專利名稱：噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于預(yù)混合燃燒器的將燃料輸入壓縮氣體工質(zhì)內(nèi)的噴嘴，該噴嘴主要包括一燃料導管和一自該燃料導管分岔出來的通道，所述燃料導管跟燃料輸送方向大致成直角縱向延伸，而所述通道平行于燃料輸入方向延伸。
EP-A1-0433790公開了這種噴嘴，它們應(yīng)用于預(yù)混合燃燒器，這些燃燒器由若干殼體制成為所謂的雙錐形燃燒器。當采用中等熱值的燃氣作為燃燒時，所述噴嘴使混合氣不能提前著火，并能使混合過程穩(wěn)定。液體燃料利用設(shè)置于預(yù)混合燃燒器頂部的噴嘴被噴入到燃燒空間內(nèi)。然而，這些噴嘴的噴霧性能通常是不夠好的。采用這種裝置，在著火前，通常不能獲得燃燒空氣和燃料的良好混合，因為霧化燃料沒有跟全部燃燒空氣進入接觸。當采用液體燃料時，會導致較高的廢氣排放物，尢其是高的氮氧化物排放。為了減少氮氧化物的排放，有必要將軟化水噴入燃燒空間內(nèi)。
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種新穎的噴嘴，以改善在著火之前液體燃料與燃燒空氣的混合，并藉助于該裝置來減少廢氣排放物。
按照本發(fā)明，這是通過將燃料流經(jīng)燃料導管內(nèi)的一些槽及通至噴霧刃的通道來達到的，該通道的內(nèi)側(cè)制有一些分配板，在分配板之間設(shè)置一些分配針。
可以著味，本發(fā)明的優(yōu)點，尤其在于所述噴嘴具有簡單而可靠的結(jié)構(gòu)。它可以用低燃料壓力來運轉(zhuǎn)，因為空氣流的動量被用于噴霧。
當所述噴嘴被用于某一預(yù)混合燃燒器，例如雙錐體燃燒器時，燃料沿空氣進口槽分配。這樣，在著火前，為燃料提供了均勻和良好的混合。其結(jié)果產(chǎn)生低污染排放。
通過參照下面詳細說明，并結(jié)合附圖，便會獲得對本發(fā)明及其許多伴隨優(yōu)點更完整理解，其中，圖示的本發(fā)明一個實施例是采用一種雙錐體型預(yù)混合燃燒器，其中

圖1表示一燃燒室的局部縱剖面；圖2表示經(jīng)雙錐體型預(yù)混合燃燒器在其出口區(qū)內(nèi)的橫剖面；圖3表示經(jīng)噴嘴的局部縱剖面；圖4表示經(jīng)噴嘴的橫剖面；圖5表示經(jīng)渦旋體的橫剖面；圖6表示面對渦旋體流動方向的端視圖；圖7表示渦旋體的局部展開。
現(xiàn)在參看各附圖，其中相同的標號代表不同的視圖中相同的或相應(yīng)的部件，工質(zhì)的流向用箭頭指示，并且，僅示出那些為理解本發(fā)明所必需的構(gòu)件(例如，燃燒器在燃燒室內(nèi)的相對配置，燃料的準備，控制裝置等均未示出)。圖1表示一個封閉的壓力進氣系統(tǒng)，以50表示，它通常接受由壓氣機(未示)供給的燃燒空氣，并將其導至燃燒室60。該燃燒室既可以是單一的燃燒室，也可以是環(huán)形燃燒室。
鐘形頂蓋55安置在燃燒室的頂端，其燃燒空間被燃燒室壁63所包圍，并以前板54為界。燃燒器10以這樣方式設(shè)置在該頂蓋內(nèi)，使燃燒器出口18至少大致跟前板54齊平。燃燒空氣經(jīng)鐘形頂蓋壁自壓力進氣系統(tǒng)50流出，流入鐘形頂蓋的內(nèi)部，并進入燃燒器，所述頂蓋壁在其外端有穿孔。燃料經(jīng)燃料噴槍20供給燃燒器，所述噴槍穿過鐘形壁和壓力進氣系統(tǒng)的壁。
圖示預(yù)混合燃燒器10是一種諸如從開始時所引用的EP-A1-0433790中已知的所謂的雙錐體燃燒器。如從圖2中可看到的，它基本上包括兩個中空的局部錐體11和12，它們沿流動方向交錯。該兩部分錐體的各自的中心線13和14是相互偏心的。在它們縱向區(qū)內(nèi)，該兩部分錐體的相鄰壁形成燃燒空氣的切向槽19，燃燒空氣以這種方式到達燃燒器內(nèi)。
在所給例子的情況下，該燃燒器以液體燃料工作。為此，沿切向槽19延伸的噴嘴1設(shè)于這些槽的區(qū)域內(nèi)。該噴嘴基本上沿切向槽19(圖1)的整個長度延伸。燃燒自噴嘴1的出口平面通常設(shè)于出現(xiàn)最高燃燒空氣速度的區(qū)域，在所示實施例1，在切向槽19的中心。此外，噴嘴1的外表為符合空氣動力學的滴狀外形，以盡少擾動燃燒空氣流的擾動。
如圖3和4所示，噴嘴1包括一燃料導管2，導管有一條跨越其長度的槽6。通至霧化刃口5的通道7自槽6分岔。液體燃料自燃料噴槍20經(jīng)未示的輸送導管通至噴嘴的燃料導管2。燃料沿燃料導管2經(jīng)槽6被輸送到構(gòu)成通道7的分配面3。這些分配面3的構(gòu)造和尺寸通過中間件8來設(shè)定。這種設(shè)定考慮了燃燒空氣經(jīng)切向槽19的流量，因而須與特定的燃燒器10相配合。在極端情況下，分配板3能沿噴嘴1的整個長度延伸。菱形分配銷4設(shè)置于分配面上。借助于分配銷4，燃料被均勻地分配于霧化刃口5的上游。用此法產(chǎn)生的燃料膜的厚度取決于噴嘴1的通道7在霧化刃口5的間隙寬度t。以高壓流入的燃燒空氣的動量被用于噴霧作用。因此，液體燃料能以較低壓力被輸入噴嘴。霧化及燃料滴的尺寸可由間隙寬度t因而由燃料膜厚度來設(shè)定。通常選擇間隙寬度t為0.5毫米，以圖獲得最佳的燃料和燃燒空氣的混合。
在燃燒器10的出口18處產(chǎn)生沿輸入燃料的環(huán)形橫截面盡量均勻的燃料濃度。一限定的帽形再循環(huán)區(qū)21出現(xiàn)在燃燒器出口，而著火發(fā)生在其頂部?；鹧姹旧碛捎谌紵髑安康脑傺h(huán)區(qū)而穩(wěn)定化，無須機械的火焰保持器。
當然，本發(fā)明并不限于所示和所述的實施例。分配針的形狀和數(shù)量基本上是任意的，僅燃料的均勻分布是決定性的。噴咀在切向槽內(nèi)的范圍以及中間件的位置須與流經(jīng)切向槽的空氣流配合。
此外，燃燒器還能以氣體燃料運轉(zhuǎn)。為此，設(shè)置了呈噴嘴形式的燃氣進口，它在兩個局部錐體內(nèi)，縱向配置在切向槽區(qū)域內(nèi)。用燃氣運轉(zhuǎn)時，和燃燒空氣的混合物形成也開始于切向進口槽區(qū)內(nèi)。
圖5表示帶有渦旋體30的普通燃燒器，大致包括一管子32，若干具有翼型廓線的偏轉(zhuǎn)體31以及配置于中心的燃料噴槍34。
如圖6所示，所述噴嘴1當然也能被安裝在渦旋體30內(nèi)在兩偏轉(zhuǎn)體31之間。利用該裝置可獲得著火前燃料和燃燒空氣之間的最佳混合。當然，圖6中的噴嘴1的數(shù)目可任意改變，并能跟各自給定的數(shù)據(jù)相配合。輸給噴嘴1的燃料能通過未示的導管直接自燃料噴槍34中取得。和圖7所示，能將噴咀和偏轉(zhuǎn)體31a直接制成一體。該整體噴嘴1a具有如噴嘴1相同的功能結(jié)構(gòu)。這樣，例如，燃料導管2a簡單地跟偏轉(zhuǎn)體31a中的空間給定數(shù)據(jù)相配合。在此情況下，當然，燃料輸送也能經(jīng)燃料噴槍34進行。這里再次說明，分配針的形狀和數(shù)目基本上是任選的。
所述噴嘴也能用于其它的結(jié)構(gòu)中。被輸入液體工質(zhì)的氣體工質(zhì)的基本特點是有足夠高的能量值。因此，所述噴嘴能應(yīng)用于任何型式的預(yù)混合燃燒器內(nèi)。
顯然。按照以上教導，本發(fā)明可以有無數(shù)的修改和變化。因此，要明了除了這里特殊說明的之外本發(fā)明可在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)實施。
權(quán)利要求
1.一種在預(yù)混合燃燒器內(nèi)用的將燃料輸入壓縮氣體工質(zhì)內(nèi)的噴嘴，如噴嘴(1)，它主要包括燃料導管(2)和從燃料導管上分岔出來的通道(7)，所述燃料導管(2)跟燃料的輸送方向成直角大致縱向延伸，而通道(7)則平行燃料輸送方向延伸，其中燃料經(jīng)燃料導管中的槽(6)通過通道(7)輸送到噴霧刃口(5)，通道(7)的內(nèi)部制有一些分配板(3)，在分配板之間，設(shè)有分配銷(4)。
2.按權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于在通道(7)內(nèi)至少設(shè)有一中間件(8)，藉此構(gòu)成若干分配板(3)。
3.按權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于噴嘴(1)的外部為符合空氣動力學的形狀。
4.按權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于通道(7)在噴霧刃口(5)的間隙寬度(t)至多為半毫米。
5.按權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于噴嘴(1)設(shè)置在雙錐體型預(yù)混合燃燒器的切向空氣進口槽(19)內(nèi)。
6.按權(quán)利要求1產(chǎn)所述的噴嘴，其特征在于至少一個噴嘴(1)設(shè)置在壓縮氣體工質(zhì)流經(jīng)的渦旋體(30)內(nèi)的兩相鄰偏轉(zhuǎn)體(31)之間。
7.按權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于噴嘴(1a)設(shè)置在壓縮氣體工質(zhì)流經(jīng)的渦旋體(30)的至少一個偏轉(zhuǎn)體(31)內(nèi)。
全文摘要
一種用于預(yù)混合燃燒器內(nèi)將燃料輸入壓縮氣體工質(zhì)的噴嘴，如噴嘴(1)，主要包括一燃料導管(2)和一由其分岔出的通道。該燃料導管(2)跟燃料輸送方向成直角大致縱向延伸，而其通道平行于燃料輸送方向延伸。燃料經(jīng)燃料導管中的槽(6)通過通道輸?shù)絿婌F刃口(5)。通道內(nèi)部設(shè)有分配板(3)，板之間設(shè)有分配銷(4)。
文檔編號F23C7/00GK1133419SQ9511988
公開日1996年10月16日 申請日期1995年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月19日
發(fā)明者R·T·D·麥克米爾蘭 申請人:Abb管理有限公司