导流式旋流雾化喷嘴制造技术

本发明专利技术公开了一种导流式旋流雾化喷嘴，液体经过柱形芯本体、旋流导叶、上部导流柱、下部导流锥同雾化喷嘴外壳之间形成的液体通道，上部导流柱使液体在旋转的过程中不会因为过度扩张而导致流速降低过大，使液体在管状旋流室部内以较高的流速喷出，液体离心力使得液体液膜将贴附在椎管状收缩部内壁上，最终贴附在喷孔的壁面上喷出。该导流式旋流雾化喷嘴，液体速度损失小，且上部导流柱和下部导流锥可进一步增加旋流强度，使液膜更加薄，使小流量工况下的液膜厚度更小、雾化效果更佳，在低流量时能保证雾化燃料的索太尔平均直径较小且周向分布均匀，保证在小流量工况下有好的雾化效果，并且结构简单、加工方便且便于拆卸和安装。并且结构简单、加工方便且便于拆卸和安装。并且结构简单、加工方便且便于拆卸和安装。

【技术实现步骤摘要】
导流式旋流雾化喷嘴


[0001]本专利技术涉及燃气轮机，特别是涉及一种导流式旋流雾化喷嘴。

技术介绍

[0002]燃油喷嘴是燃烧液体燃料的燃气轮机的重要组成部分。典型的燃机轮机包括压气机、燃烧室和涡轮三大部件。燃油喷嘴的作用是将液体燃料喷入燃烧室中燃烧，释放能量，再通过涡轮向外输出动力，这就导致燃油喷嘴的特性对燃烧室性能和工作寿命影响很大。燃气轮机燃烧室的高燃烧效率、稳定的工作范围、均匀的出口温度分布、低耗油率、火焰筒冷却以及低污染物排放等对雾化喷嘴提出了更高的要求。值班级雾化喷嘴在燃气轮机燃烧室中起到点火和稳定火焰的作用，但其燃烧过程中以扩散燃烧为主，扩散燃烧的污染物生成量较大，因此值班级喷嘴中的供液流量需较低以满足较优的排放效果，但当供液流量很低时，值班级喷嘴的雾化效果普遍较差，甚至出现大液滴的喷射现象，其具体影响的参数有索太尔平均直径、周向分布及雾化角等雾化性能指标。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种导流式旋流雾化喷嘴，可使小流量工况下的液膜厚度更小、雾化效果更佳，在低流量时能保证雾化燃料的索太尔平均直径较小且周向分布均匀，并且结构简单、加工方便且便于拆卸和安装。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供的导流式旋流雾化喷嘴，其包括雾化喷嘴外壳1和雾化喷嘴芯体2；
[0005]所述雾化喷嘴芯体2的柱形芯本体20的下端形成有旋流导叶21、导流芯22；
[0006]所述导流芯22分为上部导流柱221和下部导流锥222；
[0007]所述上部导流柱221上端固定连接于柱形芯本体20下端中心；
[0008]N个旋流导叶21围绕所述上部导流柱221均匀形成在柱形芯本体20的下端，N为大于2的整数；
[0009]所述下部导流锥222的外径由上到下逐渐缩小；
[0010]所述雾化喷嘴外壳1从上到下依次为管状壳本体10、管状旋流室部12、椎管状收缩部13；
[0011]所述管状旋流室部12的内径小于所述管状壳本体10内径，在所述管状旋流室部12同所述管状壳本体10之间形成圆环状定位平面104；
[0012]所述椎管状收缩部13的内径从上到下逐渐减小；
[0013]所述椎管状收缩部13下端形成有喷孔131；
[0014]所述雾化喷嘴芯体2同轴设置于雾化喷嘴外壳1内，所述旋流导叶21下端抵靠到所述圆环状定位平面104，所述下部导流锥222置于椎管状收缩部13；
[0015]所述雾化喷嘴芯体2与雾化喷嘴外壳1之间形成液体通道。
[0016]较佳的，所述管状壳本体10下端同所述圆环状定位平面104的连接处形成倒圆角
103。
[0017]较佳的，N为3到18中的任意一个整数。
[0018]较佳的，所述雾化喷嘴芯体2的柱形芯本体20的上端形成有冠部；
[0019]所述冠部的外径大于所述柱形芯本体20的外径；
[0020]所述冠部同雾化喷嘴外壳1上部过盈配合固定在一起。
[0021]较佳的，所述雾化喷嘴外壳1的管状壳本体10形成有壳体插销定位孔101；
[0022]所述雾化喷嘴芯体2的柱形芯本体20形成有芯体插销定位孔201；
[0023]当所述雾化喷嘴芯体2同轴放置于雾化喷嘴外壳1内使所述旋流导叶21下端抵靠到所述圆环状定位平面104时，使壳体插销定位孔101对准芯体插销定位孔201，通过将插销插入对准的壳体插销定位孔101及芯体插销定位孔201，使所述雾化喷嘴芯体2与雾化喷嘴外壳1轴向限位固定在一起。
[0024]较佳的，所述雾化喷嘴外壳1具有四个壳体插销定位孔101；
[0025]所述雾化喷嘴芯体2具有两个轴线对称布置的芯体插销定位孔201。
[0026]较佳的，下部导流锥222与椎管状收缩部13内壁之间的间隙小于上部导流柱221与管状旋流室部12内壁之间的间距。
[0027]较佳的，上部导流柱221与管状旋流室部12内壁之间的间距为喷孔131直径的0.5倍至5倍；
[0028]下部导流锥222与椎管状收缩部13内壁之间的间距为喷孔131直径的0.1至0.5倍。
[0029]较佳的，所述下部导流锥222下端设计为钝体。
[0030]较佳的，所述旋流导叶21具有导流小角侧壁面205、导流小角面204、轴向内弧面208、冲击壁面203；
[0031]所述导流小角侧壁面205，其定位矢量与管状旋流室部12内壁相切；
[0032]所述导流小角面204，其定位矢量与上部导流柱221的柱面相切，其远上部导流柱221端连接所述导流小角侧壁面205，其近上部导流柱221端连接轴向内弧面208一端；
[0033]所述冲击壁面203，平行于所述导流小角侧壁面205，其近上部导流柱221端连接轴向弧面208的另一端；
[0034]所述轴向内弧面208与所述管状旋流室部12内壁半径一致。
[0035]较佳的，所述导流小角面(204)的宽度为所述导流小角侧壁面(205)的宽度的1/10～1/5。
[0036]本专利技术的导流式旋流雾化喷嘴，液体经过柱形芯本体20、旋流导叶21、上部导流柱221、下部导流锥222同雾化喷嘴外壳1之间形成的液体通道，最终由喷孔131喷出，液体在喷孔131附近形成液膜，经液膜折皱、液条断裂、液滴破碎等一系列雾化过程后，最终形成燃烧所需的索太尔平均粒径和雾化角。该导流式旋流雾化喷嘴，雾化喷嘴芯体2的旋流导叶21、上部导流柱221和下部导流锥222共同形成导流效果，上部导流柱221使液体在旋转的过程中不会因为过度扩张而导致流速降低过大，使液体在管状旋流室部12内以较高的流速喷出，液体离心力使得液体液膜将贴附在椎管状收缩部13内壁上，最终贴附在喷孔131的壁面上喷出，此时液膜厚度达到最小，最终液膜破碎形成液滴。该导流式旋流雾化喷嘴，液体速度损失小，且上部导流柱221和下部导流锥222可进一步增加旋流强度，可使液膜更加薄，一次破碎的粒径将更小，使得二次破碎粒径也更小，可使小流量工况下的液膜厚度更小、雾化
效果更佳，在燃气轮机中的蒸发效果也更加明显，多个旋流导叶21组成的通道相比传统的三个切向孔设计可使液体周向分布更为均匀，在低流量时能保证雾化燃料的索太尔平均直径较小且周向分布均匀，能保证在小流量工况下有好的雾化效果，并且结构简单、加工方便且便于拆卸和安装。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面对本专利技术所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本专利技术的导流式旋流雾化喷嘴一实施例的截面图；
[0039]图2是本专利技术的导流式旋流雾化喷嘴一实施例的雾化喷嘴外壳的示意性三维剖面视图；
[0040]图3是本专利技术的导流式旋流雾化喷嘴一实施例的雾化喷嘴芯体的示意性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导流式旋流雾化喷嘴，其特征在于，其包括雾化喷嘴外壳(1)和雾化喷嘴芯体(2)；所述雾化喷嘴芯体(2)的柱形芯本体(20)的下端形成有旋流导叶(21)、导流芯(22)；所述导流芯(22)分为上部导流柱(221)和下部导流锥(222)；所述上部导流柱(221)上端固定连接于柱形芯本体(20)下端中心；N个旋流导叶(21)围绕所述上部导流柱(221)均匀形成在柱形芯本体(20)的下端，N为大于2的整数；所述下部导流锥(222)的外径由上到下逐渐缩小；所述雾化喷嘴外壳(1)从上到下依次为管状壳本体(10)、管状旋流室部(12)、椎管状收缩部(13)；所述管状旋流室部(12)的内径小于所述管状壳本体(10)内径，在所述管状旋流室部(12)同所述管状壳本体(10)之间形成圆环状定位平面(104)；所述椎管状收缩部(13)的内径从上到下逐渐减小；所述椎管状收缩部(13)下端形成有喷孔(131)；所述雾化喷嘴芯体(2)同轴设置于雾化喷嘴外壳(1)内，所述旋流导叶(21)下端抵靠到所述圆环状定位平面(104)，所述下部导流锥(222)置于椎管状收缩部(13)；所述雾化喷嘴芯体(2)与雾化喷嘴外壳(1)之间形成液体通道。2.根据权利要求1所述的导流式旋流雾化喷嘴，其特征在于，所述管状壳本体(10)下端同所述圆环状定位平面(104)的连接处形成倒圆角(103)。3.根据权利要求1所述的导流式旋流雾化喷嘴，其特征在于，N为3到18中的任意一个整数。4.根据权利要求1所述的导流式旋流雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴芯体(2)的柱形芯本体(20)的上端形成有冠部；所述冠部的外径大于所述柱形芯本体(20)的外径；所述冠部同雾化喷嘴外壳(1)上部过盈配合固定在一起。5.根据权利要求1所述的导流式旋流雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴外壳(1)的管状壳本体(10)形成有壳体插销定位孔(101)；所述雾化喷嘴芯体(2)的柱形芯本体(20)形成有芯体插销定位孔(201)；当所述雾化喷嘴芯体(2)同轴放...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海天，高闯，郑甜华，汪京，冯志炜，刘玉芳，
申请(专利权)人：上海和兰透平动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：