一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴，喷嘴体设置于喷嘴壳体内，喷嘴壳体的一端设置有进油孔和回油孔，另一端设置有喷油孔；雾化片与喷油孔平齐，旋流片的出口端靠近雾化片，分流片与雾化片和旋流片同轴设置；台锥形壳体的外侧与旋流片之间形成有第一环形间隙，台锥形壳体的外端与喷油孔平齐且封闭；环形片的侧面设置有多个连通于通孔且与第一环形间隙相切的切向小通孔，喷嘴壳体上形成有连通通孔和进油孔的第一通道，喷嘴壳体上形成有连通通孔和回油孔的第二通道。该生物柴油喷嘴用于雾化粘度和表面张力较大的生物柴油，提高了生物柴油的雾化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴
本专利技术涉及燃油喷嘴，具体的涉及一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴。
技术介绍
与气体燃料不同，液体燃料的分子间距小，与空气的接触面小，不进行处理而直接燃烧时不能充分燃烧。因此，燃烧时必须对液体燃料进行雾化，将液体分散成小颗粒的油雾，这样可以增加液体蒸发时的表面积，促进蒸发，改进燃烧效果，对燃烧强度和燃烧效率有着很大的影响。燃油雾化是利用压力喷嘴使燃油从喷口中高速流到环境气体中而破碎成离散液滴。研究表明,在喷射条件下,不仅有射流破碎过程(称为一次雾化),而且破碎后的液滴会继续分裂形成细小液雾(称为二次雾化),喷雾特性最终就是由这两个过程决定的。雾化使连续液体碎裂成为大量离散型液滴，明显地增大了液体的表面积。雾化可以认为是在内、外压力的作用下，液体的碎裂过程。液体碎裂的基本原理是在初级雾化中，连续的液体碎裂成线、层状及大颗粒的液滴，在二次雾化中再次分裂成为细小的液滴，雾化明显地增大了液体与气体接触的表面积。可以把这个过程看作是在内外力作用共同影响下的液流破裂。一方面,液体的表面张力迫使它形成一个小球体因为这样才具有最小表面能量；液体的粘性力则试图保持液体原有的形状。另一方面,作用在液体表面的空气动力要促使它分裂。当空气动力之和大于表面张力与粘性力之和时,会发生液体的破裂。由此可见,表面张力和粘度是影响喷雾的主要因素。另外,喷孔的尺寸和形状喷射流体和喷射环境都对雾化状况有一定影响。生物柴油(Biodiesel)，是一种脂肪酸甲酯，是以精制后的生物油、动植物油脂、餐饮废油、微生物油脂等可再生油脂为原料，经提纯加工以后，使用酯化/酯交换制备而成。与一般的石化柴油相比生物柴油具有粘度大、密度高的特点，因此生物柴油在燃烧的过程中会存在雾化质量不良的缺点。主要表现在以下方面：一方面生物柴油的喷雾贯穿距离比石化柴油的喷雾贯穿距离稍微大些，主要因为生物柴油的粘性比较大，在喷雾过程中，燃料液滴沿着喷孔轴线方向向外扩散，在相同状态下，由于生物柴油的粘度较大，表面张力大，不易蒸发雾化，大部分液滴会按照自身惯性继续沿着轴线方向移动，并且生物柴油的高密度和体积弹性模量使得生物柴油在喷孔出口处流体速度较大，生物柴油的惯性大，喷雾贯穿距离比石化柴油大；另一方面生物柴油的喷雾锥角小于石化柴油的喷雾锥角。这主要是因为生物柴油的表面张力大，喷射边缘和环境气体之间的表面张力增大，使得在喷雾和气体之间的剪切层在靠近喷孔出口处变得稳定，不能产生涡流，一方面减小了液滴的径向分布，使得喷雾锥角减小，另一方面，没有涡流降低了了气体的夹带率，降低了雾化质量，使得喷雾锥角减小。生物柴油本身的性质不能改变的条件下我们只有通过改变喷嘴的结构来提高生物柴油的雾化性能。机械雾化喷嘴是依靠油压进行雾化的，一般的喷嘴均存在进油压力高，雾化颗粒粗(一般在200μm以上)，调节比小(一般为4以下)，在小流量下难以保证良好雾化等问题。在小型鼓风式全自动燃烧器中，难以做到无级调节，目前国内外均采用多个喷嘴进行分段火力式调节，这势必造成锅炉或炉窑炉膛温度波动，影响设备正常运行，也难以适应某些温度控制要求严格等特殊场合的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴，该生物柴油喷嘴用于雾化粘度和表面张力较大的生物柴油，提高了生物柴油的雾化性能。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴，该生物柴油喷嘴包括：喷嘴壳体和喷嘴体，所述喷嘴体设置于所述喷嘴壳体内，所述喷嘴壳体的一端设置有进油孔和回油孔，另一端设置有喷油孔；所述喷嘴体包括：雾化片、旋流片和分流片，所述雾化片与所述喷油孔平齐，所述旋流片的出口端靠近所述雾化片，所述分流片与所述雾化片和旋流片同轴设置；其中，所述分流片包括：贴合于所述旋流片入口端的环形片和连接于所述环形片的台锥形壳体，所述台锥形壳体的外侧与所述旋流片之间形成有第一环形间隙，所述台锥形壳体的外端与所述喷油孔平齐且封闭；所述环形片的侧面设置有多个连通于所述通孔且与所述第一环形间隙相切的切向小通孔，所述喷嘴壳体上形成有连通所述通孔和进油孔的第一通道，所述喷嘴壳体上形成有连通所述通孔和回油孔的第二通道。优选地，所述喷嘴壳体包括：压盖、压套和喷嘴座，所述压盖螺旋套设在所述喷嘴座上；所述压套的内端挤压于所述喷嘴座的外侧所形成的第一肩面上，所述压套的外端的外侧形成有第二肩面，所述压盖位于所述喷油孔位置的一端向内延伸形成有挤压所述第二肩面的压环；所述旋流片的外侧朝外的一端形成有第三肩面，所述压套的内侧形成有与所述第三肩面配合的第四肩面，所述第三肩面和第四肩面相互挤压。优选地，所述喷嘴座的外侧面向所述喷油孔的一端形成有第五肩面，所述第五肩面的侧面形成有第一外螺纹，所述第一外螺纹上套设有防溢套，所述防溢套的外侧形成有与所述第一外螺纹同向的第二外螺纹，所述压盖的内侧形成有与所述第二外螺纹对应的内螺纹。优选地，所述压盖的内壁和所述压套的外壁之间形成有第二环形间隙，所述压盖的内壁与部分所述喷嘴座的外壁之间形成有第三环形间隙，所述第二环形间隙与所述第三环形间隙相连通；所述压套的侧面形成有多个连通于所述切向小通孔的侧孔，多个所述侧孔和切向小通孔一一对应，所述侧孔、切向小通孔、第二环形间隙、第三环形间隙和进油孔彼此连通形成所述第一通道。优选地，所述喷嘴座上面向所述喷油孔的一端设置有回油导管孔，所述回油导管孔的侧面至少设置有一个与所述通孔连通的导油孔，所述回油导管孔的侧面还设置有与所述回油孔连通的回油小孔，所述导油孔、回油导管孔、回油小孔和所述回油孔彼此连通形成所述第二通道。优选地，所述喷油孔与所述的回油导管孔的孔径之比为1：2.1-1：1.1。优选地，所述旋流片的内壁上设置有多个切向槽。优选地，所述喷嘴座面向喷油孔的一端向外凸出形成凸肩，所述环形片能够契合的套设于所述凸肩上。根据上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：一、喷油孔的中部被台锥形壳体的外端遮挡，使得喷油孔的形状为圆环形，喷油孔出口面积通常认为,在相同的工作压力下,依靠加大出口面积可使流量增大,而增大必将会使雾粒变粗,即如其它尺寸不变,则喷嘴出口直径变大后喷雾质量将下降很快，此处设计的圆环形出口的独特外形,使得在相同出口直径的情况下能保证较好的雾化效果。二、切向小通孔与第一环形间隙相切，即与旋流片的内壁相切，同时在台锥形壳体的导流作用下，使得生物柴油围绕着台锥形壳体朝外呈螺旋线型的运动，生物柴油的压力能转化为速度能，在旋流片中的旋流室内产生高速旋转，同时向雾化片移动，到达雾化片附近后，一部分燃油高速旋转并从雾化片喷出，由于与雾化片内壁和周围空气产生强烈的摩擦而雾化，另一部分燃油回流，经过通孔和第二通道后从回油孔流出进行回油，通过调整回油压力，可以调整进入回油导管孔的燃油量，从而调整了喷嘴的喷油量。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴，其特在在于，所述生物柴油喷嘴包括：喷嘴壳体和喷嘴体，所述喷嘴体设置于所述喷嘴壳体内，所述喷嘴壳体的一端设置有进油孔(3)和回油孔(6)，另一端设置有喷油孔；/n所述喷嘴体包括：雾化片(8)、旋流片(9)和分流片(10)，所述雾化片(8)与所述喷油孔平齐，所述旋流片(9)的出口端靠近所述雾化片(8)，所述分流片(10)与所述雾化片(8)和旋流片(9)同轴设置；其中，/n所述分流片(10)包括：贴合于所述旋流片(9)入口端的环形片(15)和连接于所述环形片(15)的台锥形壳体(14)，所述台锥形壳体(14)的外侧与所述旋流片(9)之间形成有第一环形间隙(11)，所述台锥形壳体(14)的外端与所述喷油孔平齐且封闭；/n所述环形片(15)的侧面设置有多个连通于所述通孔(13)且与所述第一环形间隙(11)相切的切向小通孔(7)，所述喷嘴壳体上形成有连通所述通孔(13)和进油孔(3)的第一通道(12)，所述喷嘴壳体上形成有连通所述通孔(13)和回油孔(6)的第二通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴，其特在在于，所述生物柴油喷嘴包括：喷嘴壳体和喷嘴体，所述喷嘴体设置于所述喷嘴壳体内，所述喷嘴壳体的一端设置有进油孔(3)和回油孔(6)，另一端设置有喷油孔；
所述喷嘴体包括：雾化片(8)、旋流片(9)和分流片(10)，所述雾化片(8)与所述喷油孔平齐，所述旋流片(9)的出口端靠近所述雾化片(8)，所述分流片(10)与所述雾化片(8)和旋流片(9)同轴设置；其中，
所述分流片(10)包括：贴合于所述旋流片(9)入口端的环形片(15)和连接于所述环形片(15)的台锥形壳体(14)，所述台锥形壳体(14)的外侧与所述旋流片(9)之间形成有第一环形间隙(11)，所述台锥形壳体(14)的外端与所述喷油孔平齐且封闭；
所述环形片(15)的侧面设置有多个连通于所述通孔(13)且与所述第一环形间隙(11)相切的切向小通孔(7)，所述喷嘴壳体上形成有连通所述通孔(13)和进油孔(3)的第一通道(12)，所述喷嘴壳体上形成有连通所述通孔(13)和回油孔(6)的第二通道。


2.根据权利要求1所述的一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴，其特征在于，所述喷嘴壳体包括：压盖(1)、压套(17)和喷嘴座(2)，所述压盖(1)螺旋套设在所述喷嘴座(2)上；
所述压套(17)的内端挤压于所述喷嘴座(2)的外侧所形成的第一肩面上，所述压套(17)的外端的外侧形成有第二肩面，所述压盖(1)位于所述喷油孔位置的一端向内延伸形成有挤压所述第二肩面的压环；
所述旋流片(9)的外侧朝外的一端形成有第三肩面，所述压套(17)的内侧形成有与所述第三肩面配合的第四肩面，所述第三肩面和第四肩面相互挤压。


3.根据权利要求2所述的一种适用于工业锅炉的生物柴油喷嘴，其特征在于，所述喷嘴座(2)的外侧面向所述喷油孔的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳伟，林欣，朱雅雯，李梦娜，
申请(专利权)人：上海工业锅炉研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31