设为首页 | 加入收藏 | 联系我们

  产品列表

橡胶系列

  氟橡胶
  硅橡胶
  丁腈橡胶系列
  三元乙丙橡胶

聚四氟乙烯系列

尼龙制品

超高分子系列

其他

组合垫圈

  联系我们

联系人:连小姐

电话:18251477577

电话:0511-88365551

传真:0511-88365342
地址:扬中市三茅开发区12
网址:www.yzxnmf.com

  新闻中心 更多>>

喷油装置数据喷涂型烧油构建器功能制约的实验研讨


更新时间:2012-12-27 15:53:47
  1试验设备及方法
  1.1试验设备
  加热器试验台为自行研制;所用助燃风流量计是LUGB-2305(DN50)型涡街式气体流量计;传热介质水流量计为LUGB-2202型涡街式液体流量计;燃油测量用FC2210Z智能油耗仪;排放测量用FGA4015五组分机动车排气分析仪和FBY2201型全自动烟度计等。
  1.2试验方法
  为了保证试验结果的可比性,测试过程中使用HY1791-20S型直流稳压电源,将加热器电压始终喷油嘴参数对喷射式燃油加热器性能影响的试验研究维持在24V;供热循环水使用SGR(热水)型外接单相管道泵,通过水路节流阀控制加热器水流量为3600kg/h;加热器进水口温度由恒温水箱控制在70℃;每个测点均待加热器排气温度基本稳定不变时开始数据采集。
  另外,因加热器热交换体内壁面上的积炭对其功率及热效率影响很大,故每做完一个试验项都要停机对热交换内壁积炭进行认真清理。
  试验所用喷油嘴,作者选用丹佛斯(Danfoss)产0.75USgal/h、0.85USgal/h和1.00USgal/h三种油量的单路喷嘴;其喷油锥角有80°、60°和45°三种;而油雾锥体是实心、半实心和空心三种。试验前,将上述若干油嘴刻上编号,先在油泵试验台上做相同油压下的喷油量检测,然后根据其喷油量大小进行分组对比试验。
  为了获得加热器的燃烧器内温度分布情况,作者在加热器的热交换体尾端,采用使一组热电偶沿燃烧器轴向移动的方法,可方便快捷的对不同截面的不同点测温。12为若干HD-WRNK-186热电偶分布示意图。
  2试验结果及分析
  2.1不同供油量油嘴性能对比
  作者选用油雾锥体为空心,喷油锥角80°的0.75USgal/h12、0.85USgal/h4和1.00USgal/h1三种喷油量的油嘴进行了性能对比试验。
  3是加热器靠自身风扇自然供风,进风口调风板不同开度时三种供油量油嘴的性能对比曲线。
  由可见,0.75USgal/h12嘴在调风板较小的开度下有最大功率,随着调风板开度的增大,可看出排放仪所测过量空气系数λ较快增大,由于燃烧器内风量加大对火焰的冷却作用加强,同时因燃气流量增大使其流速升高,导致高温燃气与换热器之间的热交换时间缩短,从而使得功率和热效率均呈下降趋势。
  0.85USgal/h4嘴在调风板较小开度下因供气不足而功率较小,随着调风板开度的加大功率逐渐上升,但开度达120°后因供气量随开度的增大增量很小而使功率上升变缓,至最大开度180°时功率最大。由试验结果知,0.85USgal/h4嘴的实际供油量比0.75USgal/h12嘴高15.7,但最大功率却仅高12.3,而排气温度反而高15.5.
  1.00USgal/h1嘴的供油量比0.85USgal/h4嘴的实际供油量高6,然而二者的功率却几乎相当,甚至还略低于0.85USgal/h4嘴。可见加热器的供风量和热交换器的吸热能力对1.00USgal/h嘴均有所不足,从而造成燃烧不充分排气烟度高(见4),致使热效率较低。
  为了弥补加热器自然进风的不足,试验时同时还用鼓风机给加热器强制供气,是强制供气时三种油嘴的性能对比曲线。由可见,在供气充足的情况下,0.85USgal/h4嘴的最大功率比0.75USgal/h12嘴高14.1,略好于自然进风,但热效率仍低于0.75USgal/h嘴。而1.00USgal/h嘴也略有改善,然而热效率仍较低。由此可见,该加热器所用热交换器基本适合喷油量较小的0.75USgal/h嘴,配0.85USgal/h嘴有些勉强,而对供油量较大的1.00USgal/h嘴则不能满足要求,应单独配用大些的热交换器。
  从曲线看,在所测空气流量与燃油流量计算所得的过量空气系数α为12左右时功率最大,而对应的由排放仪所测的过量空气系数λ为1.
  1左右。二者之差随空气量的加大而加大,当α为1.9时,λ约为1.65.
  另外,从看,供油量较大的油嘴其排气烟度也较高,这说明不同的喷油量其燃烧器的配风也应有所不同,对油气混合的组织还应做些工作。
  为了了解燃烧器内的燃烧及温度状况,作者用、所示的测温方法对燃烧器内不同截面进行了测温。测温过程中以导流体大端为起点,测温热电偶组向加热器尾端每移动30mm测量一次。每一个截面上所测的温度值,取其同半径上的各热电偶温度值的平均值绘制曲线。
  从1和2看,R1是位于燃烧器中心的热电偶,在R1、R2和R3上的热电偶均处于燃烧室之内,而在R4上的热电偶是在燃烧室之外。燃烧的高温燃气从导流体大端附近经锥形罩,出燃烧室外筒折返180°后从排气口流出,其对应的燃气温度是沿图7中所标①→②→③→④→⑤→⑥变化的。
  从、可看出,在距导流体90mm左右处其温度最高,可以认为大部分燃油至此已基本燃烧。
  之后随着热辐射和热传导损失的增加,其温度逐渐下降,至图中④处降至最低,尔后又上升到⑤。实际上,导流体大端距燃烧室外筒尾端是254mm,距热交换器尾部内壁面约300mm.也就是说,高温燃气出了外筒尾端便折返180°向排气口流去。因此,在大于254mm之后到热交换器尾部内壁这段距离因无燃气流过而温度很低,这就是④→⑤温度是上升的原因。而⑤→⑥随着热交换器的不断吸热燃气温度逐渐下降。
  由7、8知,油量大的油嘴燃烧温度也高。
  在自然进风时,1.00USgal/h嘴的最高温度近1300℃(见7)。而强制进风因风量较大具有冷却作用,故温度略低(见8)。在燃烧室最高温度区域,其温度变化的基本趋势是随半径的增大而增高,强制进风时该趋势更加明显,这或许是气体流量加大使得旋流增强,从而使燃油在较大的离心作用下被较多的甩向外围所致。
  2.2不同形式油雾锥体性能对比
  试验所用单路喷嘴又称压力涡流喷嘴,它能形成液体涡流喷雾,在离心力的作用下,液体一出喷嘴就会形成锥角很大的雾化区域。常见的油嘴喷雾锥体有实心、半实心和空心三种。实心锥形雾化区的液滴均匀的分布在一个设定的锥形区域内;空心锥形雾化区的液滴大多集中在一个环形雾化带中;而半实心形则介入二者之间(如所示)。实心锥形雾化喷嘴的主要缺点是雾化的液滴较大,其中心部位的液滴尺寸比边缘分布液滴的尺寸要大。
  空心圆锥雾化喷嘴的雾化质量较好,故应用于许多工业用途,尤其是燃烧装置。为了探讨不同形式油雾锥体对YJP-Q燃油加热器性能影响的程度,作者选用喷油量0.75USgal/h,喷油锥角80°,实心、半实心和空心三种油雾锥体形式的油嘴进行了性能对比试验。
  为了三种油雾形式油嘴试验性能的可比性,首先将同为0.75USgal/h供油档的三种油嘴进行了选配,其选配原则是供油量应尽可能一致。然而尽管对若干油嘴进行了检测,还是难以达到要求。最终勉强选出实心1、半实心5和空心12三个油嘴。
  其中实心1与空心12的喷油量比较接近,而半实心5约低4.4.
  从0看,空心12与实心1性能相当,空心12略优。而半实心5性能较差,其最大功率比空心12低8.7,而在1和2的最高温度区,实心5的燃烧温度也略低,这或许与半实心5的喷油量低有一定关系。
  2.3不同喷油锥角性能对比
  喷油嘴不仅要将燃油形成细小的雾滴,以便燃油更快地蒸发,更快地与空气混合,还必须能与其相匹配的空气流协调一致,才能保证起动时迅速而又可靠地点火,着火后稳定而又完全地燃烧。因此,为了与配风系统相匹配,油嘴所喷油雾不仅具有上述不同形式的油雾锥体,同时还具有各种不同的喷油锥角(如3)以满足不同场合的需求。锥角的大小对燃油与空气混合的质量、燃烧性能(冒烟、积炭等)以及火焰的形状等均有影响。文献[4]认为大型燃烧室所用油嘴的喷油锥角为90°~120°,小型为了摸清喷油锥角对YJP-Q燃油加热器燃烧性能影响的程度,作者选用喷油量0.75USgal/h,油雾锥体空心,喷油锥角45°、60°、80°三种油嘴做了对比试验。试验时选择喷油量相近的45°1、60°4和80°12.但60°4的喷油量仍比45°1低3.6,比80°12低3.从4性能曲线看,80°12油嘴的功率及热效率略大,60°4油嘴的功率及热效率最小,其最大功率比80°12油嘴低4.7,
  自然进风不同喷油锥角燃烧器温度对比另外,从5和6看,燃烧室内的温度似80°12油嘴的最高,且更靠近导流体大端,即更接近喷油嘴,这或许是80°喷油锥角的油气混合、燃烧速度更快些所致。
  3结束
  通过在YJP-Q型燃油加热器上对喷油量0.75USgal/h嘴、0.85USgal/h嘴和1.00USgal/h嘴配机试验结果看,供油量0.75USgal/h的油嘴基本适合于现用加热器,0.85USgal/h嘴较勉强,1.00USgal/h的油嘴因供气不足和热交换器吸热能力不够而不适合配用,应另配热交换器。
  油嘴的喷油锥体形式及喷油锥角,对现用加热器用结构形式的燃烧器性能影响不大,其排放指标也相差无几,与文献[5]的结果相似。这可能是燃烧器导流体的进气螺旋作用较强之故。
 

Copyright  ©  扬中市新能密封制品有限公司 版权所有 2012-2014 网址:http://www.yzxnmf.com

地址:扬中市三茅开发区12 联系人:连小姐 电话:18251477577 电话:0511-88365551 传真:0511-88365342