汽(气)孔(8)，喷油孔(12)的轴线与喷汽(气)孔(8)轴线之间的夹角β等于60°至90°。
2.按照权利要求1所述的互击式气动雾化器，其特征在于所述的雾化介质可以是高温高压蒸汽，也可以是高压空气。
3.按照权利要求1所述的互击式气动雾化器，其特征在于所述的喷头(1)前端的喷口(2)，是一个单独的孔，以其孔径的尺寸限定火焰的喷射扇角的大小。
4.按照权利要求1所述的互击式气动雾化器，其特征在于在所述喷头(1)的前端设有至少5个环形排列的、轴线向外倾斜的喷口(2)，以其轴线与喷头轴线之间的夹角大小限定火焰的喷射扇角的大小。
5.按照权利要求1所述的互击式气动雾化器，其特征在于在所述的喷头(1)的前端设有一个扁缝式喷口(2)，以其宽度的尺寸来限定火焰的厚度。
专利摘要互击式气动雾化器主要包括喷头及其上的喷口，油汽(气)喷嘴芯设在喷头的混合腔内，设有燃油管和雾化介质管。油汽(气)喷嘴芯通过喷嘴芯座与燃油管连通，在喷嘴芯的前部侧壁上设有至少4个向前倾斜的喷油孔，其轴线与喷汽(气)孔轴线之间的夹角β等于60°至90°。雾化介质可以是高温高压蒸汽，也可以是高压空气。由于液汽(气)混合物的流速在喷口处达到超音速，实现两级音速或超音速雾化，雾化粒度极细可达SMD＝30μm。不易发生积炭和堵塞。可使用粘度较高(20°E)的液体燃料，同时可以降低雾化介质的消耗量，节约了能源。
文档编号F23D11/34GK2637911SQ0327713
公开日2004年9月1日 申请日期2003年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者陈鸿 申请人:北京金瑞华科技有限公司