燃烧器空气雾化和机械雾化的原理及优缺点

雾化原理详解

雾化的核心目的是将燃油破碎成极其微小的液滴（通常要求直径在20-100微米），从而极大地增加燃油与空气接触的表面积，确保快速、充分、稳定地燃烧。

1. 机械雾化（压力雾化）

• 原理： 利用高压（通常为0.7-3.5 MPa）将燃油从特制的雾化片或喷孔中高速喷出。燃油的压力能在喷孔内转化为动能，当燃油离开喷孔进入低压的炉膛时，由于与周围气体的高速摩擦、自身湍流以及表面张力的失稳作用，油膜或油柱被撕裂、破碎成细小的油滴。

• 关键组件： 雾化片（分槽式、切向槽式等）、分流片、旋流片。

• 优点：

• 系统简单，不需要雾化介质（空气/蒸汽）。

• 能量消耗较低（仅油泵耗电）。

• 运行时噪音较小。

• 缺点：

• 对油压和油质（粘度）非常敏感，调节比（燃烧器出力范围）较窄。

• 为了获得良好雾化，燃油粘度必须很低（需要良好的预热）。

• 喷孔易磨损、堵塞，维护要求高。

• 主要应用： 早期或小型燃烧器，对雾化要求不极端的场合。

2. 空气雾化（介质雾化）

• 原理： 利用高速气流（通常是压缩空气或蒸汽）的能量来撕裂和破碎油流。根据空气与燃油混合的位置，又分为：

• 内混式： 空气和燃油在喷嘴内部的混合腔内预先混合，然后喷出。

• 外混式： 空气从燃油喷孔的周围喷出，在喷嘴外部相遇并剪切燃油。

• Y型喷嘴（典型代表）： 油、气在喷嘴内部的“Y”型通道交汇，剧烈混合后喷出雾化。

• 关键组件： 气帽、油枪、混合头。

• 优点：

• 雾化质量极高，油滴更细更均匀。

• 对燃油粘度的适应性更强，调节比宽。

• 不易堵塞，燃烧更完全，火焰形状易于控制。

• 缺点：

• 需要额外的雾化介质源（空压机或蒸汽锅炉）和消耗介质。

• 系统更复杂，成本更高，运行时有介质噪音。

• 主要应用： 现代工业燃烧器的主流，特别是对燃烧效率、环保排放要求高的场合。

简单比喻：

• 机械雾化： 就像用手指堵住水管口，靠水压形成“雾状”喷出。

• 空气雾化： 就像用吹风机去吹一根油流，靠高速空气把它吹散成雾。