回转式燃油燃烧器

回转式燃油燃烧器


网站编辑:admin │ 发表时间:2016-07-15 │

回转式燃油燃烧器又称转杯式燃油燃烧器,由于转杯式燃油燃烧器的机械传动装置结构相当复杂,且加工精度不高,所以在相当长一段时间里没有得到推广应用。随着机械加工技术和生产发展的需要的不断提高,这种燃烧器在日本、欧美等工业化国家得到了广泛的应用,而且现在已有定型产品,每小时燃油量为3.5~5000kg。 

我国近年来也开发了这种燃烧器,主要是应用于机械、轻工、纺织以及石油化工系统等的工业锅炉、热处理炉、煅造炉、陶瓷窑炉等炉型。这种燃烧器具有结构紧凑、动力消耗小、油雾化质量好、点火容易、辐射能力强、火焰稳定、操作使用方便等优点。特别是由于装置本身带有供风设施,适用于只需安装少量燃油燃烧器的单台工业炉设备。

(一)、转杯式燃油燃烧器的结构和工作原理

  转杯式燃油燃烧器是依靠一个 “转杯”高速旋转产生的离心力,并借助于空气流的冲击摩擦将燃油进行雾化。转杯燃烧器将喷嘴、油泵、风机、电机等紧凑的结合在一起,形成一个燃烧单元整体,整套设备只需一台电机,操作特别灵活、经济,因此特别适用于中小型、分散式、耗油量不大的窑炉。

该燃烧器的全套设备为一个整体。电动机通过三角皮带带动空心转轴旋转,转轴末端设有叶轮和转杯。风机通过一次风嘴供给一次风,二次风由二次风嘴通过环状吸入口利用负压自由吸入。

转杯式燃烧器的工作原理是将燃油通过油泵送入进油体,经过空心转轴输送到30008000r/min的高速旋转的杯形装置中,转杯是一个向外扩张的空心圆锥体,旋转时产生离心力或轴向力,在离心力的作用下,燃油紧贴于高速旋转的转杯内表面上扩散并形成非常薄的薄膜,薄油膜层沿着转杯内表面一边旋转一边快速前进,且油膜变得越来越薄,最后被雾化成细粒脱离杯口,沿顺时针方向呈旋转线形状向前运动,此时径向速度很大,进而被雾化成细小的油滴,这就是油的第一次雾化。

与此同时设置在同一轴上的风机叶片将一次风沿转杯口经导向片吹出,一次风的旋转方向与油滴的方向相反,使油滴进一步雾化。细小的油粒脱离杯口后,立即与其旋转方向相反的一次风相遇,在一次风气流的高速摩擦和冲击作用下,细小的油粒得到二次雾化。

一次风的作用是雾化、混合和使雾化段的扩张程度缩小,使火焰稳定燃烧,并具有用规则的几何形状。一次风的速度应大于油粒的旋转运动速度。一次风的速度一般为50100m/s,这样,火焰中就不会有油粒分离出来。转杯的转速对雾化质量起关键性的作用,因此,转杯的转速在允许的条件下可适当提高一些。采用重质油燃烧时,转速必须高于4000r/min才能保证较好的雾化质量,转速越高,雾化越好。

转杯的结构参数对油的雾化质量影响很大,如杯口直径。当油的流量和转速不变时,杯口直径越大,油雾化的黏度就越小。当燃烧轻质油时,应采用内表面斜度较小的转杯,当燃烧重质油时,应采用较大的转杯。

(二)、转杯式燃油燃烧器的类型及性能

根据供风的方式不同,转杯式燃油燃烧器一般分三种。

一种是燃油燃烧器自身风机供给全部燃烧所用的空气量。其优点是便于调节风量,不足之处是电动机功率大,燃油燃烧器自重大;

第二种类型为燃烧所用的空气量由燃油燃烧器自身风机供给15%20%,其余由二次风嘴自由吸进,但是,燃油燃烧器必须在负压下工作。其优点是二次风可以预热,电动机功率小,燃油燃烧器自重小;

第三种类型燃烧所用的空气量全部由外部风机供给,多用于安装有预热器的工业炉上。

(三)、转杯式燃油燃烧器一般具有以下特点:

① 转杯式燃油燃烧器具有以下良好的雾化炬特性。油的平均雾化粒度很细,一般在45~50μm,粒度比较均匀,为提高燃油的燃烧质量和火焰温度,减少烟尘等,提供了良好的条件。具有合理的流量密度。由于一次风嘴导向叶片的作用,燃油燃烧器的雾化炬作强烈的旋转运动,雾化炬的某些主要特性发生了重大的变化。实验表明,转杯燃烧器点火容易、燃烧稳定、火焰短,由于旋流的作用,雾化张角增大到80°以上。操作中油压不宜过高,通常在30120kPa,且油量小时雾化质量更好。在雾化炬回流区内出现的不均匀的流量密度场,恰好同其周围存在的不均匀的空气浓度场相配合,这样燃油就能在较小的过量空气系数下进行燃烧,提高油的燃烧质量。

② 转杯式燃油燃烧器对燃料的适应性较广,可适于重油、柴油、煤油以及原油燃烧,对不同类型的工业窑炉和热处理炉的适应性亦较强。此外,油管的出油孔较大且不易堵塞,对燃油的质量要求较低。油量调节的范围较大,利用进油管上的油阀就可以调节油的流量,调节的倍数通常应大于5。调节空气量的方法比较简单,且不影响油的雾化质量。同其他类型的燃油燃烧器相比,消耗雾化能量较小,具有较好的节油、节电效果。

我国近年来也开发了这种燃烧器,主要是应用于机械、轻工、纺织以及石油化工系统等的工业锅炉、热处理炉、煅造炉、陶瓷窑炉、反射炉、加热炉、坩埚炉、液体加热炉、热风炉以及焚烧炉等方面。这种燃烧器具有结构紧凑、动力消耗小、油雾化质量好、点火容易、辐射能力强、火焰稳定、操作使用方便等优点。缺点是该燃烧器通常比较笨重,且噪声较大。特别是由于装置本身带有供风设施,适用于只需安装少量燃油燃烧器的单台工业炉设备。

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