本发明属于燃气轮机燃烧室领域,涉及一种空气雾化喷嘴,具体涉及一种孔板式空气雾化喷嘴,可对燃料进行二次雾化。
背景技术:
燃气涡轮发动机燃烧室使用燃料喷嘴和燃料-空气混合器,使燃料与压缩空气混合和燃烧。为减少烟雾和其他不希望的副产品并使燃烧效率最高,一般在燃烧以前,要使燃料在燃料-空气混合器中与空气预先混合。为了产生有效的和完全的燃烧,燃料-空气混合器设计成使燃料雾化和使燃料与空气预先混合。现有燃烧室喷嘴技术主要通过薄膜式空气雾化喷嘴实现燃油雾化,先将燃油形成油膜,再通过旋流空气的强烈剪切作用,破坏油膜的表面张力,使油膜破碎为小油滴。然而上述空气雾化喷嘴由于仅对油膜实施一次破碎,仍然存在燃油雾化不足的问题。
技术实现要素:
针对现有技术的缺点和不足,本发明的目的是提供一种孔板式空气雾化喷嘴,以解决当前出现的燃油雾化不足的问题,通过孔板对液体燃料进行一次雾化后,再通过旋流器使空气产生旋流,旋流空气强烈的剪切作用对液体燃料进行二次雾化,优化燃油雾化效果,良好的燃油雾化防止燃料局部过富,减少污染物排放。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种孔板式空气雾化喷嘴,包括喷嘴本体,其特征在于,
所述喷嘴本体整体呈筒状,其前端使用一盖体封闭,所述喷嘴本体的侧壁上方设置一燃料通路,所述喷嘴本体的内部空间形成一喷嘴内腔,所述喷嘴内腔的上方固定设置一孔板,所述孔板将所述喷嘴内腔分隔为一次雾化区和二次雾化区,所述孔板上阵列布置多个基本按照同一方向倾斜的一次雾化孔,所述一次雾化区与所述燃料通路连通;
所述喷嘴本体的的下游端沿其轴向设置一燃料喷孔,所述燃料喷孔与所述二次雾化区连通并位于所述二次雾化区的下游;
所述喷嘴本体前端的盖体上设置一旋流器,所述旋流器设置在所述二次雾化区上游,所述旋流器的旋流方向与所述一次雾化孔的倾斜方向相反。
可选地,所述一次雾化孔的孔径不大于2mm。
可选地,所述旋流器为轴向旋流器。
可选地,所述燃料喷喷孔的孔径不大于2mm。
可选地,所述一次雾化孔为切向孔,其倾斜方向与所述旋流器的旋流方向相反。
可选地,所述喷嘴本体的下游端设置一导流腔,所述导流腔包括位于上游的收缩过渡段和位于下游的平直段,所述燃料喷孔设置在所述平直段的末端,所述收缩过渡段的进口直径基本与所述旋流器的径向尺寸相当。
同现有技术相比,本发明的孔板式空气雾化喷嘴的有益效果:通过孔板对液体燃料进行一次雾化后,再通过旋流器使空气产生旋流,旋流空气强烈的剪切作用对液体燃料进行二次雾化,优化燃油雾化效果,良好的燃油雾化防止燃料局部过富,减少污染物排放。
附图说明
图1是本发明的孔板式空气雾化喷嘴的截面视图;
图2是图1中的孔板的截面视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
参考图1所示,本发明实施例的应用于燃气轮机燃烧室20的孔板式空气雾化喷嘴21,包括喷嘴本体22,厚度为2mm,整体呈筒状,其前端使用一盖体封闭,喷嘴本体22的下游端23具有通过焊接的方式固定的燃料喷孔24;喷嘴外壁22内部形成喷嘴内腔25。喷嘴本体22的下游端23设置一导流腔,导流腔包括位于上游的收缩过渡段和位于下游的平直段,燃料喷孔24设置在平直段的末端,收缩过渡段的进口直径基本与旋流器31的径向尺寸相当,减小喷嘴内部流阻。
孔板26,通过焊接的方式固定在喷嘴内腔25上侧,将喷嘴内腔25分隔为一次雾化区28和二次雾化区29;孔板26具有一次雾化孔27,一次雾化孔27孔径为2mm,基本按照同一倾斜方向均匀有序的分布在孔板26上,将燃料分解成油滴,为一次雾化;燃料喷孔24位于二次雾化区29下游,燃料喷孔24孔径为3mm,通过空气的强烈剪切作用将油滴进一步破碎为小油滴,小油滴与空气充分混合后通过燃料喷孔24进入下游的燃烧区燃烧。
旋流器31,设置在喷嘴本体22前端的盖体上,并位于二次雾化区29的上游,其旋流方向与一次雾化孔27的倾斜方向相反,通过焊接的方式与喷嘴外壁22相连,使空气产生旋流,强化空气的剪切作用,以获得更好的二次雾化效果。
燃料通路32,以焊接的方式连接在喷嘴本体22上,用于供应液体燃料。
参考图2所示,在一个优选实施例中,一次雾化孔27为切向孔,孔径为2mm,通过切向的一次雾化孔27使小油滴以旋流的方式进入二次雾化区29,旋流方向与空气旋流方向相反,从而产生油气对撞,以获得更好的二次雾化效果。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。