[發(fā)明專利]一種用于化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃燒室頭部的文氏管裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310092295.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN103175219A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康振亞;鄭洪濤;李智明;楊仁;楊洪磊;湯忠賓;胡曉明;姜雨;劉瀟;賈翔羽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): F23R3/32
• 分類號(hào): F23R3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種燃?xì)廨啓C(jī)燃燒裝置，具體地說是燃料的霧化裝置。

背景技術(shù)

化學(xué)回?zé)嵫h(huán)是一種先進(jìn)循環(huán)方式，其在操作過程中需要采用裂解氣燃料和液體燃料等多種燃料，化學(xué)回?zé)岬娜紵遥鋵?shí)質(zhì)是雙燃料燃燒室，既需要考慮液態(tài)燃料和氣態(tài)燃料單獨(dú)燃燒的情況，又需要考慮其混合燃燒的情況。本發(fā)明主要是考慮化學(xué)回?zé)嵫h(huán)中所使用到的燃燒室在單獨(dú)燃燒液體燃料中強(qiáng)化液體燃料霧化燃燒的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增容燃燒的目的。

為了保證液體燃料的充分霧化，在實(shí)際過程中，經(jīng)常采用的技術(shù)是預(yù)膜霧化技術(shù)。液膜的破碎主要取決于其初始速度和液體、環(huán)境氣體的物理特性等。液滴的尺寸分布取決于兩個(gè)因素：1、破碎的有序性，2、液絲生成的均勻。液膜破碎的形式主要有輪轂破碎、波浪破碎及穿孔膜破碎三種。在實(shí)際的應(yīng)用中，經(jīng)常采用到的是預(yù)膜霧化技術(shù)，即燃油先從噴油嘴噴出，其中較小的液滴隨著高速氣流吹出旋流器，其它液滴則會(huì)噴射撞擊到文氏管上，形成一層油膜，然后在文氏管的末端的內(nèi)外兩層反向氣流的作用下，液膜發(fā)生破碎，形成顆粒直徑較小、分布均勻的液滴。

液膜的破碎是由于表面波動(dòng)引起的，表面波動(dòng)的產(chǎn)生來自兩個(gè)方面，一方面是由于液膜本身的形成就是不穩(wěn)定的，是由大直徑的液滴撞擊文氏管壁面產(chǎn)生的，另一方面是由于液膜離開文氏管邊緣之后，兩邊反向或者是同向但不同速度的氣流的強(qiáng)烈擾動(dòng)造成了液膜的波動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生破碎了霧化。液滴的霧化程度和液膜的厚度和液膜所受到的擾動(dòng)強(qiáng)度有很大關(guān)系。如何能夠強(qiáng)化液膜所受到的擾動(dòng)強(qiáng)度，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，并便于加工，成為了一個(gè)需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供強(qiáng)化液膜霧化的一種用于化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃燒室頭部的文氏管裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種用于化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃燒室頭部的文氏管裝置，包括安裝邊、文氏管進(jìn)口、文氏管出口，安裝邊位于文氏管進(jìn)口一側(cè)，文氏管進(jìn)口和文氏管出口之間為文氏管喉道，其特征是：文氏管出口處設(shè)置擾流錐，擾流錐呈三棱錐形，錐頭指向文氏管進(jìn)口方向，錐底面與文氏管出口面平齊，擾流錐之間距離相同，均勻排列。

本發(fā)明還可以包括：

1、所述的擾流錐包括迎風(fēng)面和背風(fēng)面，進(jìn)入文氏管本體的液膜流動(dòng)速度的切線方向始終與擾流錐迎風(fēng)面的法線方向呈鈍角，與擾流錐背風(fēng)面的法線方向呈銳角。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

1、本發(fā)明后部的擾流錐能夠起到強(qiáng)烈的擾流作用，在背風(fēng)側(cè)形成液體與壁面的分離，使韌帶液膜置于內(nèi)外兩層不同速度氣流間，強(qiáng)化液膜的表面波動(dòng)，起到強(qiáng)化液膜霧化的作用。

2、本發(fā)明后部的擾流錐的楔形外形能夠起到剪切油膜的作用，將整體環(huán)狀油膜剪切成韌帶狀液膜，起到強(qiáng)化液膜霧化的作用。

3、本發(fā)明的擾流錐加工較為簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的局部剖視圖；

圖2為本發(fā)明的仰視圖；

圖3為本發(fā)明的半剖視圖；

圖4為本發(fā)明的擾流錐橫截面剖視圖；

圖5為本發(fā)明的出口處擾流錐布置的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1～5，本發(fā)明包括安裝邊1,安裝倒角2,安裝孔3,文氏管進(jìn)口4,文氏管出口5,擾流錐6,文氏管喉道7,擾流錐迎風(fēng)面8,擾流錐背風(fēng)面9。安裝邊1位于文氏管進(jìn)口4一側(cè)，文氏管進(jìn)口4和文氏管出口5之間為文氏管喉道7，安裝邊1與文氏管喉道7之間過渡有安裝倒角2，安裝邊1上設(shè)置多個(gè)安裝孔3。

圖1和圖3表示了擾流錐6在文氏管出口處5的位置和分布，當(dāng)高速的液膜流經(jīng)擾流錐6時(shí)，由于擾流錐6與液膜的流向不相同，完整的環(huán)形液膜會(huì)被擾流錐6的銳棱剪切，而形成韌帶狀的液膜，實(shí)現(xiàn)了破碎的有序性，形成的韌帶狀的液膜和液絲相比起沒有擾流錐6存在時(shí)更加均勻，從而促進(jìn)了液滴的高效霧化和液滴的尺寸均勻，實(shí)現(xiàn)化學(xué)回?zé)崛紵翌^部在燃燒液體燃料時(shí)的高效燃燒，提高燃燒室的熱容。

圖4表示了文氏管裝置擾流錐6橫截面的形狀，在文氏管內(nèi)壁面7做旋流運(yùn)動(dòng)的液膜，其運(yùn)動(dòng)的切線速度和擾流錐6迎風(fēng)面法線方向呈鈍角，與擾流錐6背風(fēng)面方向呈銳角。液膜流經(jīng)擾流錐時(shí)，在迎風(fēng)面8和壁面不發(fā)生分離，在擾流錐的棱處和擾流錐6發(fā)生分離，擾流錐背風(fēng)面9沒有油膜的附著，液膜下表面只有空氣形成的渦流，而其上表面是高速的空氣旋流，液膜兩側(cè)的空氣流動(dòng)差異加劇了液膜表面的波動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了破碎和霧化。