专利名称：二次旋流式油喷枪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业锅炉用油喷枪，属于燃烧设备的技术领域。
现代电站锅炉，不论是以油或以煤为燃料，绝大多数都是用油来点火助燃。我国由于油资源匮乏，大多数火力发电站采用煤粉作为燃料。煤粉灰分量大，可燃挥发物少，无法直接点火，必须用雾化性能较高的油喷枪点火稳燃。
油喷枪即油雾化器。其作用是把油雾化成细小、均匀的油滴。雾化后的油滴越小，单位重量油的蒸发面积越大，油的汽化(蒸发)速度也越快，燃烧就越迅速。因此，油喷枪(雾化器)雾化性能的好坏，直接关系到点火的速度和可靠性。
现有的油喷枪(雾化器)可按雾化原理分为两大类，即压力式雾化器和双流体雾化器。前者是将高压油经分油嘴进入旋流室，产生强烈旋转，经喷孔喷出后在离心力的作用下克服了表面张力，被破碎成细小油滴，并形成具有一定雾化角的圆锥形雾化炬。这种雾化器因其自身的结构缺陷导致雾化性能不佳，使用并不普遍。而双流体雾化器则利用蒸汽作雾化介质(对小容量喷枪也采用空气雾化)，使油、汽混合，在出口处突然膨胀使油破碎而雾化。
图1所示为现有应用较多的蒸汽雾化Y型油枪。它的核心零件是喷嘴头1，其上有油孔7、汽孔8和混合孔9，三者交汇构成Y字型，故名。蒸汽自中间的内管6进入，与从外管5进入并从油孔7喷出的油料在混合孔9中相互撞击，形成乳化状态的油、汽混合物，然后由混合孔喷出、雾化。由于喷头上有多个喷口，使油与空气能充分混合，造成良好的着火条件。它具有调节范围大、出力大、油压低、汽耗小等优点。但由于混合孔长度短，空间有限，油、汽混合和撞击不大充分，雾化质量不高，油料(尤其是碳氢比高的油料)在扩散燃烧时易产生炭黑，汽孔也容易堵塞。
另一类被称为内混式油枪，其雾化过程主要是在混合室内完成的。通常，油枪内的混合室下部四周有多股蒸汽流，与轴线成一定角度进入混合室，燃料油从混合室下部中心的油孔沿轴线方向往上，从喷油孔中喷出。蒸汽撞击油料，将其破碎。混合室空间大，蒸汽和油料得以充分接触和撞击，形成粒度极小的油、汽乳化物。由喷孔喷入炉膛时，由于出口处压力突然减小，油、汽混合物突然膨胀而再次被雾化。
内混式油枪的结构型式多种多样。图2所示是其中的一种。燃料油从中间的油管21导入，从油孔22喷出；蒸汽从环形腔23进入，从汽孔24喷入混合室25，与油料混合并将其撞击、破碎。油枪的出口端装有旋流器27，已雾化的油、汽乳化物从分流孔26进入旋流槽28，从喷口29喷出。
图3所示是另一种现有内混式油枪的示意图。油枪是由三通31、油管32、汽管33、混合器35和喷头36组成。利用蒸汽的动能冲击油料，在混合室34内充分混合后进入混合器35，从喷口进入炉膛。现有内混式油枪的结构较复杂，油汽雾化混流的效果还有待于提高。
本实用新型的目的是提供一种二次旋流式油喷枪，即一种雾化性能更优越的内混式蒸汽雾化喷油枪，通过混合室空间的合理配置，使油和蒸汽更充分地撞击和混合，提高雾化细度和均匀度；本实用新型的目的还在于获得更强烈的旋流式油雾，沿圆周方向有更均匀的流量密度，有利于合理配风，使油雾与空气更好的混合，实现足氧燃烧，并适用于重油和柴油等多种燃料。
本实用新型的技术解决方案是一种二次旋流式油喷枪，包括喷头、分流器和油、汽进口专用接头构成，其特征是喷头为一柱形筒体，筒体前端为锥台形，锥台面上设有均匀分布的多个切向斜孔，筒体的内腔分成有前、后混合室，中间装有叶片式旋流器，筒体的后端与油、汽进口专用接头用螺纹联接，筒体的后端中央与分流器连接，分流器是一个截面为十字形的管，中心是油孔，油孔的出口连接十字形管的径向孔，环油孔通道为蒸汽通道，从十字形管的两翼连通至上述油孔出口。蒸汽作为雾化介质从接头的进汽管进入接头内腔，从分流器法兰部位的斜孔中喷出，分流器的中间为分流器籍其法兰平面及中间进油管外圆面上的多道油槽与相关件密封。
喷头的更好结构是一个阶梯形的圆筒，其前端直径较细，呈锥形。圆筒中间叶片式旋流器的叶片与轴线成倾角。圆筒尾端为内螺纹，与油、汽接头的外螺纹联接，并将分流器压紧密封。分流器的中心是油孔，油从进油管导入，从分流器的径向孔喷出。蒸汽作为雾化介质从接头的进汽管进入接头内腔，从分流器法兰部位的斜孔中喷出，在后混合室(圆筒后端内腔)与油料充分撞击、混合后经过叶片式旋流器，形成旋流，流入喷头圆筒前端内腔(前混合室)。油、汽乳化微粒在此过程中受到切割、撞击、破碎，进一步细化。前混合室的截面积小于后混合室，油汽流在此受到压缩而提高流量密度，再从喷头前端锥面上的切向斜孔喷击，旋转加剧，在出口处突然膨胀，进一步被雾化。从而获得更优越的雾化性能。
本实用新型的特点是第一，油滴粒度小。油料在混合室中受到蒸汽的充分撞击而破碎，在经叶片式旋流器时受到切割和碰撞而进一步细化和匀化。单位重量油的蒸发面积加大，蒸发(汽化)速度加快，有利于提高油扩散燃烧的速度。
第二，二次旋流作用使油雾强烈旋转，进一步增强雾化的效果。油雾的流量密度沿圆周方向的分布更为均匀。火焰具有很强的穿透力，特别有利于灰分含量较大的煤粉的点火稳燃。
第三，多孔喷射，使油雾与空气迅速而充分地混合，实现足氧燃烧，避免油中的碳氢化合物(烃)裂解出炭黑。不冒黑烟，节省燃油。
第四，不结焦，不堵塞喷孔，不但可适用于柴油，亦可适用于粘度较高的油料，如重油等。本实用新型适用于电站、钢铁厂等各种工业锅炉。
以下结合附图和通过实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1～图3为现有技术的结构示意图
图1为蒸汽雾化Y型油枪；图2为内混式蒸汽雾化油枪；图3为三通式蒸汽雾化油枪；图4为本实用新型二次旋流式油喷枪的结构图；图5、图6为旋流器的示意图。
实施例1本实用新型——二次旋流式油喷枪的结构为图4所示，由喷头、分流器和油、汽进口专用接头三部份构成。
上述喷头的外壳是焊接的阶梯形筒体41，筒体的前端呈锥形，锥面上有均匀分布的多个切向斜孔42。筒体中间有叶片式旋流器43，固接于筒体41的内壁。阶梯形筒体前段的内腔为前混合室45，后段内腔为后混合室44，前者的横截面小于后者。筒体41的后端有内螺纹，与专用接头的外螺纹47联接，并以螺孔底部的平面46压紧分流器48。这种平面密封较之其他结合面(例如圆锥面)密封更具可靠性，加工工艺较筒单。喷头内腔有旋流器43，用钣材冲压6～10个叶片，呈均匀分布，叶面与轴线成一定的倾角。用电焊将其固接于筒体41内壁。叶片旋流器的冲压件示于图5；图6为叶片扭成形的示意图。
所述分流器48将油料和蒸汽分流进入混合室。分流器的中心为进油孔49，前端圆柱面有径向喷油孔50。其法兰部位有沿圆周均匀分布的多个斜向喷汽孔51。由此喷出的多股蒸汽流以一定的角度进入混合室，并在混合室的轴线上相交。喷汽孔与轴线的夹角不宜过大，否则相交的多般蒸汽流时能量将部份被抵消而导致蒸汽消耗量大。从喷油孔50径向喷出的油流遭蒸汽的冲击、碰撞而破碎、细化，在混合室中得以充分混合。分流器的管状尾部与接头内焊件52中孔精密配合，藉多道油槽密封。
所述接头47是一个焊接组合件。接头本体的前端有外螺纹，与喷头筒体联接。后端盖56有进油孔53和进汽孔54。油料由孔53进入，经斜管55进入分流器的中心油孔49；蒸汽由孔54进入接头内腔，经喷汽孔51喷出。
分流器的十字形法兰平面与筒体底部平面进行密封。中心油孔结构为中间进油管，并套接在分流器的十字形管上，中间进油管外圆面上的多道油槽(53)与分流器密封。
包括喷头、分流器和油、汽进口专用接头。其特征是喷头为一阶梯形筒体，前锥部有沿圆周均匀分布的多个切向斜孔，内腔有前、后混合室，中间装有叶片式旋流器，筒体与油、汽进口专用接头用螺纹联接，中间是分流器。分流器籍其法兰平面及中间进油管外圆面上的多道油槽与相关件密封。
权利要求1.一种二次旋流式油喷枪，包括喷头、分流器和油、汽进口专用接头构成，其特征是喷头为一柱形筒体，筒体前端为锥台形，锥台面上设有均匀分布的多个切向斜孔，筒体的内腔分成有前、后混合室，中间装有叶片式旋流器，筒体的后端与油、汽进口专用接头用螺纹联接，筒体的后端中央与分流器连接，分流器是一个截面为十字形的管，中心是油孔，油孔的出口连接十字形管的径向孔，环油孔通道为蒸汽通道，从十字形管的两翼连通至上述油孔出口。
2.由权利要求1所述的二次旋流式油喷枪，其特征是喷头的是一个阶梯形的圆筒，其前端直径较细。
3.由权利要求1所述的油喷枪，其特征是叶片式旋流器的叶片数量6-10片，叶片扭转成形。
4.由权利要求1所述的油喷枪，其特征是中心油孔结构为中间进油管，并套接在分流器的十字形管上，中间进油管外圆面上的多道油槽(53)与分流器密封。
5.由权利要求1所述的油喷枪，其特征是分流器的十字形法兰平面与筒体底部平面进行密封。
专利摘要一种二次旋流蒸汽雾化油喷枪。包括喷头、分流器和油、汽进口专用接头构成。喷头阶梯筒形外壳的前锥部有均匀分布的切向斜孔,筒体内有前后混合室,中间是叶片式旋流器。油料从分流器中孔进入,被四周喷出的多股蒸汽流冲击、破碎,在混合室里充分混合,经叶片式旋流器切割、旋转,从前锥部的切向斜孔喷出,形成更强烈的旋流。经二次旋流的油、汽乳化雾提高了雾化细度和均匀度,沿圆周方向有更均匀的流量密度,具有良好的点燃性能。
文档编号F23D11/10GK2476726SQ01237810
公开日2002年2月13日 申请日期2001年5月16日 优先权日2001年5月16日
发明者项德培 申请人:项德培