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重油烧嘴:雾化颗粒平均直径的影响因素

添加时间:2017/5/26 16:44:27 浏览次数:529

雾化颗粒的平均直径是雾化质量的一个主要指标,因此,对雾化的研究,大量工作是研究平均直径与各因素之间的关系,以探讨改善雾化质量的途径和方法。

不同因素对雾化颗粒平均直径的影响如下。

1.油温的影响

改变油温可以改变油的黏度和表面张力,即提高油温可以显著地降低油的黏度;表面张力也有所减小,但变化不大。

减低油的黏度可以改善雾化质量。例如,在燃烧高黏度重油时,不容易达到好的雾化质量,只有将重油预热到较高的温度,即将其黏度降低,雾化质量则可随之得到改善,而且雾化剂的喷出速度越小,黏度的影响越显著。因此,在生产中为了改善雾化质量,可用提高油温的办法降低重油黏度。为了达到良好的雾化,可根据黏度和温度的关系,将油加热到一定温度。

油温也影响表面张力。油温升高,表面张力也有所减小。但是,表面张力对雾化质量的影响还不清楚,在声场中可以认为,由于各种油的表面张力相差不大,在实际工作条件下(例如油温变化时)表面张力变化很小,所以可以不去考虑表面张力对雾化质量的影响。

2.雾化剂压力和流量的影响

提高雾化剂的压力时,雾化剂的喷出速度将增加。此时,如果保持雾化剂的喷口断面积不变,则雾化剂的流量将增加;如果要保持雾化剂消耗量不变,则应该相应的减小五虎将喷口断面积。由于当调节油烧嘴时,油的流量或喷出速度也可以变化,所以应该讨论雾化剂和油流股的相对速度和雾化剂单位耗量对雾化质量的影响。

雾化剂相对速度对颗粒平均直径的影响是较大的。相对速度越大,雾化后颗粒平均直径越小,而且在高速度范围内影响更明显。所以,高压油烧嘴的雾化质量一般要比低压好一些。不论那种油烧嘴,提高雾化剂压力(例如在低压烧嘴上提高空气的压力)均可使雾化质量得到改善。

雾化剂单位耗量对颗粒直径有重要作用。在低压烧嘴中,由于雾化剂的流速不大,一般不超过100m/s,所以需要较多的雾化剂。当雾化剂耗量太小(小于燃烧空气需要量的25%~30%)时,雾化质量严重变坏。在高压油烧嘴中,由于雾化剂速度很大,雾化剂单位耗量可以小些,一般为燃烧空气需要量的10%左右,且过大的消耗对改善雾化的效果不显著。

3.油压的影响

油压决定着油的流出速度。当喷口断面一定时,油的流量将随着油压的增加而增加,如果要保持油的流量一定,当油压增加时,应减小油喷口断面。

采用气体作雾化剂的烧嘴,油压不宜太高。特别是对于低压无哈的油烧嘴,油压过高,油流股的速度太快,油流股会穿过雾化剂流股,使油得不到良好的雾化。在某些生产的炉子上可以看到,油压高时,油火焰中会有一条“黑线”,即说明雾化不好。所以低压油烧嘴的油压一般均较低,有的低到100kp?以下,甚至用50kp?的油压。对于高压雾化的油烧嘴,除了上述原因油压不宜太高外,另一方面要考虑高压雾化剂在和油流股相遇时(主要是对于内混式烧嘴)雾化剂的反压力的大小,油压应高于该反压力,否则油会被雾化剂“封住”而喷不出来。所以高压内混式比外混式油压要高,有时要接近于雾化剂压力。

对于油压(机械)雾化烧嘴,情况与上述不同,它是靠油流股本身的脉动而实现雾化的。因此,油流股的速度越大越好。这就要求高的油压,一般都在2000kp?左右或更高。油压越高,越可能达到好的雾化质量。在生产中,在生产中,油压的提高收到油泵及管路性能的限制。

4.油烧嘴结构的影响

    油烧嘴的结构对雾化质量影响很大。在烧嘴结构中,影响雾化质量的主要结构尺寸是:雾化剂的出口断面;油出口断面;雾化剂与油流股的交角;雾化剂的旋转角度;油的旋转角度;雾化剂与油相遇的位置;雾化剂或油的出口孔数;各孔的形状以及它们之间的相对位置等。这些因素都影响着雾化剂对油流股单位表面上作用力的大小、作用面积和作用时间,因而影响颗粒平均直径,同时也影响油雾的张角和油流股断面上油粒的分布。这些因素的影响是复杂的,以致目前还不能在生产中对其进行定量计算,但在设计和制造油烧嘴时,多是从上述因素着手来改善雾化质量。此外,烧嘴的调节方法也影响在调节范围内的雾化质量。一般来说,为了减小颗粒平均直径,改善雾化质量,可以采用减小雾化剂和有的出口断面,适当增加雾化剂与油的交角,造成流股的旋转,分级雾化,多孔流出,内部混合等措施。当然,采用这些措施要有其他条件相配合。例如,油或雾化剂喷口减小时,则为了保证一定流量,要求提高压力。油孔过小容易堵塞,雾化剂旋转度过大会与油流股分离,反而雾化不好,等等。某些措施会使油烧嘴的结构过于复杂,制造困难。总之,油烧嘴的结构要根据具体条件参考已有的实验结构进行合理的设计。