多功能超音速火焰喷涂用射流雾化喷咀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多功能超音速火焰喷涂用射流雾化喷嘴，特征在于：喷嘴分为三段，氧气入口段、扩张段、混合室段；混合室的长度取值为混合室的直径；煤油入口孔开在混合室段上且与混合室呈一定夹角；同现有技术相比，结构简单，雾化质量好，喷涂时燃烧稳定、充分，不结焦，不回火，且对燃烧室壳体有一定的保护作用，本实用新型专利技术成功地解决了多功能超音速火焰喷涂的雾化，也可应用在其它气液雾化的场合。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于雾化喷涂
，涉及一种氧—煤油超音速火焰喷涂雾化喷咀。在本技术以前的现有技术中，将气体和液体两种流体介质雾化混合成分布均匀的雾状，形成可燃混合气的气液雾化喷咀有多种，主要有五类直流雾化式、离心式、同轴式、超声雾化式、复合雾化式。直流式雾化喷咀雾化效果较差，不能满足多功能超音速火焰喷涂低压可靠点火和喷涂状态下充分燃烧的要求。离心式雾化喷咀雾化效果较好，但结构较复杂，要求有切向孔(涡流器)或涡流室，加工较困难，在多功能超音速火焰喷枪的头部也不易安装。同轴式雾化喷咀结构简单，易于加工，但其雾化角较小，雾化混合前的射流连续段长，雾化质量不理想。超声雾化喷咀需安装超声波发生器，在安装尺寸和接线受限的喷枪中不适用。复合雾化喷咀结构比涡流式雾化喷咀更复杂，虽然雾化效果好，在多功能超音速火焰喷涂中难以应用。现有的气液雾化喷咀中，由于受雾化性能、结构、安装尺寸等的限制，在多功能超音速火焰喷涂中不能直接应用。针对上述现有气液雾化喷咀的技术状况和不足之处，本技术的目的在于开发一种新型的气液雾化喷咀，要求结构简单，易于加工和安装，在气体压力0～16bar、液体压力0～15bar范围内都能产生良好的雾化效果。在多功能超音速火焰喷涂的点火阶段，要保证喷枪在相当大参数范围内可靠点火。在喷涂阶段，保证多功能超音速火焰喷涂燃烧室正常有效地工作，保证燃烧完全，流量稳定，且不产生不稳定燃烧，对燃烧室头部还需有一定的保护作用。现将本技术的技术解决方案叙述如下根据射流雾化喷咀的原理，喷咀的结构参数主要有氧气入口直径d1，煤油入口直径d2，混合室直径D，混合室长度L，煤油入口角度a等。它们对喷咀的雾化性能都有显著的影响。氧气入口直径和煤油入口直径保证在一定的压差下，通过相应流量的氧气和煤油，保证燃烧时的油气混合比。适当的煤油入口角度保证煤油射流与氧气射流间强的破碎作用，适当的混合室长度和直径保证良好的雾化混合，并促进燃烧的稳定性。煤油入口直径由式(1)确定d2=4m.2πμ22ρ2ΔP2---(1)]]>其中， 、μ2、ΔP2、ρ2分别为煤油的流量、煤油入口嘴的流量系数、煤油入口与燃烧室的压差和煤油的密度。氧气入口直径由式(2)确定d1=4m.1πμ12kk-1P1ρ1---(2)]]>其中， 、μ1、P1、P、ρ1、κ分别为氧气的流量、氧气入口嘴的流量系数、氧气入口的压力、燃烧室的压力、氧气入口处的密度和氧气的比热比。根据上述原理，本技术经过理论计算和反复试验，得出了喷咀的最佳结构及结构参数，其特征在于喷咀分为三段，氧气入口段、扩张段、混合室段，煤油喷孔开在混合室段上且与混合室呈35°～45°夹角；氧气入口直径为3～6mm；煤油入口直径为0.3～0.6mm；混合室的长度取混合室的直径为6～10mm。氧气从喷咀的顶端进入混合室，煤油从喷咀侧面的两个(或多个，视流量而定)喷孔按一定的角度进入混合室，在混合室内雾化混合成可燃混合气，然后从喷口喷出，进入燃烧室，参与燃烧过程。 现将附图说明如下图1本技术结构示意图图2本技术最佳实施例装配示意图如图2所示，(1)为氧气嘴，(2)为煤油嘴，(4)为燃烧室壳体，(3)、(5)为密封垫，(6)为O形密封圈。氧气由氧气嘴进入内混合室，煤油由煤油嘴先通过燃烧室壳体上的斜孔进入氧气嘴下端的集液腔，然后通过氧气嘴上的两处斜孔进入内混合室，氧气和煤油在混合室内雾化混合形成可燃混合气后从喷咀的喷口喷入燃烧室进行燃烧。本技术同现有技术相比，结构简单，易于加工和安装；雾化质量好，在相当宽的参数范围内都能产生良好的雾化效果，能充分满足多功能超音速火焰喷涂点火和喷涂的需要，点火可靠，喷涂时燃烧稳定、充分，不结焦，不回火，且对燃烧室壳体有一定的保护作用，使用过程中燃烧室壳体没有烧蚀。本技术成功地解决了多功能超音速火焰喷涂的雾化，也可应用在其它气液雾化的场合，如燃烧、制药、粉末材料制造等，将会产生良好的经济效益和社会效益。权利要求1.一种多功能超音速火焰喷涂用射流雾化喷咀，其特征在于喷咀分为三段，氧气入口段、扩张段、混合室段；混合室的长度取混合室的直径为6～10mm；煤油入口孔开在混合室段上且与混合室呈35°～45°夹角；煤油入口直径由下式确定d2=4m.2πμ22ρ2ΔP2]]>其中， 、μ2、ΔP2、ρ2分别为煤油的流量、煤油入口嘴的流量系数、煤油入口与燃烧室的压差和煤油的密度；氧气入口直径由下式确定d1=4m.1πμ12kk-1P1ρ1]]>其中， 、μ1、P1、P、ρ1、κ分别为氧气的流量、氧气入口嘴的流量系数、氧气入口的压力、燃烧室的压力、氧气入口处的密度和氧气的比热比。2.根据权利要求1所述的多功能超音速火焰喷涂用射流雾化喷咀，其特征在于氧气入口直径最佳值为3～6mm；煤油入口直径最佳值为0.3～0.6mm。专利摘要本技术涉及一种多功能超音速火焰喷涂用射流雾化喷嘴,特征在于:喷嘴分为三段,氧气入口段、扩张段、混合室段;混合室的长度取值为混合室的直径;煤油入口孔开在混合室段上且与混合室呈一定夹角;同现有技术相比,结构简单,雾化质量好,喷涂时燃烧稳定、充分,不结焦,不回火,且对燃烧室壳体有一定的保护作用,本技术成功地解决了多功能超音速火焰喷涂的雾化,也可应用在其它气液雾化的场合。文档编号B05B7/14GK2494709SQ0124698公开日2002年6月12日 申请日期2001年8月31日 优先权日2001年8月31日专利技术者王汉功, 查柏林 申请人:中国人民解放军第二炮兵工程学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能超音速火焰喷涂用射流雾化喷咀，其特征在于：喷咀分为三段，氧气入口段、扩张段、混合室段；混合室的长度取混合室的直径为６～１０ｍｍ；煤油入口孔开在混合室段上且与混合室呈３５°～４５°夹角；煤油入口直径由下式确定：＊＊＊其中 ，＊↓［２］、μ↓［２］、ΔＰ↓［２］、ρ↓［２］分别为煤油的流量、煤油入口嘴的流量系数、煤油入口与燃烧室的压差和煤油的密度；氧气入口直径由下式确定：＊＊＊其中，＊↓［１］、μ↓［１］、Ｐ↓［１］、Ｐ、ρ↓［１］、ｋ分别为氧气的 流量、氧气入口嘴的流量系数、氧气入口的压力、燃烧室的压力、氧气入口处的密度和氧气的比热比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉功，查柏林，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二炮兵工程学院，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]