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空氣霧化噴嘴的主要類型及應(yīng)用
空氣霧化噴嘴的主要類型及應(yīng)用
本文來源:天津三安科技有限公司
液態(tài)燃料(含非燃燒設(shè)備的液態(tài)工質(zhì))的另一種霧化手段是采用空氣霧化噴嘴,這種霧化方式應(yīng)用于工業(yè)爐上是先于壓力霧化(離心式)。但是在航空燃?xì)廨啓C的燃燒室性能改善中發(fā)揮了很好的作用,并且大量應(yīng)用于燃?xì)廨啓C上是在壓力霧化噴嘴之后,被人們稱為它的噴嘴技術(shù)的又一次創(chuàng)新。另外從工業(yè)爐和鍋爐燃燒殳備上燃用劣質(zhì)燃油,如重、渣油等的燃燒性能改善的要求(如低氧燃燒及大功率燃燒等)又促進(jìn)了空氣霧化噴嘴的研究與應(yīng)用。
工業(yè)爐、鍋輪及地面燃?xì)廨啓C燃用煤粉、煤漿等燃料也需要采用空氣霧化噴嘴。
非燃燒設(shè)備上對固態(tài)粉料的散播,高稠度液態(tài)熔液、料液的霧化也需要空氣霧化噴嘴作為液體燃料(工質(zhì))的空氣霧化噴嘴的主要類型及霧化原理前面已有介紹。
空氣霧化噴嘴按照霧化空氣壓力高、低分為低壓(<0.1MPa)、高壓(>0.1MPa)空氣霧化噴嘴,一般按霧化氣供給裝置不同而加以區(qū)分,利用鼓風(fēng)機供氣,壓力較低的為低壓式;采用高壓蒸汽或壓縮空氣(利用壓縮機)霧化的為高壓式。
工業(yè)爐窯(如冶金熱處理、陶瓷、石化等行業(yè)的爐窯)上廣泛采用的低壓空氣霧化噴嘴通稱為低壓空氣霧化燒嘴。
在航天與地面燃?xì)廨啓C燃燒室上采用的蒸發(fā)管及空氣霧化噴嘴的霧化氣壓差僅利用火焰筒內(nèi)外壓力損失所形成的,其氣壓差也很小,燃燒室進(jìn)口壓力為0.5-3.0MPa,△pa為3%一5%時霧化氣壓小于l0kPa,也可以說是屬于低壓空氣霧化噴嘴。
值得特別指出的是蒸發(fā)管之所以列入空氣霧化噴嘴,那是因為噴入蒸發(fā)管內(nèi)的燃油的主要依靠管內(nèi)高速氣流沖擊霧化、混合,而受高溫管壁和氣流加溫蒸發(fā)的燃油是不足50%。并且由于它的內(nèi)部燃油霧化結(jié)構(gòu)不如純粹的空氣霧化噴嘴完善,因此被人稱為“蹩腳”空氣霧化噴嘴。另外也因為在高溫下自燃及機械可靠性差而不受重用。后經(jīng)過不斷改進(jìn),目前仍在高性能航空燃?xì)廨啓C燃燒室上采用。
高壓空氣(蒸汽)霧化噴嘴豐要應(yīng)用于燃用重質(zhì)燃油的工業(yè)鍋爐中的玻璃窯爐、鍋爐燃燒器及地面燃?xì)廨啓C上,以及非燃燒設(shè)備的料液,熔液的噴霧裝置。它可按照液體與霧化氣相互作用空間司不同區(qū)分為外混式、內(nèi)混式及組合式(如Y型噴嘴)。外混式是氣流霧化液體主要在噴口處或噴口外進(jìn)行;內(nèi)混式則在噴幾前摻混和局部霧化后,再經(jīng)噴口噴射繼續(xù)霧化。
機械空氣(蒸汽)霧化噴嘴是壓力霧化和空氣霧化組合形式,它在工業(yè)爐和燃?xì)廨啓C上得到應(yīng)用,雖然它需要霧化氣(汽),要消耗一部分能耗,但是它克服了簡單壓力霧化噴嘴調(diào)節(jié)比小的缺點,并且能保證低負(fù)荷工作時燃油霧化質(zhì)量(靠氣或汽霧化),它綜合利用了較高油壓(比壓力式低一些)和高速氣流的雙重霧化作用,而霧化氣(汽)耗比單純空氣(蒸汽)霧化噴嘴的低。
機械空氣(蒸汽)霧化噴嘴的霧化氣也可以是低壓或高壓;它也可以是內(nèi)混或外混式。氣泡霧化噴嘴的霧化機理將在后面作說明,它在燃用重、渣油的燃燒器上具有明顯優(yōu)點。煤粉和煤漿噴嘴單獨加以說明是因為它是固態(tài)或含固態(tài)物質(zhì)的燃料,它們都采用高壓氣霧化噴嘴,在組織輸送、霧化過程中有一些特殊問題。
上訴概要對比說明低壓和各種高壓空氣(蒸汽)霧化噴嘴及機械空氣(蒸汽)霧化噴嘴的特性,并可歸納以下結(jié)論:
1、高壓空氣(蒸汽)及機械空氣(蒸汽)霧化噴嘴優(yōu)于低壓空氣霧化噴嘴主要是擴大了燃油調(diào)節(jié)比,增加了出力(供油量),和改善低負(fù)荷下霧化質(zhì)量.以滿足較人功率要求的工業(yè)爐和鍋爐使用要求。但是低壓空氣霧化噴嘴(燒嘴)可以節(jié)約霧化氣(汽)的能耗,也可以滿足多噴頭爐窯所要求的均勻溫度場。
2、內(nèi)混式優(yōu)于外混式之處是霧化耗氣(汽)量少,霧化質(zhì)量好,火焰較短,但是它的霧化錐角隨流量變化。
3、Y型噴嘴又稱中問混合式,它具有許多優(yōu)點:單個噴嘴燃油供給量大;調(diào)節(jié)比大;霧化質(zhì)量好;霧化耗氣(汽)量低;霧化錐角不變等。
4、一般采用蒸汽霧化的耗量低干壓縮空氣,高溫蒸汽自帶一部分熱焓,有利于燃油霧化和蒸發(fā)。單純蒸汽霧化不如機械蒸汽霧化噴嘴好。
值得說明的是,在工業(yè)上早已應(yīng)用的另外供氣的氣流霧化噴嘴稱為“氣動噴嘴”(Pneu-matie Atomizer),而利用燃?xì)廨啓C燃燒室本身氣流的稱為“空氣霧化噴嘴”(Air Bluast Atomizer)。而目前人們習(xí)慣于將所有的氣流霧化噴嘴統(tǒng)稱為空氣霧化噴嘴,只是針對具體類型而有不同名稱。
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