[发明专利]借助辅助气体雾化液体的装置

说明书

本发明是关于借助至少一种辅助气体雾化一种液体，特别是雾化一种高粘度液体的装置。

根据本发明的装置专门是为了燃料的燃烧来雾化燃料而研究的。但是很明显该装置也可以被用来其它应用目的的液体雾化。

为了确定所提出的问题，下文中将参考从原油中精炼出的产品的燃烧，主要是燃料油的燃烧，但是由本发明提出来的解决办法可以被用来解决一些同等的问题，正如现在的描述的后面将被解释的情况那样。

原油的精炼目前生产出一些越来越粘稠的重油产品，它们来自转化装置。

为了使这些重油产品燃烧得完全，必须把它们雾化成细小的液滴，其直径是相当小的，在1/10毫米的范围内。为了获得这样大小的液滴，人们认为在雾化的温度下有必要将产品的粘度降到小于20mm²/s。对于那些在100℃下，粘度为4000mm²/s的产品，需要使用雾化温度从200℃到230℃，以便使产品的粘度降到20mm²/s左右，使得应用通常那些喷雾方法来实现良好的雾化。

如果人们不想采用从经济方面讲不怎么合算的太高的温度的话，人们就必须通过蒸液方法，将那些粘稠的重油产品部分地稀释，但炼油工业就要亏本，因此就不得不提高重燃料油的产量，重油的情炼就成多余的了。

如果人们试图在较低的温度下使用通常的喷雾方法，而不稀释燃料，人们被引到使用这种具有更高粘度的燃料，但机械的雾化需要高压，在200℃下，压强为2.10帕斯卡的范围。对于一种在200℃下，粘度为400mm²/s的产品来说，很自然，这是不利的。

在她申请的法国专利证书FR-A-2662377中，申请人已经提出雾化粘稠的燃料，其粘度比普通使用的燃料油的粘度要高，在较低的温度下，通过在喷雾的装置里制造一种粘稠液体薄膜，然后再借助于两种气体流将其雾化成细小的液滴。

先前的这个方法包括使用：

—上述液体的一种环形流，

—一种初级气体的环形流，

—一种与上述气体相同或不同的次级气体的环形流，

而这种方法在于：

a在初级气体流的流动方向上将液体流引到初级气体的上述流的内部，

b实现一种液体环状薄膜是通过把液体和初级气体的同轴流引到一环状物的周边上，使这种环状物的一个自由端外形成鱼骨状。

c通过上述初级气体流和次级气体流的联合作用将液体在上述的鱼骨状棱端雾化；次级气体流以与上述的液体流及上述的初级气体流相同的方向流进环状物的内部。

根据上述专利证书的要求，这个方法的特点在于气体的总质量与液体总质量的比低于0.5。在鱼骨状的自由端附近，初级气体流和次级气体流的速度是音速。

在这份专利申请书中，也描述了实施这种方法的一套喷雾装置，以及这种装置和这个方法在雾化液体燃料，尤其是雾化重的和粘稠的燃料，为燃烧它们的使用。在一种燃料油燃烧的情况下，所使用的气体可以是空气、水蒸汽、炼油气，或者在上述的燃料油预先雾化的情况下，可以使用水蒸汽。

在对这种类型的方法和装置继续她的研究工作中，专利申请人建立了一种简单而又方便的实施方法，以便取得液体细滴的均匀分布，而不改变由这些装置所实现的液体环状薄层这样的分散优点，这种实施方法在于安置至少一种障碍物，横在液体薄层的一部分中间，这个障碍物的作用就是把这个液体薄层局部刺破，并在薄层中制造一种突变，以改变液滴的运行轨迹。

这项技术就成了她的法国专利申请书FR-A-2692502的对象。

预先形成一种薄膜的这样的喷雾方法和装置仍然表现出不便，为了实现液体的环状流而使用的环状空间，在垂直于液体移动的方向上，通常有一个缩小的尺寸，大多数时间这个尺寸大大地小于1毫米，这有引起被悬浮在液体中的一些颗粒堵塞的严重危险。

为了能够取消或限制这些堵塞危险，最好是那些环状空间具有一个最小的横向尺寸，至少等于1毫米，在这些环状空间里，液体和那些辅助气体都很好地流动。

有了这样的一种尺寸的选择，专利申请人就确定不再使用有形成预先薄膜的喷射器，而使用导管体系是可能的，无论是对要喷雾的液体的流动，还是对一种或几种辅助气体的通过，导管的使用都使喷射器的实现容易了。

因此本发明的目的是提出一种液体的、特别是一种高粘度液体的喷雾装置。借助于至少一种辅助气体，在这种装置中，导管堵塞的危险被减少了。