第二节燃烧器的工作原理雾化技术 二、燃油的雾化 液体燃料的雾化过程非常重要,液体燃料雾化成细小液滴后,比表面积大大增 加,可以加快传质、传热过程,液体升温、汽化并且与空气的混合过程较快,可以实 现较为充分的燃烧。燃料喷枪的雾化不好,有时会导致不完全燃烧和结焦,并且增加 污染物的排放。 油的雾化质量对燃烧速度和燃烧的完全程度起着重要作用。雾化的目的就是提 高油的总表面积,如果将kg油雾化成直径为50um的油滴,总表面积将增大7500倍, 约达120m2,若雾化成直径为30μm的油滴,总表面积约达200m2,可以大大强化油的 燃烧。 油的雾化过程是一个复杂的物理过程,需要消耗能量。按消耗的能量来源,可 将雾化方法进行分类,例如常用的利用机械能进行雾化,如压力旋转式雾化油喷嘴和 转杯式雾化喷嘴,以及依靠蒸汽和空气等雾化介质的能量(如蒸汽雾化喷嘴)进行雾 化 液体雾化有各种不同的方法,可以分为三大类:(1)单相流雾化(压力雾化, 机械雾化),(2)多相流雾化,(3)利用声、电的雾化
二、 燃油的雾化 液体燃料的雾化过程非常重要，液体燃料雾化成细小液滴后，比表面积大大增 加，可以加快传质、传热过程，液体升温、汽化并且与空气的混合过程较快，可以实 现较为充分的燃烧。燃料喷枪的雾化不好，有时会导致不完全燃烧和结焦，并且增加 污染物的排放。 油的雾化质量对燃烧速度和燃烧的完全程度起着重要作用。雾化的目的就是提 高油的总表面积，如果将1kg油雾化成直径为50μm的油滴，总表面积将增大7500倍， 约达120m2，若雾化成直径为30μm的油滴，总表面积约达200m2，可以大大强化油的 燃烧。 油的雾化过程是一个复杂的物理过程，需要消耗能量。按消耗的能量来源，可 将雾化方法进行分类，例如常用的利用机械能进行雾化，如压力旋转式雾化油喷嘴和 转杯式雾化喷嘴，以及依靠蒸汽和空气等雾化介质的能量（如蒸汽雾化喷嘴）进行雾 化。 液体雾化有各种不同的方法，可以分为三大类：（1）单相流雾化（压力雾化， 机械雾化），（2） 多相流雾化，（3）利用声、电的雾化。 第二节 燃烧器的工作原理 雾化技术
第二节燃烧器的工作原理雾化技术 1、单相流雾化(压力雾化,机械雾化) 1)压力雾化雾化能量来源于液体本身的压力能。 (1)压力直喷雾化是最早产生的压力雾化喷嘴,见下图。高压泵使液体获得很 高的压力(2-2.5MPa),从喷口喷出,形成一股高速液体射流。射流离开喷口后,其 边缘与周围静止空气由于摩擦产生剪切作用而逐步逐层破碎成小液滴,在射流的中心 部位,存在一个液体核心,随着液滴破碎过程,这个核心逐步小时,液体全部破碎为 液滴。在射流的前段,小液滴比较稠密,而后与空气的混合作用过程中逐步扩散,液 滴密度逐渐降低。 这种雾化方法对粘性低的液体有较好的雾化效果,如果液体粘性大,或者压力 降低,雾化效果将急剧变差,并且只适用于小流量。 DENSE SPRAY SPRAY 多可570°9 LIQUID FLOW 0, D LIQUID CORE INJECTOR Sketch of the near- injector region of a pressure-atomized spray for atomization breakup conditions 压力直喷雾化喷嘴
1、单相流雾化（压力雾化，机械雾化） 1）压力雾化 雾化能量来源于液体本身的压力能。 （1） 压力直喷雾化是最早产生的压力雾化喷嘴，见下图。高压泵使液体获得很 高的压力（2―2.5MPa）,从喷口喷出，形成一股高速液体射流。射流离开喷口后，其 边缘与周围静止空气由于摩擦产生剪切作用而逐步逐层破碎成小液滴，在射流的中心 部位，存在一个液体核心，随着液滴破碎过程，这个核心逐步小时，液体全部破碎为 液滴。在射流的前段，小液滴比较稠密，而后与空气的混合作用过程中逐步扩散，液 滴密度逐渐降低。 这种雾化方法对粘性低的液体有较好的雾化效果，如果液体粘性大，或者压力 降低，雾化效果将急剧变差，并且只适用于小流量。 压力直喷雾化喷嘴 第二节 燃烧器的工作原理 雾化技术
第二节燃烧器的工作原理雾化技术 (2)压力旋转雾化喷嘴在压力雾化中应用较广泛。其结构见下图。高压泵使液体获得很高 的压力(2-2.5MPa),从切向入口或经过旋流片进入喷嘴的旋流室,液体在旋转室旋转向前运 动,并被压向中心的喷口喷出。喷出后,形成锥形液膜,离心力使液膜直径变大、伸长变薄, 最后分裂为小液滴。 液体 轴向 螺旋槽 液体 锥体上开槽 液体 液体 压力-旋转雾化喷嘴 切向孔或槽 目國H 压力旋转雾化喷嘴结构
（2）压力旋转雾化喷嘴 在压力雾化中应用较广泛。其结构见下图。高压泵使液体获得很高 的压力（2―2.5MPa）,从切向入口或经过旋流片进入喷嘴的旋流室，液体在旋转室旋转向前运 动，并被压向中心的喷口喷出。喷出后，形成锥形液膜，离心力使液膜直径变大、伸长变薄， 最后分裂为小液滴。 压力旋转雾化喷嘴结构 第二节 燃烧器的工作原理 雾化技术
第二节燃烧器的工作原理雾化技术 压力旋转雾化喷嘴 如果采用较大的旋流数,会形成空心锥喷雾,采用较小的旋流数,可以形成实心锥喷雾。 Asy 空心锥喷雾 实心锥喷雾
如果采用较大的旋流数，会形成空心锥喷雾，采用较小的旋流数，可以形成实心锥喷雾。 压力旋转雾化喷嘴 空心锥喷雾 实心锥喷雾 第二节 燃烧器的工作原理 雾化技术
第二节燃烧器的工作原理雾化技术 压力旋转雾化喷嘴的优点是结构简单,运行成本低。压力旋转雾化喷嘴 的雾化效果比压力直喷雾化喷嘴的雾化效果好,处理量也略大。缺点是在负 荷变低时,雾化液滴粒径迅速增加,雾化状况恶化,液雾穿透能力差,而且 随着液体粘度的升高,液雾平均粒径迅速增加,雾化质量下降。并且处理量 仍然较小。 压力雾化喷嘴要求油的粘度不大于3~4°E,所以通常都将重油加热至 110℃~130℃使用,以降低粘度使其符合喷嘴的雾化要求。喷嘴结构特性主 要是喷孔、旋流室和切向槽的尺寸,喷孔较小,旋流室直径较大和切向槽较 长都将有利于雾化质量的提高
压力旋转雾化喷嘴的优点是结构简单，运行成本低。压力旋转雾化喷嘴 的雾化效果比压力直喷雾化喷嘴的雾化效果好，处理量也略大。缺点是在负 荷变低时，雾化液滴粒径迅速增加，雾化状况恶化，液雾穿透能力差，而且 随着液体粘度的升高，液雾平均粒径迅速增加，雾化质量下降。并且处理量 仍然较小。 压力雾化喷嘴要求油的粘度不大于3～4°E，所以通常都将重油加热至 110℃ ～130℃使用，以降低粘度使其符合喷嘴的雾化要求。喷嘴结构特性主 要是喷孔、旋流室和切向槽的尺寸，喷孔较小，旋流室直径较大和切向槽较 长都将有利于雾化质量的提高。 第二节 燃烧器的工作原理 雾化技术