油燃烧器制造技术

一种具有一油喷嘴的油燃烧器，通过一油输入管供给油料，从喷嘴喷射出一油射流，一喷雾器喷嘴安装在油喷嘴的下游，通过一气体导管供给压缩的喷雾器气体，在其内构成一在开口方向扩展的喷嘴区，油射流和喷雾器气体在该喷嘴区充分混合，形成的油／喷雾器气流以涡流形式供入。还具有一燃烧管，它同轴环绕油喷嘴和喷雾器喷嘴，随着向下流的末段经过喷嘴区的流出截面，突出于喷雾器喷嘴，通过此喷嘴区从喷雾器喷嘴流出的充分混和的和形成涡流的油／喷雾器气流与一燃烧空气气流一起以涡流形式供入。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有一个油喷嘴的油燃烧器，它借助于一供油管供应油料，从喷嘴喷射出一油射流，在油喷嘴的喷流处装有一喷雾器气体喷嘴，通过一气体导管提供压缩的喷雾气，并在其中形成一向开口方向扩展的喷嘴区，在此处油射流与喷雾气充分混和，形成的油/喷雾气流是以涡流形式提供的。该油燃烧器还有一燃烧管，其成同轴环绕油喷嘴和喷雾器喷嘴，并随着顺流而下的末端经过喷嘴区喷口截面突出于喷雾气喷嘴之前，从喷雾气喷嘴喷出的充分混和并形成涡流的油/喷雾气流与燃烧气体均通过此管供入。这类形式的油燃烧器工作时不能消除炭黑和/或焦炭沉积物，这些沉积物很容易使燃烧装置或燃烧炉的运转发生故障，因此会对油燃烧器的火焰传布和热传递性能产生不利的影响，它会引起油燃烧器的个别构件发生局部过热现象，特别是烟道和燃烧室或喷嘴砖。它还会损害点火性能和火焰监视力，也会玷污直接加热炉和干燥装置或热处理装置中待加热的物料，并且还会堵塞锅炉设备通气管。特别是涉及一种具有流出口截面缩小的燃烧室的高速燃烧器，在此燃烧室内，炭黑和/或焦炭沉积物会很快地常常是在极短的运转时间后就积聚起来。在层流燃烧器上，这类炭黑和/或焦炭沉积物也会导致明显的损害，因为这种形式的层流燃烧器只有当产生出来的固体颗粒不再复燃时，火焰温度才可能通过废气回流冷却。本专利技术的目的是设计一种油燃烧器，其火焰中没有未燃烧的炭粒子。这一任务是通过一油喷燃器来解决的，其雾化气喷嘴构成气体喷射的管道，它在不同的方向与从油喷嘴喷出的油射流的主流方向成垂直安装，其纵轴与油射流的主流和中轴有一段距离，气体喷射管的喷口出口截面总和为喷雾器气体喷嘴的喷嘴区最狭射流截面的0.5-0.9倍。这种形式的油燃烧器，其燃烧的油料通过压缩的雾化气体雾化成细粒，此时一部分被蒸发，如此，燃烧器的火焰从其根部开始如同煤气火焰呈蓝-紫色。这种火焰没有未燃烧的炭粒子，它是干净的，也就是说它不会在油燃烧器上或燃烧室内引起炭黑和焦炭沉积物，并且也不会将这种炭粒子携带至周围环境中。按照本专利技术的油燃烧器的喷嘴造型，先将油进行雾化，然后被一轴向旋转的雾化器气流粉碎成细粒，并主要朝径向流出方向偏转，流出的张角为90-180°。与已知的一般流出角度小于90°的油燃烧器的技术水平比较，本专利技术的油燃烧器的流出张角明显增大。油/雾化气气流相互分开成一较大的流出截面，此时，在油喷嘴射出的油射流的主流和中轴线范围内，顺其油束而下，就在油燃烧器的喷嘴区前面形成一静止的负压区，气体从周围朝着油燃烧器喷嘴区逆向回流到该区。要是此回流气体作为燃烧产物已被加热，它就将其一部分显热带到喷射出的油/雾化器气流中，这样，小的油滴蒸发并且在油/雾化气流与燃烧空气流混和后进行无炭墨燃烧，燃烧空气流约含95%化学计量燃烧所需的空气量。如前所述，油滴蒸发的效应很强烈，以至通过化学计量的部分燃烧产生一种无炭黑的还原安全气体。只要油/雾化气流的流出角度在流量不稳定的情况下保持不变，则带有稳定的蓝色火焰的无炭黑、无烟燃烧在极大限度内与有效的热输出无关。举一实例可作为按照本专利技术的油燃烧器的有效工作的特别优点，即气体流出管道的出口截面总和约为雾化器气体喷嘴的喷嘴区最狭流出截面的0.7倍。如果油射流在油喷嘴内已经以涡流形式供入，则油/喷雾器气流就能达到强烈的涡流进气。如果按照本专利技术的油燃烧器设计成层流式燃烧器则其特点是，在油喷嘴中引起的涡流与喷雾器气体喷嘴中的涡流是同方向流动的。相反，如果油喷嘴中引起的涡流与在喷雾器中或喷雾器气流喷嘴中引起的涡流是相反方向流动的，则可得到较细的雾粒并且几乎达到安全烧尽。此外还有一种可能，在燃烧管内安装一旋转圆盘，使导入的燃烧气气流通过此旋转圆盘也可以产生涡流形式供入。如果通过旋转圆盘引起的涡流与喷雾器气体喷嘴内引起的涡流是同方向流动的，则油燃烧器设计成层流式燃烧器就能达到同样有利的效果。这种型式的层流燃烧器其油射流和喷雾器气体流以及燃烧气气流都是同方向流动以涡流形式供入。如果本专利技术的油燃烧器的工作，经常处在一大的热输出范围内变化，则通过旋转圆盘引起的涡流与在喷雾器气体喷嘴中引起的涡流应当为反方向流动，该涡流在一定情况下又重新与油喷嘴中的喷射流成反方向流动以涡流形式供入的。如果在旋转圆盘的下游和在一混和段上游在该处燃烧气气流与油/喷雾器气流相遇，安装一同轴环绕喷雾器喷嘴的分隔挡板，通过此分隔挡板提供给燃烧气气流的流出截面就减少，则就能使油/喷雾器气体流与燃烧气气流一并导入情况有所改善。对于使用层流式燃烧器，则在喷雾器喷嘴内，在其最狭流出截面的上游设立一涡流预发生室是特别适宜的。喷雾器喷嘴的喷嘴区直径可在其最狭流出截面的上游作线性或渐进式扩大。喷嘴区直径根据本专利技术油燃烧器的使用方式作线性或渐进式扩大是最恰当的。为了简化备用附件的替换，最好将喷雾器喷嘴设计成可分开的部件，并且通过油喷嘴可以在对其安装在油燃烧器燃烧端旁的架子的弹簧拉力作用下而压紧。下面借助于实例形式，并参照示意图对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是本专利技术油燃烧器的第一个实例的剖面图;图2是根据图1本专利技术的油燃烧器的喷雾器喷嘴的原理图;图3是根据图1油燃烧器的喷雾器喷嘴放大的剖面图;图4是本专利技术油燃烧器的第二个实例的喷雾器喷嘴的剖面图;图5是根据图2和图3喷雾器喷嘴的运转曲线图;图6是根据图4的喷雾器喷嘴的运转曲线图。在图1中表示的油燃烧器1中，油料从一油喷嘴2中喷射出，并在一喷雾器喷嘴3中与喷雾气体混和，再被喷雾气流形成涡流，然后混和的、形成涡流的油/喷雾气流4与燃烧气体流5一并导入。油喷嘴2通过一油输入管6供给可调节的油流7，输油管内装有一图中未表示出的阀门，它与一油泵连通，图中亦未表示出。油喷嘴2用于计量油喷射流8，此外再以已知的方式，从喷嘴射出的油射流8以环绕其主流轴9的涡流形式供入。按油喷射流8的流出方向，于油喷嘴2的后面安装喷雾器喷嘴3，喷雾器喷嘴3构成一喇叭形扩展的喷嘴区10，形成涡流的油喷射流8射入其内。在靠近成喇叭形扩展和喷嘴区10的油喷嘴一侧的末端，约在喷雾器喷嘴3的辐射方向组成一分布形的气体发射管11。如图2所示，气体发射管11(对此在所述的实例6中提到)是以相等的圆周距离相互环绕喷嘴区10的中轴，或油喷射流8的主流轴线9而安装的。气体发射管11的纵轴线12并不与对其垂直的中轴线或主流轴线9相交，而是以一距离13与中轴线或主流轴线9相交的半径平行错开。喷雾器喷嘴3经过一在油燃烧器范围内与油输入管6同轴走向的气体输入管14，与一在图中未个别表示出的压缩气井相连。可用空气、氧气或水蒸汽作为雾化气或压缩气。喷雾器气流15分流到气体发射管11，从此管出来以较高的速度与油射流8略呈切线形或正割形相遇，并以涡流形式供入，它与原先通过油喷嘴2供给的油射流8的涡流方向是相对的。由此，形成一般充分混和的、离开雾化器喷嘴3的喷嘴区10、通过流出口截面16而与喷嘴区10的中轴线略呈辐射状射出的油/雾化器气流4。在所描述的实例6中的气体发射管11的出口截面总和约为雾化器喷嘴3的喷嘴区10之最狭流出截面(17)的0.7倍。然后，以辐射方向从喷嘴区10射出的油/雾化器气流4与燃烧空气气流5混和，此燃烧空气气流是通过一个在油燃烧器范围内与气体导入管14同轴排列的燃烧管18，从图中未标出的空气源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油燃烧器，它带有一油喷嘴（２），通过一油输入管（６）供给油料并从喷嘴射出一油射流（８）；还带有一喷雾器喷嘴（３），它装于油喷嘴（２）的下游并通过一气体导管（１４）供入压缩的雾化气，并在其中构成一向开口方向扩展的喷嘴区（１０），在该处油射流（８）与喷雾气充分混和，形成的油／喷雾气流（４０）以涡流形式供入；并且还具有一燃烧管（１８），它以同轴环绕油喷嘴（２）和喷雾器喷嘴（３），它随着其顺流而下的末端经过喷嘴区（１０）的喷出口截面（１６），突出于喷雾器喷嘴（３）之前，从喷雾器喷嘴（３）出来的充分混和并形成涡流的油／喷雾器气流通过此管，燃烧空气流（５）也以涡流形式供入，其特征在于，在喷雾器喷嘴（３）内构成了一气体发射管（１１），它在不同的方向与从油喷嘴（２）出来的油射流（８）的主流方向成垂直安装，并且其纵轴线（１２）对油射流（８）的主流或中轴线（９）有一段距离（１３），气体发射管（１１）的出口截面总和为喷雾器喷嘴（３）的喷嘴区（１０）的最狭流出截面（１７）的０．５－０．９倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯本诺里克，
申请(专利权)人：里克博士工业热工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]