[发明专利]一种超声波喷嘴雾化装置

说明书

本发明公开了一种超声波喷嘴雾化装置，包括进气道、燃油总管、中心连杆、共振腔、离心喷嘴；所述进气道与喷嘴出口外壳相连接，共同组成该喷嘴的外缘部分；所述燃油总管内有燃油通道与离心喷嘴燃油进口相连接，且与进气道呈90°垂直；所述燃油经燃油总管流经离心喷嘴旋流室，经喷嘴出口外壳雾化喷出；所述中心连杆将离心喷嘴本体与共振腔连接组合在一起。本发明结构简单，在已成熟的离心喷嘴本体的基础上增加气动设施，使其在超声波作用下进一步雾化，该结构能克服离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果差的问题，亦克服了纯超声波喷嘴的雾化锥角小的问题。

技术领域

本发明涉及一种喷嘴，尤其涉及一种超声波喷嘴雾化装置。

背景技术

工业燃气轮机污染物排放的源头来自燃烧室，因此燃气轮机的主要发展趋势是低污染燃烧。为实现上述目标，并满足燃气轮机燃烧的其他性能要求，例如稳定工作范围、出口温度分布系数符合涡轮要求等，需要不断改善燃油雾化质量，增大燃油蒸发速率，提高燃烧速率，从而降低燃烧排放。现有的燃油雾化喷射主要采用离心喷嘴，虽然一定程度上提高了燃油雾化质量，然而离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果较差。为改善燃油喷射雾化质量，现有技术中还出现了超声波燃油雾化喷射装置，然而超声波喷嘴的雾化锥角小，燃油雾化效果仍然不佳。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种新型超声波雾化装置，结合离心燃油喷射技术和超声波喷嘴技术，利用空气射流在共振腔产生高频、高振幅的剧烈振动来强化雾化，能有效的把燃油变成很细小的雾滴，以增大其蒸发面积，克服离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果差的问题，亦克服了纯超声波喷嘴的雾化锥角小的问题。

为解决其技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种超声波喷嘴雾化装置，包括进气道、燃油总管、离心喷嘴，所述燃油总管设置在所述进气道的侧壁上，所述离心喷嘴设置在所述进气道内并与所述进气道同轴布置，其特征在于，

所述进气道的末端设置有环状外缘挡板，所述离心喷嘴设置在所述环状外缘挡板上，

所述离心喷嘴包括与所述进气道同轴布置的燃油喷口外壳、空气喷口外壳以及一燃油离心旋流组件，所述空气喷口外壳套设在燃油喷口外壳的外周，所述燃油离心旋流组件设置在所述燃油喷口外壳中部，所述燃油总管内的燃油通道与所述离心喷嘴的燃油进口连通，

所述燃油离心旋流组件的末端设置一沿所述离心燃油喷嘴的轴线向外延伸的中心连杆，所述中心连杆伸出于所述燃油喷口之外并位于所述进气道的外部，所述中心连杆上设置一环状共振腔，所述环状共振腔靠近所述中心连杆的末端设置；

燃油经所述燃油总管内的燃油通道进入所述离心喷嘴内，在所述燃油离心旋流组件的作用下经离心喷嘴出口雾化喷出，之后在中心杆表面形成油膜；空气通过空气进口进入所述进气道内，在空气喷口处形成声速或超声速气流，并与形成在中心杆表面上的油膜在喷嘴口附近相互作用，当声波从共振腔反射时，在喷口和共振腔之间形成一个固定的驻波，产生强烈的超声振动，燃油在此进一步完成超声雾化。

优选地，所述燃油总管内的燃油通道与所述进气道基本呈90°垂直布置。所述燃油经燃油总管流经离心喷嘴旋流室，经喷嘴出口雾化喷出

优选地，所述离心喷嘴的外壳末端呈流线形锥体。

优选地，所述离心喷嘴通过紧固件与所述燃油总管连接。

优选地，所述燃油总管内设置有多个减重孔。

优选地，所述环状共振腔通过紧固件固定在所述中心连杆上。

本发明的超声波喷嘴雾化装置，其工作原理为：