專利名稱：重型燃機用的油水氣噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種重型燃機的噴嘴技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前燃?xì)廨啓C燃燒室上安裝的噴嘴一般為多燃料噴嘴。燃?xì)廨啓C燃燒室的噴嘴與 火焰筒安裝主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是一個火焰筒對應(yīng)一個多燃料噴嘴，該種結(jié)構(gòu)形式 的噴嘴結(jié)構(gòu)簡單，方便安裝維修，但由于只有一個噴嘴，燃料集中在火焰筒中心區(qū)域，火焰 相對較長，燃燒室出口溫度場品質(zhì)較差。使用備份的液體燃料工作時，液體燃料調(diào)整范圍較 窄。燃燒室使用液體燃料在低負(fù)荷工況下工作時，由于燃料流量較小，供油壓力較低，離心 式壓力霧化噴嘴的霧化效果不佳，使得燃燒室的燃燒效率下降甚至發(fā)生熄火現(xiàn)象。另一種 是燃?xì)廨啓C火焰筒頭部從原有的一個燃料噴嘴相連的結(jié)構(gòu)改為與多個燃料噴嘴相連的結(jié) 構(gòu)，用多燃料噴嘴系統(tǒng)替代單燃料噴嘴系統(tǒng)，可降低燃燒噪聲(動態(tài)壓力)水平，從而減少 燃燒系統(tǒng)的磨損，把燃燒系統(tǒng)的檢查間隔期從3000小時延長到12000小時。此外采用多 燃料噴嘴結(jié)構(gòu)，燃料在火焰筒內(nèi)分布均勻，有利于縮短火焰長度，改善燃燒室出口溫度場品 質(zhì)。使用備份的液體燃料工作時，通過采取噴嘴分組供應(yīng)燃料等措施，即低負(fù)荷工況工作 時，只有部分噴嘴參與工作，這樣能夠在燃料供應(yīng)總量不變的情況下，提高供油壓力，改善 液體噴嘴的霧化效果，提高燃燒室燃燒效率，改善燃燒室熄火性能，有效克服了單噴嘴的不 足。由于燃?xì)廨啓C燃燒室中的火焰溫度比較高，在高溫下產(chǎn)生了一定數(shù)量的氮氧化 物，一般可達(dá)200X10_6左右，超過了許多工業(yè)化國家的環(huán)保規(guī)定。早期低循環(huán)參數(shù)的發(fā)動 機燃燒室氮氧化物排量不嚴(yán)重，但是隨著發(fā)動機增壓比和渦輪前溫度提高的要求，早期降 低一氧化碳和碳?xì)浠衔锏拇胧档团欧乓巡蛔嘈Я?，氮氧化物排放問題突出。向燃燒 室的燃燒區(qū)按照一定比例注入水或蒸汽，可以降低最高燃燒溫度，有效地抑制氮氧化物的 產(chǎn)生量，但由于現(xiàn)有的噴嘴一般不向燃燒區(qū)注入水，因此需其它設(shè)備向燃燒區(qū)注入水，方法 繁瑣。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本實用新型提供了一種集油水氣于一體的重型燃機 用的油水氣噴嘴，該噴嘴是一種濕低污染的噴嘴。本實用新型采用如下技術(shù)方案重型燃機用的油水氣噴嘴，包括噴管和噴頭，所述的噴管包括由內(nèi)向外依次設(shè)置 的第一層噴嘴管子和第二層噴嘴管子，所述的噴頭中心部位設(shè)置有渦流器，在渦流器上設(shè) 置有切線孔，在渦流器的外部安裝有帶有第一安裝邊的內(nèi)層噴口，在內(nèi)層噴口的第一安裝 邊上開有均布的斜槽，內(nèi)層噴口的后端安裝有轉(zhuǎn)接器，在內(nèi)層噴口的外部安裝有帶有第二 安裝邊的中層噴口，在中層噴口的第二安裝邊上均布開有與第一安裝邊上的斜槽傾斜方向 一致的斜槽，在中層噴口的外部安裝有外層噴口，在外層噴口上均布有小孔。[0007]所述的內(nèi)層噴口前端錐形部位內(nèi)錐角為30° 80°，外錐角為60° 120°，內(nèi) 層噴口的第一安裝邊寬度為2 5mm，在第一安裝邊上均布的斜槽數(shù)量為4 12個，斜槽寬 度為0. 6 2mm，斜槽角向尺寸a為-60° -30°或30° 60°。所述的中層噴口的第二安裝邊寬度為2 5mm，在第二安裝邊上均布的斜槽數(shù)量 為10 20個，斜槽寬度為0.6 2mm，斜槽角向尺寸3為-60° -30°或30° 60°。所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為10 40個，孔徑5 2mm。重型燃機用的油水氣噴嘴，包括噴管和噴頭，所述的噴管包括由內(nèi)向外依次設(shè)置 的第一層噴嘴管子、第二層噴嘴管子和第三層噴嘴管子，所述的噴頭中心部位設(shè)置有渦流 器，在渦流器上設(shè)置有切線孔，在渦流器的外部安裝有帶有第一安裝邊的內(nèi)層噴口，在內(nèi)層 噴口的第一安裝邊上開有均布的斜槽，內(nèi)層噴口的后端安裝有轉(zhuǎn)接器，在內(nèi)層噴口的外部 安裝有帶有第二安裝邊的中層噴口，在中層噴口的第二安裝邊上均布開有與第一安裝邊上 的斜槽傾斜方向一致的斜槽，在中層噴口的外部安裝有外層噴口，在外層噴口上均布有小 孔，在外層噴口的外部安裝有噴嘴端頭。所述的第二層噴嘴管子和第三層噴嘴管子之間焊接有工藝支架。所述的內(nèi)層噴口前端錐形部位內(nèi)錐角為30° 80°，外錐角為60° 120°，內(nèi) 層噴口的第一安裝邊寬度為2 5mm，在第一安裝邊上均布的斜槽數(shù)量為4 12個，斜槽寬 度為0. 6 2mm，斜槽角向尺寸a為-60° -30°或30° 60°。所述的中層噴口的第二安裝邊寬度為2 5mm，在第二安裝邊上均布的斜槽數(shù)量 為10 20個，斜槽寬度為0.6 2mm，斜槽角向尺寸3為-60° -30°或30° 60°。所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為10 40個，孔徑①0. 5 2mm。本實用新型的有益效果隨著發(fā)動機增壓比和渦輪前溫度提高的要求，氮化物排放問題突出，本實用新型 重型燃機用油水氣噴嘴，具有水路結(jié)構(gòu)，可向燃燒室的燃燒區(qū)按照一定比例注入水，可以降 低最高燃燒溫度，有效地抑制氮氧化物的產(chǎn)生量，極大的降低了污染，對燃油的簡單循環(huán)燃 氣輪機來說，在某些情況下(例如用于尖峰負(fù)荷時)用注水可增加大約3%的推力，同時起 到助燃的作用。

[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖[0018]圖2為圖1的局部放大圖；[0019]圖3為內(nèi)層噴口結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖4為圖3的A向視圖；[0021]圖5為圖4的B-B剖視圖；[0022]圖6為中層噴口結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖7為圖6的C向視圖；[0024]圖8為圖7的D-D剖視圖；[0025]圖9為實施例2噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖[0026]圖10為圖9的局部放大圖；[0027]圖11為圖9的E向視圖[0028]圖中1-渦流器，2-內(nèi)層噴口，3-中層噴口，4-外層噴口，5-噴嘴端頭，6_轉(zhuǎn)接器， 7-第一層噴嘴管子，8-第二層噴嘴管子，9-第三層噴嘴管子，10-第二管接頭，11-噴嘴第一 法蘭，12-噴嘴第二法蘭，13-第一管接頭，14-工藝支架，15-第一安裝邊，16-第二安裝邊， 17-斜槽，18-第三管接頭，19-切線孔，20-小孔
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述實施例1 如圖1 圖8所示，重型燃機用的油水氣噴嘴，包括噴管和噴頭，所述的噴管包括 由內(nèi)向外依次設(shè)置的第一層噴嘴管子7和第二層噴嘴管子8，所述的噴頭中心部位設(shè)置有 渦流器1，所述的渦流器1為圓柱形，在圓柱形渦流器1的兩個端面上開有圓槽，在位于噴頭 前端一側(cè)的圓槽的槽壁上開有切線孔19 ；在渦流器1的外部通過過盈配合裝配有內(nèi)層噴口 2，所述的內(nèi)層噴口 2中部有通孔，前端為錐形結(jié)構(gòu)，后端為圓柱形結(jié)構(gòu)，在圓柱形結(jié)構(gòu)部位 有凸起的第一安裝邊15，在第一安裝邊15上均布加工有相對于內(nèi)層噴口 2軸線傾斜的斜槽 17;在內(nèi)層噴口 2的后端通過真空釬焊焊接有轉(zhuǎn)接器6，所述轉(zhuǎn)接器6為兩段直徑不同的圓 柱形結(jié)構(gòu)組成，轉(zhuǎn)接器6中部為通孔；在內(nèi)層噴口 2的第一安裝邊15的外部安裝有中層噴 口 3，所述的中層噴口 3與內(nèi)層噴口 2為分體間隙裝配結(jié)構(gòu)，最大間隙0. 08mm，中層噴口 3 中部有通孔，前端為錐形結(jié)構(gòu)，后端為圓柱形結(jié)構(gòu)，在圓柱形結(jié)構(gòu)部位有凸起的第二安裝邊 16，在第二安裝邊16上均布加工有相對于中層噴口 3軸線傾斜并與內(nèi)層噴口 2傾斜方向相 同的斜槽17 ；在中層噴口 3的第二安裝邊16的外部通過真空釬焊焊接有外層噴口 4，所述 的外層噴口 4中部有通孔，前端為錐形結(jié)構(gòu)，后端為圓柱形結(jié)構(gòu)，并在錐面上均布有法向小 孔20。所述的內(nèi)層噴口 2前端錐形部位內(nèi)錐角為30°，外錐角為60°，內(nèi)層噴口 2的第 一安裝邊15寬度為2mm，在第一安裝邊15上均布的斜槽17數(shù)量為4個，斜槽17寬度為 0.6mm，斜槽17相對于內(nèi)層噴口 2中心線的角向尺寸a為-60°。所述的中層噴口 3的第二安裝邊16寬度為2mm，在第二安裝邊16上均布的斜槽 17數(shù)量為10個，斜槽17寬度為0. 6mm,斜槽17相對于中層噴口 3中心線的角向尺寸3 為-60° 。所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為10個，孔徑①0. 5mm。如圖1所示，噴頭與噴管通過真空釬焊連接在一起，所述的噴管包括由內(nèi)向外依 次設(shè)置的第一層噴嘴管子7和第二層噴嘴管子8，在第二層噴嘴管子8的一端通過真空釬 焊焊接有中部帶有通孔的噴嘴第一法蘭11，在噴嘴第一法蘭11的后端通過螺紋連接有噴 嘴第二法蘭12，在噴嘴第二法蘭12的后端通過真空釬焊焊接有第一管接頭13，第一層噴嘴 管子7通過真空釬焊與噴嘴第二法蘭12及轉(zhuǎn)接器6連接，噴嘴第二法蘭12通過與噴嘴第 一法蘭11螺紋連接與外層管路形成一體，裝配時涂抹螺紋粘結(jié)劑保證密封，在裝配維護時 可拆卸。在噴嘴第一法蘭11的下部通過真空釬焊焊接有與第二層噴嘴管子8連通的第二 管接頭10。第一層噴嘴管子7與與噴頭的轉(zhuǎn)接器6連接，第二層噴嘴管子8與噴頭的中層 噴口 3連接。第一管接頭13、噴嘴第二法蘭12、第一層噴嘴管子7、轉(zhuǎn)接器6、內(nèi)層噴口 2和 渦流器1組成內(nèi)層噴路，即油路；通過第二管接頭10、第二層噴嘴管子8和中層噴口 3組成中層噴路，即水路；當(dāng)將噴嘴安裝到設(shè)備上以后，設(shè)備會在第二層噴嘴管子8外層形成封閉 結(jié)構(gòu)，與第二層噴嘴管子8和外層噴口 4共同形成外層噴路，即氣路。油、水、氣三路共同作 用，在噴口處霧化，供燃燒室燃燒。實施例2 如圖3 圖10所示，重型燃機用的油水氣噴嘴，包括噴管和噴頭，所述的噴管包括 由內(nèi)向外依次設(shè)置的第一層噴嘴管子7、第二層噴嘴管子8和第三層噴嘴管子9，所述的噴 頭中心部位設(shè)置有渦流器1，所述的渦流器1為圓柱形，在圓柱形渦流器1的兩個端面上開 有圓槽，在位于噴頭前端一側(cè)的圓槽的槽壁上開有切線孔19 ；在渦流器1的外部通過過盈 配合裝配有內(nèi)層噴口 2，所述的內(nèi)層噴口 2中部有通孔，前端為錐形結(jié)構(gòu)，后端為圓柱形結(jié) 構(gòu)，在圓柱形結(jié)構(gòu)部位有凸起的第一安裝邊15，在第一安裝邊15上均布加工有相對于內(nèi)層 噴口 2軸線傾斜的斜槽17 ；在內(nèi)層噴口 2的后端通過真空釬焊焊接有轉(zhuǎn)接器6，所述轉(zhuǎn)接器 6為兩段直徑不同的圓柱形結(jié)構(gòu)組成，轉(zhuǎn)接器6中部為通孔；在內(nèi)層噴口 2的第一安裝邊15 的外部安裝有中層噴口 3，所述的中層噴口 3與內(nèi)層噴口 2為分體間隙裝配結(jié)構(gòu)，最大間隙 0. 08mm,中層噴口 3中部有通孔，前端為錐形結(jié)構(gòu)，后端為圓柱形結(jié)構(gòu)，在圓柱形結(jié)構(gòu)部位 有凸起的第二安裝邊16，在第二安裝邊16上均布加工有相對于中層噴口 3軸線傾斜并與內(nèi) 層噴口 2傾斜方向相同的斜槽17 ；在中層噴口 3的第二安裝邊16的外部通過真空釬焊焊 接有外層噴口 4，所述的外層噴口 4中部有通孔，前端為錐形結(jié)構(gòu)，后端為圓柱形結(jié)構(gòu)，并在 錐面上均布有法向小孔20 ；在外層噴口 4的外部焊接有圓柱形中空的噴嘴端頭5。所述的第二層噴嘴管子8和第三層噴嘴管子9之間焊接有工藝支架14。所述的內(nèi)層噴口 2前端錐形部位內(nèi)錐角為30°，外錐角為60°，內(nèi)層噴口 2的第 一安裝邊15寬度為2mm，在第一安裝邊15上均布的斜槽17數(shù)量為4個，斜槽17寬度為 0.6mm，斜槽17相對于內(nèi)層噴口 2中心線的角向尺寸a為-60°。所述的中層噴口 3的第二安裝邊16寬度為2mm，在第二安裝邊16上均布的斜槽 17數(shù)量為10個，斜槽17寬度為0. 6mm,斜槽17相對于中層噴口 3中心線的角向尺寸3 為-60° 。所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為10個，孔徑①0. 5mm。如圖9和圖11所示，噴頭與噴管通過真空釬焊連接在一起，所述的噴管包括由內(nèi) 向外依次設(shè)置的第一層噴嘴管子7、第二層噴嘴管子8和第三層噴嘴管子9，在第二層噴嘴 管子8和第三層噴嘴管子9的一端通過真空釬焊焊接有中部帶有通孔的噴嘴第一法蘭11， 在噴嘴第一法蘭11的后端通過螺紋連接有噴嘴第二法蘭12，在噴嘴第二法蘭12的后端通 過真空釬焊焊接有第一管接頭13，第一層噴嘴管子7通過真空釬焊與噴嘴第二法蘭12及轉(zhuǎn) 接器6連接，噴嘴第二法蘭12通過與噴嘴第一法蘭11螺紋連接與外層管路形成一體，裝配 時涂抹螺紋粘結(jié)劑保證密封，在裝配維護時可拆卸。在噴嘴第一法蘭11的側(cè)面通過真空釬 焊焊接有與第三層噴嘴管子9連通的第二管接頭10和與第二層噴嘴管子8連通的第三管 接頭18。第一層噴嘴管子7與與噴頭的轉(zhuǎn)接器6連接，第二層噴嘴管子8與噴頭的中層噴 口 3連接，第三層噴嘴管子9與外層噴口 4連接。第一管接頭13、噴嘴第二法蘭12、第一層 噴嘴管子7、轉(zhuǎn)接器6、內(nèi)層噴口 2和渦流器1組成內(nèi)層噴路，即油路；第三管接頭18、第二 層噴嘴管子8和中層噴口 3組成中層噴路，即水路；第二管接頭10、第三層噴嘴管子9、噴嘴 端頭5和外層噴口 4組成外層噴路，即氣路。油、水、氣三路共同作用，在噴口處霧化，供燃燒室燃燒。實施例3 在實施例1和2的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，所述的內(nèi)層噴口 2前端錐形部位內(nèi)錐角為45°，外 錐角為80°，內(nèi)層噴口 2的第一安裝邊15寬度為3mm，在第一安裝邊15上均布的斜槽17數(shù) 量為7個，斜槽17寬度為0.9mm，斜槽17相對于內(nèi)層噴口 2中心線的角向尺寸α為-30°。所述的中層噴口 3的第二安裝邊16寬度為3mm，在第二安裝邊16上均布的斜槽 17數(shù)量為14個，斜槽17寬度為0. 9mm,斜槽17相對于中層噴口 3中心線的角向尺寸β 為-50° 。所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為20個，孔徑Φ 1mm。其它結(jié)構(gòu)與實施例1和2相同。實施例4 在實施例1和2的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，所述的內(nèi)層噴口 2前端錐形部位內(nèi)錐角為60°， 外錐角為100°，內(nèi)層噴口 2的第一安裝邊15寬度為4mm，在第一安裝邊15上均布的斜槽 17數(shù)量為9個，斜槽17寬度為1.2mm，斜槽17相對于內(nèi)層噴口 2中心線的角向尺寸α為 30°。所述的中層噴口 3的第二安裝邊16寬度為4mm，在第二安裝邊16上均布的斜槽 數(shù)17量為16個，斜槽17寬度為1. 2mm,斜槽17相對于中層噴口 3中心線的角向尺寸β為 30°。所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為30個，孔徑Φ1. 5mm。其它結(jié)構(gòu)與實施例1和2相同。實施例5 在實施例1和2的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，所述的內(nèi)層噴口 2前端錐形部位內(nèi)錐角為80°，外 錐角為120°，內(nèi)層噴口 2的第一安裝邊15寬度為5mm，在第一安裝邊15上均布的斜槽17 數(shù)量為12個，斜槽17寬度為2mm，斜槽17相對于內(nèi)層噴口 2中心線的角向尺寸α為60°。所述的中層噴口 3的第二安裝邊16寬度為5mm，在第二安裝邊16上均布的斜槽 數(shù)17量為20個，斜槽17寬度為2mm，斜槽17相對于中層噴口 3中心線的角向尺寸β為 60°。所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為40個，孔徑Φ2πιπι。其它結(jié)構(gòu)與實施例1和2相同。
權(quán)利要求一種重型燃機用的油水氣噴嘴，包括噴管和噴頭，所述的噴管包括第一層噴嘴管子和第二層噴嘴管子，其特征在于所述的噴頭中心部位設(shè)置有渦流器，在渦流器上設(shè)置有切線孔，在渦流器的外部安裝有帶有第一安裝邊的內(nèi)層噴口，在內(nèi)層噴口的第一安裝邊上開有均布的斜槽，內(nèi)層噴口的后端安裝有轉(zhuǎn)接器，在內(nèi)層噴口的外部安裝有帶有第二安裝邊的中層噴口，在中層噴口的第二安裝邊上均布開有與第一安裝邊上的斜槽傾斜方向一致的斜槽，在中層噴口的外部安裝有外層噴口，在外層噴口上均布有小孔。
2.—種重型燃機用的油水氣噴嘴，包括噴管和噴頭，所述的噴管包括第一層噴嘴管子、 第二層噴嘴管子和第三層噴嘴管子，其特征在于所述的噴頭中心部位設(shè)置有渦流器，在渦 流器上設(shè)置有切線孔，在渦流器的外部安裝有帶有第一安裝邊的內(nèi)層噴口，在內(nèi)層噴口的 第一安裝邊上開有均布的斜槽，內(nèi)層噴口的后端安裝有轉(zhuǎn)接器，在內(nèi)層噴口的外部安裝有 帶有第二安裝邊的中層噴口，在中層噴口的第二安裝邊上均布開有與第一安裝邊上的斜槽 傾斜方向一致的斜槽，在中層噴口的外部安裝有外層噴口，在外層噴口上均布有小孔，在外 層噴口的外部安裝有噴嘴端頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種重型燃機用的油水氣噴嘴，其特征在于在所述的第二層 噴嘴管子和第三層噴嘴管子之間焊接有工藝支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種重型燃機用的油水氣噴嘴，其特征在于所述的內(nèi)層 噴口前端錐形部位內(nèi)錐角為30° 80°，外錐角為60° 120°，內(nèi)層噴口的第一安裝邊 寬度為2 5mm，在第一安裝邊上均布的斜槽數(shù)量為4 12個，斜槽寬度為0. 6 2mm，斜 槽角向尺寸a為-60° -30°或30° 60°，所述的中層噴口的第二安裝邊寬度為2 5mm，在第二安裝邊上均布的斜槽數(shù)量為10 20個，斜槽寬度為0. 6 2mm，斜槽角向尺寸 3為-60° -30°或30° 60°，所述的外層噴口均布的小孔數(shù)量為10 40個，孔徑 00. 5 ~ 2mm。
專利摘要一種重型燃機用的油水氣噴嘴，包括噴管和噴頭，所述的噴管包括第一層噴嘴管子和第二層噴嘴管子，所述的噴頭中心部位設(shè)置有渦流器，在渦流器上設(shè)置有切線孔，在渦流器的外部安裝有帶有第一安裝邊的內(nèi)層噴口，在內(nèi)層噴口的第一安裝邊上開有均布的斜槽，內(nèi)層噴口的后端安裝有轉(zhuǎn)接器，在內(nèi)層噴口的外部安裝有帶有第二安裝邊的中層噴口，在中層噴口的第二安裝邊上均布開有與第一安裝邊上的斜槽傾斜方向一致的斜槽，在中層噴口的外部安裝有外層噴口，在外層噴口上均布有小孔。
文檔編號F23R3/28GK201662089SQ200920287228
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者劉春偉, 呂晶, 孫麗燕, 趙寶群 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司