專利名稱：內超聲波霧化噴嘴的制作方法
技術領域：
內超聲波霧化噴嘴是燃燒重油或原油的霧化器噴嘴。
油是一種液體燃料，液體燃料的沸點總是低于它的著火溫度，因此油的燃燒總是在蒸汽狀態下進行的，所以實際上直接參加燃燒的不是液體狀態下的油，而是“油氣”，這是液體燃料燃燒的共同點，油氣的燃燒速度很快，油的燃燒速度決定于油的蒸發和摻混速度，在鍋爐中為了擴大油的蒸發面積，油總是通過霧化器霧化成細小的油滴。而霧化效果的好壞，在很大程度上取決于霧化器噴嘴的結構，噴嘴結構設計合理，霧化效果好，燃燒效率高。
目前燃燒重油或原油的鍋爐、窯爐等，大都使用離心噴嘴，由于加溫后燃料粘性仍很大，影響霧化質量和噴霧錐角，霧化效果不好，嚴重影響燃燒室內油氣分布的均勻性，燃燒效率很低。氣動霧化內混式噴嘴，雖可以改善霧化質量，但由于需要較多高壓蒸氣(或冷氣)，增加了附加能量消耗，綜合效果仍不理想。
本發明創造的目的是設計一種可改善霧化質量，提高燃燒效率，降低附加能耗，減少環境污染的霧化噴嘴。
本發明創造的內超聲波霧化噴嘴是利用壓縮空氣(或蒸汽)通過共振腔的作用產生高頻、高能的超聲波，將從噴孔出來的油料霧化成細小的油珠，被霧化的油珠和氣體在混合腔內混合后，沿噴頭經噴孔以一定角度噴入鍋爐內，從而既保證了高的霧化質量，又滿足了霧化錐角，提高了燃燒效率，也因燃燒火焰的縮短，排氣污染相應減少。
附
圖1為本發明創造的結構示意圖。
在進油管(1)，進氣管(2)與噴頭(6)之間裝有超聲波發生器(3)和共振腔(4)，用壓緊螺母(5)將上述各部件連成一整體。超聲波發生器(3)開有噴氣孔和成角度的噴油孔，噴油孔的數量、大小及方向要有利于油料分布均勻，便于流通，而不能堵塞，并使油料能噴到共振腔(4)產生能量最大的空間，共振腔(4)的設計原則要有利于產生高頻高能，達到有效的霧化效果。高頻高能的產生主要取決于四個尺寸的相互匹配，即超聲波發生器的噴口直徑、共振腔直徑和孔深以及噴口與共振腔之間的距離四個尺寸之間要相互匹配。噴頭(6)的特點是其頭部開有成角度的噴孔，噴孔的數量、大小及方向要與鍋爐燃燒室流場相匹配。圖中標號(7)，(8)，(9)，(10)，(11)為密封墊圈，主要起密封作用。
本發明創造的內超聲波霧化噴嘴的工作原理簡述如下壓縮空氣或蒸汽通過進氣管(2)進入超聲波發生器(3)時，由于氣體從超聲波發生器最小截面的噴氣孔噴入，壓力超過臨界值，在射流中形成激波在共振腔(4)的作用下產生共振，即產生頻率一般為10至20千赫的共振聲波，能量就集中在這一主頻下，在超聲波發生器的噴油孔附近形成濃密的超聲波音場。在這個超聲波音場中，空氣或蒸汽以高頻率通過由噴油孔噴出的油料，使油料受到反復的沖擊、壓縮、膨脹而進一步爆破得到均一的40至60μm的微粒化霧化效果，最后沿噴頭(6)經成角度的噴孔噴出，在氣動力作用下得到更細小的微粒，噴射到鍋爐燃燒室內。
本發明創造的內超聲波霧化噴嘴，可系列化到每秒幾克到每秒幾十克油量噴嘴；霧化油珠平均直徑SMD為40～60μm，霧化錐角可調；霧化氣體壓力在0.25～0.40MPa范圍內；與離心式噴嘴相比，所需霧化高壓氣僅為供油量的1％左右，與其他氣動霧化噴嘴(包括內混式)相比，達到同樣霧化質量和空間分布條件下，耗氣量僅為其他氣動霧化噴嘴耗氣量的20～40％，在低壓下仍保證良好的霧化效果。
權利要求1.一種內超聲波霧化噴嘴包括進油管(1)，進氣管(2)，噴頭(6)，其特征在于在進油管(1)及進氣管(2)與噴頭(6)之間還裝有超聲波發生器(3)與共振腔(4)，用壓緊螺母(5)將進油管(1)，進氣管(2)，超聲波發生器(3)，共振腔(4)及噴頭(6)連成一整體。
2.根據權利要求1所述的內超聲波霧化噴嘴，其特征在于超聲波發生器(3)開有噴氣孔和成角度的噴油孔。
3.根據權利要求1或2所述的內超聲波霧化噴嘴，其特征在于噴頭(6)頭部開有成角度的噴孔。
專利摘要內超聲波霧化噴嘴屬霧化器噴嘴，它由進油管(1)，進氣管(2)，超聲波發生器(3)，共振腔(4)及噴頭(6)所組成。利用超聲波發生器與共振腔作用產生高頻高能超聲波，將油料霧化成細小油珠，與氣體混合由噴頭的噴油孔以一定角度噴入鍋爐內，從而既保證了高的霧化質量，又滿足了霧化錐角，提高了燃燒效率。霧化油珠平均直徑SMD＝40～60μm，霧化錐角可調，霧化氣體壓力在0.25～0.40MPa范圍內，所需霧化高壓氣僅為供油量的1％左右，可系列化每秒幾克到每秒幾十克的油量噴嘴，是燃燒重油或原油較為理想的霧化噴嘴。
文檔編號F23D11/36GK2158031SQ9223789
公開日1994年3月2日 申請日期1992年12月10日 優先權日1992年12月10日
發明者王家驊, 曹國銘 申請人:南京航空航天大學