CZ17514U1 - Dvoumédiová tryska - Google Patents

Description

Dvoumédiová tryska

Oblast techniky

Technické řešení se týká dvoumédiové trysky, zahrnující hlavici, k ní připojené pouzdro napojené na zdroj atomizačního média a v pouzdru souose uspořádanou centrální trubici pro přívod paliva do hlavice, přičemž stěny centrální trubice jsou opatřeny radiálními otvory pro průchod atomizačního média z pouzdra do vnitřního prostoru centrální trubice.

Dosavadní stav techniky

Atomizace kapalin s vysokou či proměnlivou viskozitou a/nebo s tuhými částicemi je v současnosti prováděna zejména dvoumédiovými tryskami typu Y nebo effervescent za pomoci atomiio začního plynu.

Známé effervescent trysky sice umožňují spalovat nekvalitní palivo, aniž by docházelo k zanášení, a rovněž vyžadují relativně nízký tlak pro atomizaci a nízký poměr vzduch/palivo, jejich nevýhodou však je nízká stabilita spreje při nízkém průtoku paliva, kdy již při poměru minimálního a maximálního průtoku 0,5 je sprej nestabilní. Z toho pak plyne nemožnost regulace výkonu ve větším rozsahu.

Úkolem tohoto technického řešení tedy je vytvořit konstrukčně jednoduchou, pneumatickou trysku, která by umožňovala kvalitní spalování paliva s obsahem mechanických částic a s vysokou viskozitou při velkém regulačním rozsahu výkonu při zachování vysoké kvality spreje.

Podstata technického řešení

Tento úkol je vyřešen dvoumédiovou tryskou podle tohoto technického řešení, jehož podstatou je, že centrální trubice je na výstupním konci opatřena přírubou s průchozími otvory pro průchod atomizačního média a uvnitř hlavice je mezi jejím vstupním otvorem pro palivo a výstupním otvorem uspořádána vířivá komůrka, do níž jsou zaústěny tangenciální drážky propojené přes kruhovou drážku s průchozími otvory.

Podle jednoho výhodného provedení je kruhová drážka vytvořena v radiálním povrchu na vstupní straně hlavice a její střední poloměr odpovídá vzdálenosti podélných os průchozích otvorů od podélné osy centrální trubice.

Podle jiného příkladného provedení je kruhová drážka vytvořena v radiálním povrchu příruby na výstupní straně centrální trubice a průchozí otvory jsou do ní zaústěny.

Rovněž je výhodné, když má pouzdro trubicovitý tvar a na výstupní straně je opatřeno vnějším závitem pro připojení hlavice, například převlečnou maticí nebo přímo vnitřním závitem uspořádaným na vstupní straně hlavice.

Ve zvlášť výhodném provedení jsou radiální otvory uspořádány ve skupinách po třech otvorech ležících vždy v jedné společné radiální rovině a uspořádaných s rovnoměrným vzájemným roze35 stupem, přičemž sousední skupiny radiálních otvorů jsou v radiální rovině navzájem pootočeny vždy o 60°.

Centrální trubice, kde vzniká směs kapaliny a atomizačního média má velké průtočné průřezy, které zabraňují ucpávání, pokud kapalina obsahuje tuhé příměsy/nečistoty, přičemž vířivá komůrka stabilizuje vytvořený sprej i při velmi malých průtocích kapaliny.

Dále je výhodné, že je dosaženo kvalitní atomizace a stabilního provozu při nízkém hmotnostním poměru plynné a kapalné fáze a při nízkém provozním tlaku obou médií, přičemž kvalita atomizace je jen málo citlivá na velikost výstupního průřezu, vlastnosti atomizované kapaliny a na nastavení vstupních tlaků atomizačního a atomizovaného média. Obzvláště výhodné je, že dvoumédiová tryska podle tohoto technického řešení má velké průtočné průřezy, je konstrukčně

-1 CZ 17514 Ul jednoduchá, s malým počtem dílů, bez nároků na vysokou kvalitu povrchu či speciální způsoby obrábění.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení je dále podrobněji popsáno pomocí příkladného provedení a výkresu, kde na obr. 1 je znázorněn podélný osový řez dvoumédiovou tryskou a na obr. 2 nárys hlavice trysky. Příklady provedení technického řešení

Jak je zřejmé z obr. 1, dvoumédiová tryska sestává z hlavice 6 a pouzdra 1, v němž je souose uspořádána centrální trubice 2 s centrálním kanálem 20 pro přívod paliva tak, že válcové mezikruží mezi pouzdrem I a centrální trubicí 2 tvoří kanál 19 pro přívod atomizačního média. Ve ío válcové stěně centrální trubice 2 je šest skupin radiálních otvorů 3 pro zavádění atomizačního média do paliva proudícího centrální trubicí 2, v tomto příkladném provedení zahrnuje každá skupina tři radiální otvory 3, přičemž radiální otvory 3 každé skupiny leží s rovnoměrným vzájemným rozestupem v jedné společné rovině, jednotlivé skupiny jsou od sebe rovněž rovnoměrně vzdáleny a každá další skupina radiálních otvorů 3 je v radiální rovině pootočena vždy o 60°.

Centrální trubice je na svém výstupním konci opatřena přírubou s průchozími otvory 4. K pouzdru I je pomocí převlečné matice 10 souose připojena hlavice 6 navazující svým vnitřním prostorem na centrální trubici 2. Hlavice 6, znázorněná rovněž na obr. 2, je opatřena jednak vstupním otvorem pro palivo, který navazuje na centrální kanál 20 a který ústí do vířivé komůrky 7 v hlavici, a jednak kruhovou drážkou 9 utvořenou v radiálním povrchu hlavice 6 na vstupní straně, která je přes tangenciální drážky 5 propojena s vířivou komůrkou 7. Pro propojení tangenciálních drážek 5 s kanálem 19 pro přívod atomizačního média odpovídá střední poloměr kruhové drážky 9 vzdálenosti podélných os jednotlivých průchozích otvorů 4 v přírubě centrální trubice 2 od podélné osy trysky.

Dvoumédiová tryska pracuje následovně:

Kapalina s obsahem tuhých částic je jakožto palivo přiváděna do centrálního kanálu 20 centrální trubice 2. Atomizační médium vstupuje do kanálu 19 pro přívod atomizačního média a jeho část prostupuje radiálními otvory 3 do centrálního kanálu 20 pro přívod paliva, kde dochází ke směšování atomizačního média s palivem. Radiální otvory 3 pro atomizační médium jsou s výhodou uspořádány ve skupinách, například po třech, tak, že radiální otvory 3 každé jednotlivé skupiny leží v jedné společné radiální rovině, tyto skupiny jsou uspořádány se vzájemných odstupem a sousední skupiny jsou vždy navzájem pootočeny v radiální rovině, například o 60°, čímž se dosáhne rovnoměrnější penetrace atomizačního média do kapaliny a rovnoměrnější směsi na výstupu z centrálního kanálku 20. V této části centrální trubice se vytváří dvoufázový tok kapalinaplyn. Tento dvoufázový tok se dále vyvíjí a ústí ve směru podélné osy vstupním otvorem do víři35 vé komůrky 7 v hlavici 6. Další část atomizačního média proudí až na konec centrálního kanálu 20 a skrz průchozí otvory 4 v přírubě centrální trubice 2 do kruhové drážky 9 a následně vstupuje tangenciálními drážkami 5 do vířivé komůrky 7, kde napomáhá turbulizaci dvoufázového toku, kteiý do vířivé komůrky 7 vstupuje z centrální trubice 2 vstupním otvorem. Ve vířivé komůrce 7 dochází vlivem vysoké rychlosti rotujícího vzduchu k míšení tangenciálního proudu atomizační40 ho média a osového expandujícího proudu dvoufázové směsi. Vířivé proudění stabilizuje generovaný sprej. Následuje expanze dvoufázové směsi ve výstupním průřezu trysky.

Vířivá komůrka 7 může mít výhodně různý průměr a velikost výstupního otvoru a podle toho lze měnit podle potřeby úhel spreje. Ve výhodném provedení lze velikostí radiálních otvorů 3 měnit poměr množství atomizačního média vstupujícího do centrální trubice a množství atomizačního média vstupujícího přes tangenciální drážky do vířivé komůrky a řídit tak stabilitu spreje.

Dvoumédiová tryska se stabilizací spreje pomocí vířivé komůrky je určena pro atomizaci kapalin s vysokou viskozitou s obsahem tuhých mechanických částic pro velký regulační rozsah, kdy zaručuje stabilitu spreje i při velmi malých průtocích, nízkých tlacích a nízkém poměru atomi-2CZ 17514 Ul začního média a kapaliny. Obvykle se používá pro spalování odpadního paliva znečištěného různými mechanickými nečistotami.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Dvoumédiová tryska zahrnující hlavici (6), k ní připojené pouzdro (1) napojené na zdroj

   5 atomizaěního média, a v pouzdru (1) souose uspořádanou centrální trubici (2) pro přívod paliva do hlavice (6), přičemž stěny centrální trubice (2) jsou opatřeny radiálními otvory (3) pro průchod atomizaěního média z pouzdra (1) do vnitřního prostoru centrální trubice (2), vyznačující se tím, že centrální trubice (2) je na výstupním konci opatřena přírubou s průchozími otvory (4) pro průchod atomizaěního média a uvnitř hlavice (6) je mezi jejím vstupním

   10 otvorem pro palivo a výstupním otvorem uspořádána vířivá komůrka (7), do níž jsou zaústěny tangenciální drážky (5) utvořené v radiálním povrchu na vstupní straně hlavice (6) a propojené přes kruhovou drážku (9) s průchozími otvory (4).
2. 2. Dvoumédiová tryska podle nároku 1, vyznačující se tím, že kruhová drážka (9) je vytvořena v radiálním povrchu na vstupní straně hlavice (6) a její střední poloměr odpovídá

   15 vzdálenosti podélných os průchozích otvorů (4) od podélné osy centrální trubice (2).
3. 3. Dvoumédiová tryska podle nároku 1, vyznačující se tím, že kruhová drážka (9) je vytvořena v radiálním povrchu příruby na výstupní straně centrální trubice (2) a průchozí otvory (4) jsou do ní zaústěny.
4. 4. Dvoumédiová tryska podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se

   20 t í m , že pouzdro (1) má trubicovitý tvar a na výstupní straně je opatřeno vnějším závitem pro připojení hlavice (6).
5. 5. Dvoumédiová tryska podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že radiální otvory (3) jsou uspořádány ve skupinách po třech radiálních otvorech (3) ležících vždy v jedné společné radiální rovině a uspořádaných s rovnoměrným vzájemným rozestu25 pem, přičemž sousední skupiny radiálních otvorů (3) jsou v radiální rovině navzájem pootočeny vždy o 60°.