CN218348696U - 燃油喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃油喷嘴，其包括雾化空气壳体、内层燃料管、外层管燃料管及套管保持架；外层管燃料管套设在雾化空气壳体内；雾化空气壳体下端处形成有燃料喷口，上端同外层管燃料管之间密封；雾化空气壳体上部形成有空气入口；从空气入口到燃料喷口，外层管燃料管同雾化空气壳体之间形成空气流道；内层燃料管同轴套设在外层管燃料管内；内层燃料管同外层管燃料管之间形成隔热夹层，隔热夹层内设置有套管保持架；内层燃料管下端连通到燃料喷口。本实用新型的燃油喷嘴，可保证油路不超温并且辅助雾化空气依旧是高温热空气，提升燃油液雾蒸发效果，而且便于制作，成本低。

Description

燃油喷嘴

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别涉及一种燃油喷嘴。

背景技术

燃料喷嘴一般用于将燃料以理想的形态输送到助燃气流(例如空气)中。当助燃气流温度较高时，有助于液体燃料的蒸发和掺混，也有助于气体燃料的掺混，便于降低燃烧产物的污染物；同时，当要求燃烧出口温度为固定值时，更高的助燃气流入口温度可以使得燃烧的目标温升降低，从而节省燃油的使用量，达到节能的效果。

在燃油喷嘴设计过程中需要进行谨慎的换热计算，控制燃油输送及在燃烧之前的温升不得达到结焦温度。目前的航空发动机以煤油为主，煤油的结焦温度超过三百摄氏度，因此防结焦相对简单，但在使用柴油等低结焦温度燃油的燃气轮机中，目前为了降低结焦堵塞风险，大部分燃气轮机包含国外机组均使用平面孔扩散燃烧方案，以较大的孔径来抵御可能存在的结焦碳颗粒的影响，但此种扩散燃烧喷嘴的燃烧产物污染物含量较高，通常NOx含量在250ppm以上。低污染柴油燃烧喷嘴需要使用孔径更小的旋流设计，加大掺混，以降低污染，但同时需要更谨慎的换热设计，控制燃油温升。

燃油温升主要由助燃高温气体壁面换热带来，在燃气轮机中，助燃高温气体通常温度在300℃以上，燃油初始温度通常为常温，对气体燃油来说初始温度通常为高于露点温度10℃以上，目前为控制燃油不结焦，通常设计中尽量缩短燃料管路埋在喷嘴中的长度，或在整个喷嘴外部设计一个整体外壳隔绝热气影响，如需进行空气辅助雾化，则使用外源性空气，或对空气进行降温后再注入喷嘴，但经过冷却的辅助雾化空气的雾化效果不及高温雾化空气效果。

一种典型的带辅助雾化空气的喷嘴结构如图1所示，雾化空气从空气入口1进入辅助雾化空气壳体2内，燃料喷口/雾化器3通过燃料管4连接，置于雾化空气壳体2中。为降低排放物污染的角度，雾化空气通常为温度较高的热空气，由于燃油通过燃料管4管壁与燃料管4同雾化空气壳体2之间流过的雾化空气不断换热，越靠近燃料喷口/雾化器3燃油温度越高，在燃气轮机中，雾化空气通常超过300℃，因此如图2所示，燃油易于在燃料管4内壁结焦沉积为积碳6，燃油温度在燃料喷口/雾化器3中达到蒸发前的最高点，因此精密的燃料喷口/雾化器3中的积碳6最多，极易堵塞，后果严重。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种燃油喷嘴，可保证油路不超温并且辅助雾化空气依旧是高温热空气，提升燃油液雾蒸发效果，而且便于制作，成本低。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的燃油喷嘴，其包括雾化空气壳体2、内层燃料管41、外层管燃料管42及套管保持架40；

所述外层管燃料管42套设在雾化空气壳体2内；

所述雾化空气壳体2下端处形成有燃料喷口，上端同外层管燃料管42之间密封；

所述雾化空气壳体2上部形成有空气入口1；

从空气入口1到燃料喷口，外层管燃料管42同雾化空气壳体2之间形成空气流道；

所述内层燃料管41同轴套设在所述外层管燃料管42内；

所述内层燃料管41同外层管燃料管42之间形成隔热夹层，隔热夹层内设置有套管保持架40；

所述内层燃料管41下端连通到燃料喷口。

较佳的，所述套管保持架40包括上套环401及下套环402；

上套环401套设在内层燃料管41上端同外层管燃料管42上端之间；

下套环402套设在内层燃料管41下端同外层管燃料管42下端之间。

较佳的，上套环401同上管接头403同轴一体成型，上管接头403下端同内层燃料管41上端连通；

下套环402同下管接头404同轴一体成型，下管接头404上端同内层燃料管41下端连通。

较佳的，所述套管保持架40周围的隔热夹层内填充有隔热填充物43。

较佳的，所述隔热填充物43为气凝胶或石棉。

较佳的，所述套管保持架40为隔热材质。

较佳的，所述燃料喷口内设置有雾化器3；

所述内层燃料管41下端连通到雾化器3进油口；

外层管燃料管42及雾化器3同雾化空气壳体2之间形成空气流道。

较佳的，所述外层管燃料管42采用板材卷圆或绕层形成。

较佳的，所述套管保持架40通过焊接、铆接或搭接形式同所述内层燃料管41、外层管燃料管42至少一个进行连接。

本实用新型的燃油喷嘴，内层燃料管41同轴套设在外层管燃料管42内，内层燃料管41同外层管燃料管42之间形成隔热夹层，隔热夹层内设置有套管保持架40，形成一种夹套结构的燃料管。该燃油喷嘴，由于采用夹套结构的燃料管，在空气辅助雾化的喷嘴上可保证油路不超温并且辅助雾化空气依旧是高温热空气，大大提升燃油液雾蒸发效果；而且，由于夹套结构的燃料管的管材可直接选用标准管，易于形成，成本低廉，使得该燃油喷嘴便于制作，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对本实用新型所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有一种典型的带辅助雾化空气的喷嘴结构剖视图；

图2是现有一种典型的带辅助雾化空气的喷嘴结构结焦积碳示意图；

图3是本实用新型的燃油喷嘴一实施例剖面示意图；

图4是本实用新型的燃油喷嘴一实施例设置管接头剖面示意图；

图5是本实用新型的燃油喷嘴一实施例设置管接头连接燃料管示意图。

附图标记说明：

1空气入口；2雾化空气壳体；3雾化器；4燃料管；41内层燃料管；42外层管燃料管；43隔热填充物；40套管保持架；401上套环；402下套环；403上管接头；404下管接头；6积碳。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图3、图4所示，燃油喷嘴包括雾化空气壳体2、燃料喷口、内层燃料管41、外层管燃料管42及套管保持架40；

所述外层管燃料管42套设在雾化空气壳体2内；

所述雾化空气壳体2下端处形成有燃料喷口，上端同外层管燃料管42之间密封；

所述雾化空气壳体2上部形成有空气入口1；

从空气入口1到燃料喷口，外层管燃料管42同雾化空气壳体2之间形成空气流道；

所述内层燃料管41同轴套设在所述外层管燃料管42内；

所述内层燃料管41同外层管燃料管42之间形成隔热夹层，隔热夹层内设置有套管保持架40；

所述内层燃料管41下端连通到燃料喷口。

实施例一的燃油喷嘴，内层燃料管41同轴套设在外层管燃料管42内，内层燃料管41同外层管燃料管42之间形成隔热夹层，隔热夹层内设置有套管保持架40，形成一种夹套结构的燃料管。该燃油喷嘴，由于采用夹套结构的燃料管，在空气辅助雾化的喷嘴上可保证油路不超温并且辅助雾化空气依旧是高温热空气，大大提升燃油液雾蒸发效果；而且，由于夹套结构的燃料管的管材可直接选用标准管，易于形成，成本低廉，使得该燃油喷嘴便于制作，成本低。而且，内层燃料管41、外层管燃料管42不仅可以是直管，也可以是弯管或任意一种形状的管路，可以套好后进行弯管制成，也可填充隔热填充物之后再进行弯管或其他成型操作制成，保证内层燃料管41、外层管燃料管42同轴且两者不直接接触即可。该燃油喷嘴，适用于任何一种原理的喷嘴设计，对喷嘴外形、喷嘴在燃气轮机中的插入深度、雾化气源均无要求，适应性强，

实施例二

基于实施例一的燃油喷嘴，如图4、图5所示，所述套管保持架40包括上套环401及下套环402；

上套环401套设在内层燃料管41上端同外层管燃料管42上端之间；

下套环402套设在内层燃料管41下端同外层管燃料管42下端之间。

较佳的，上套环401同上管接头403同轴一体成型，上管接头403下端同内层燃料管41上端连通；

下套环402同下管接头404同轴一体成型，下管接头404上端同内层燃料管41下端连通并探入到所述燃料喷口内。

实施例三

基于实施例一的燃油喷嘴，所述套管保持架40周围的隔热夹层内填充有隔热填充物43。

较佳的，所述隔热填充物43为气凝胶或石棉等。

较佳的，所述套管保持架40为隔热材质。

实施例四

基于实施例一的燃油喷嘴，所述燃料喷口内设置有雾化器3；

所述内层燃料管41下端连通到雾化器3进油口；

外层管燃料管42及雾化器3同雾化空气壳体2之间形成空气流道。

实施例五

基于实施例一的燃油喷嘴，外层管燃料管42可采用板材卷圆或绕层形成，只要保持同内层燃料管41间隔滞止空气即可。

较佳的，所述套管保持架40通过焊接、铆接或搭接等形式同所述内层燃料管41、外层管燃料管42至少一个进行连接。套管保持架40同内层燃料管41、外层管燃料管42连接处无需完全密闭。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种燃油喷嘴，其特征在于，其包括雾化空气壳体(2)、内层燃料管(41)、外层管燃料管(42)及套管保持架(40)；

所述外层管燃料管(42)套设在雾化空气壳体(2)内；

所述雾化空气壳体(2)下端处形成有燃料喷口，上端同外层管燃料管(42)之间密封；

所述雾化空气壳体(2)上部形成有空气入口(1)；

从空气入口(1)到燃料喷口，外层管燃料管(42)同雾化空气壳体(2)之间形成空气流道；

所述内层燃料管(41)同轴套设在所述外层管燃料管(42)内；

所述内层燃料管(41)同外层管燃料管(42)之间形成隔热夹层，隔热夹层内设置有套管保持架(40)；

所述内层燃料管(41)下端连通到燃料喷口。

2.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，

所述套管保持架(40)包括上套环(401)及下套环(402)；

上套环(401)套设在内层燃料管(41)上端同外层管燃料管(42)上端之间；

下套环(402)套设在内层燃料管(41)下端同外层管燃料管(42)下端之间。

3.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，

上套环(401)同上管接头(403)同轴一体成型，上管接头(403)下端同内层燃料管(41)上端连通；

下套环(402)同下管接头(404)同轴一体成型，下管接头(404)上端同内层燃料管(41)下端连通。

4.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，

所述套管保持架(40)周围的隔热夹层内填充有隔热填充物(43)。

5.根据权利要求4所述的燃油喷嘴，其特征在于，

所述隔热填充物(43)为气凝胶或石棉。

6.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，

所述套管保持架(40)为隔热材质。

7.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，

所述燃料喷口内设置有雾化器(3)；

所述内层燃料管(41)下端连通到雾化器(3)进油口；

外层管燃料管(42)及雾化器(3)同雾化空气壳体(2)之间形成空气流道。

8.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，

所述外层管燃料管(42)采用板材卷圆或绕层形成。

9.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，

所述套管保持架(40)通过焊接、铆接或搭接形式同所述内层燃料管(41)、外层管燃料管(42)至少一个进行连接。

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