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1、·燃烧器技术· 燃油燃烧器喷嘴的性能分析 29文章编号:100428774(2003)05229205燃油燃烧器喷嘴的性能分析冯良,韩国园(同济大学,上海200092)摘 要:文章详细介绍了燃油燃烧器高压雾化型喷嘴的基本原理和运行规律,着重分析了燃油的性质和运行工况参数对喷嘴性能的影响。文章同时给出了选择喷嘴的具体建议,具有一定的指导意义。关键词:燃油燃烧器;喷嘴;性能;分析中图分类号:TK223123 文献标识码:APerformanceAnalysisofOilBurnerNozzlesF
2、ENGLiang,HANGuo2yuan(TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Thearticleintroducesindetailthefactorsthathaveanimpactontheperformanceofoilburnernozzles.Ingeneral,thefactorscanbeclassifiedastwoaspects,thatisoilpropertiesandnozzlestructure.Byanalyzingthetwoas2pectsr
3、espectively,thearticlerevealssomeprimaryprinciplesofoilburnernozzles.Furthermore,thearticleprovidesafewconcretesuggestionsabouthowtoselectoilnozzlesthatareinstructiveforengineers.Keywords:Oilburner;Nozzle,Performance;Analysis1 前言微液滴同时也增大了燃油与空气的接触表面积,有利于充分混合,从而改善燃烧工况。燃油
4、燃烧器在锅炉和工业加热领域的应用越来喷嘴是实现燃油雾化最简单的装置,按其结构特越多,其燃烧的高效率以及污染物的排放达标正越征和雾化方法可分为机械雾化喷嘴、转杯式喷嘴、蒸来越受到人们的关注。燃油的完全燃烧必需具备两汽雾化喷嘴、空气雾化喷嘴等。无论采用何种喷嘴,个条件,一是燃油要具备良好的雾化质量,二是要有要求都是一致的,就是要求雾化质量好,调整幅度大,合理的配风。因此,喷嘴和配风器是燃油燃烧器的与空气混合良好,结构简单且操作方便,运行可靠,检的关键设备。修容易,而且能方便地实现燃烧过程自动化。一般来讲,完成燃油的燃烧必须具备以下几个本
5、文讨论燃油燃烧器应用中最常用的高压雾化条件:型喷嘴的性能与特点。a.油必须雾化,转化成蒸气;b.油蒸气必须与空气按一定比例混合,即燃烧2 喷嘴的基本功能时要有充足的氧;喷嘴的基本功能是把燃油雾化成微小的液滴,c.可燃混合物的温度必须提高到点火温度之并且使液滴按要求分布在一定雾化角度的横截面上;上,如图1。燃油雾化需要施加能量,燃烧器中该能d.正常燃烧要有空气和燃料的连续供应保证;量一般由电机驱动的齿轮泵以压力形式提供给喷e.燃烧产物必须能从燃烧室内排除。嘴。压力能量不能直接破碎油,必须首先经喷嘴内实际燃烧时,需用机械手段加速燃油的蒸
6、发过的切向斜槽把燃油的压能转化成速度能,燃油从斜程,即把燃油打碎成微液滴,当这些微液滴暴露在高槽中高速涌出至旋流室,建立起一个旋转流。旋流温环境中,就会在极短的时间内全部蒸发成蒸气。室中心设置出流孔口,孔口上将获得一定的旋转速度。如果旋转速度很高,就会在涡流中心产生一个收稿日期:200320723130 工 业 锅 炉 2003年第5期(总第81期)空洞,形象地说,就是在出流孔口处形成一种快速旋式中:F—喷嘴流量,l/h;转的“空心油管”。该“油管”旋转产生的离心力使燃C—特定喷嘴的无因次系数
7、;2油离开孔口时扩展为一个锥形膜。油膜离开孔口后A—喷嘴孔口面积,mm;不断扩大,最后油膜破碎和抛出小液滴。喷嘴工作p—喷嘴前燃油压力,MPa。原理如图2。如果喷嘴前压力发生变化,而燃油性质、喷嘴几何尺寸不变时,则有p20.5F2=F1()(2)p1式中:p1—额定压力,MPa;p2—实际压力,MPa;F1—额定流量,l/h;F2—实际压力下的流量,l/h。关系式(1)、(2)中的指数0.5,对于小尺寸喷嘴近似准确。实际上,该指数值随喷嘴的型式和流量会有一些变化,有研究发现可以低到0.47。但对于一般计算,平方根公式完全可以满足精度
8、要求。喷嘴前油压的变化不会改变基本雾化角。但如果喷嘴在超高压下工作,液滴移动方向角就会在喷嘴前约100mm处发生变化,原因是增大喷嘴前油压,雾化体内液滴获得的速度就增大,从而引起该雾图2 喷嘴工作原理图化体截面内的压力降低。因为雾化体
