CZ2007210A3 - Dvoumédiová effervescent tryska - Google Patents

Abstract

Dvoumédiová effervescent tryska zahrnuje prívodnípotrubí (2) se vstupem (11) pro prívod paliva, k prívodnímu potrubí (2) priléhající pouzdro (1) proprívod atomizacního média a k nemu pripojenou hlavici (9) s alespon jedním výstupním otvorem (12). Ve vsuvce (3), která je vložena v pouzdru (1) meziprívodní potrubí (2) a hlavici (9) a vytvárí atomizacní dutinu (7), je pomocí válcove-kuželové vestavby (4) vytvoren mezikruhový, postupne se rozširující kanál, do nehož jsou zaústeny radiální otvory(8), kterými se privádí atomizacní médium.

Description

Dvoumédiová effervescent tryska zahrnuje přívodní potrubí (2) se vstupem (11) pro přívod paliva, k přívodnímu potrubí (2) přiléhající pouzdro (1) pro přívod atomizačního média a k němu připojenou hlavici (9) s alespoň jedním výstupním otvorem (12). Ve vsuvce (3), kteráje vložena v pouzdru (1) mezi přívodní potrubí (2) a hlavici (9) a vytváří atomizační dutinu (7), je pomocí válcově-kuželové vestavby (4) vytvořen mezikruhový, postupně se rozšiřující kanál, do něhož jsou zaústěny radiální otvory (8), kterými se přivádí atomizační médium.

Z 2007-210 A3

O

-7)0

Mik

Dvoumédiová effervescent tryska «· · * * · » » » » « « ·« ···· ·♦· «····· ·· ·· ·· ·

Oblast techniky

Vynález se týká dvoumédiové effervescent trysky, která zahrnuje přívodní potrubí se vstupem pro přívod paliva, k přívodnímu potrubí přiléhající pouzdro pro přívod atomizačního média a k němu připojenou hlavici s alespoň jedním výstupním otvorem.

Dosavadní stav techniky

Atomizace kapalin s vysokou či proměnlivou viskozitou je v současnosti prováděna zejména dvoumédiovými tryskami typu Y nebo effervescent za pomoci atomizačního 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 a z toho plynoucí problémy při regulaci spalování ve spalovacích komorách.

r

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

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen dvoumédiovou effervescent tryskou, která zahrnuje přívodní potrubí se vstupem pro přívod paliva, k přívodnímu potrubí přiléhající pouzdro pro přívod atomizačního média a k němu připojenou hlavici s alespoň jedním výstupním otvorem, přičemž podstatou vynálezu je, že přívodní potrubí je napojeno na vsuvku, která je uložena uvnitř pouzdra a v níž je souose upevněna vestavba. Tato vestavba je opatřená na vstupním konci vstupní

•2t i' e <

dutinou propojenou s vnitřním prostorem přívodního potrubí a přes výstupní průchody s vnitřním prostorem vsuvky, a na druhém konci kuželovitým hrotem, přičemž vnitřní stěna vsuvky na jejím vstupním konci těsně přiléhá k vnější stěně vestavby a v oblasti s odstupem přiléhající ke kuželovitému zakončení je opatřena radiálními otvory pro atomizační médium.

Hlavice je k pouzdru s výhodou připevněna převlečnou maticí.

Ve výhodném provedení má vsuvka tvar trubice opatřené na vstupním konci vnitřním závitem pro připevnění vestavby a na výstupním konci je opatřena přírubou.

Rovněž je výhodné, když jsou radiální otvory pro atomizační médium uspořádány tak, že vždy v každé ze sedmi osových rovin jsou pootočeny o 60°.

V dalším výhodném provedení stěna vestavby v oblasti výstupních průchodů svírá s podélnou osou vestavby úhel 45°.

Obecně kuželová vestavba vytváří mezikruhový rozšiřující se průřez atomizační komory přecházející do válcového průřezu a stabilizuje vytvořený sprej. Ve vsuvce navazující na přívodní potrubí a vytvářející atomizační dutinu sloužící jako směšovací komora, je pomocí válcově-kuželové vestavby vytvořen mezikruhový, postupně se rozšiřující kanál, do něhož jsou zaústěny radiální otvory, kterými se přivádí atomizační médium. Mezikruhový průtočný průřez v oblasti, kde končí vestavba, přechází do válcového průřezu. Soustava radiálních otvorů, kterými se přivádí atomizační médium, nezasahuje dále než do úrovně vrcholu hrotu kuželové části vestavby. Postupným rozšiřováním mezikruhového průřezu dochází k poklesu rychlosti kapalného paliva a tak se dosáhne plynulého zvýšení rychlosti dvoufázové směsi, které vzniká přívodem dalšího atomizačního média, bez náhlého skoku, což má za následek zvýšení stability spreje. V další, válcové části atomizační komory, kde už nejsou radiální přívodní otvory atomizačního média, se dvoufázový tok dále vyvíjí až po rovinu výstupního otvoru z hlavice.

-TTT200T « ·

C β • · * <

• · ·

-3ttt • « · · · · • · · · tt · · • · ťCóC* t « • · ·

Je výhodné, že tato dvoumédiová effervescent tryska zahrnuje vsuvku, do níž je na jednom konci přiváděno palivo otvory ve válcově-kuželové vestavbě. Otvory ve vestavbě vystupuje palivo do mezikruhového prostoru, jehož počátek je na konci válcové části vestavby. Vestavba pak postupně plynule přechází do kuželového tvaru, přičemž se rozšiřuje mezikruhový průtočný průřez a dochází k poklesu rychlosti proudění kapalného paliva. Přívod atomizačního média je realizován radiálními otvory v oblasti vsuvky, která s odstupem přiléhá ke kuželové části vestavby. Přívod atomizačního média v této části se pak neprojeví náhlým zvýšením rychlosti proudění dvoufázové směsi, ale jejím postupným nárůstem, což se příznivě projeví na stabilitě spreje.

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 atomizováného média. Obzvláště výhodné je, že dvoumédiová effervescent tryska podle vynálezu je konstrukčně jednoduchá, s malým počtem dílů, bez nároků na vysokou kvalitu povrchu či speciální způsoby obrábění.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále podrobněji popsán pomocí příkladného provedení znázorněného na výkrese, kde na obr. 1 je podélný osový řez dvoumédiovou effervescent tryskou.

Příklady provedení vynálezu

Jak je zřejmé z obr. 1, příkladné provedení dvoumédiové effervescent trysky podle vynálezu zahrnuje válcovité pouzdro 1, v němž je souose uloženo přívodní potrubí 2 pro přívod paliva. Uvnitř pouzdra 1 je k přívodnímu potrubí 2 souose připojena vsuvka 3, která má dutý válcovitý tvar s vnitřním závitem na

-»32007---* · • « « * e «··· ··· ·«··<· ·· ·· «· ·

-4vstupním konci a s přírubou 13 na výstupním konci. Dovnitř vsuvky 3 je ze vstupní strany vložena a připevněna vestavba 4, a to závitovým spojem tvořeným vnitřním závitem vsuvky 3 a vnějším závitem vestavby 4, která má na vstupním konci vstupní dutinu 5 navazující na vnitřní prostor přívodního potrubí a zakončenou soustavou výstupních průchodů 6 pro průchod paliva ze vstupní dutiny 5 vestavby 4 do vnitřního prostoru vsuvky 3, který tvoří atomizační dutinu 7. Vnější stěny vestavby 4 na vstupním konci těsně přiléhají k vnitřním stěnám vsuvky 3, zatímco v oblasti výstupních průchodů a v oblasti navazující směrem k výstupnímu konci vsuvky 3 jsou vnější stěny vestavby 4 zúžené, případně zužující se, takže jsou uspořádány s odstupem od vnitřní stěny vsuvky

3. Plná část vestavby 4 navazující ve směru osy trysky na dutou část vestavby 4 se vstupní dutinou 5 má válcovitý tvar postupně přecházející do kuželovitého tvaru, takže tato kuželovitá vnější stěna vestavby 4 spolu s válcovitou vnitřní stěnou vsuvky 3 vytváří rozšiřující se vnitřní prostor sloužící jako atomizační dutina 7. V oblasti přiléhající ke kuželovitému konci vestavby 4 je totiž vsuvka opatřena radiálními otvory 8, kterými atomizační plyn přiváděný do prostoru mezi pouzdrem 1 a přívodním potrubím 2, resp. vsuvkou 3 prochází do vnitřního prostoru vsuvky 3. O přírubu 13 vsuvky 3 se na jejím výstupním konci opírá souose uložená hlavice 9 trysky přichycená převlečnou maticí 10 pomocí závitového spoje k pouzdru 1.

Dvoumédiová effervescent tryska pracuje následovně:

Vysoce viskózní kapalina je jakožto palivo přiváděna vstupem 11 do přívodního potrubí 2. Palivo dále proudí vstupní dutinou 5 a výstupními průchody 6 do atomizační dutiny 7, která je vytvořena mezi vnějším povrchem vestavby 4 a vnitřním povrchem vsuvky 3. Atomizační médium vstupuje do válcovitého mezikruží vytvořeného mezi vnitřním povrchem pouzdra 1 a vnějším povrchem přívodního potrubí 2, resp. vsuvky 3 a dále radiálními tvory 8 v tělese vsuvky 3 do atomizační dutiny 7. V atomizační dutině 7 je v důsledku jejího postupného rozšiřování snižována rychlost proudění kapaliny a současně

» φ • · • « » « « · · (( tl « ♦ «

c »

-5C Ρ< · « · « · ♦ « • » v důsledku přívodu atomizačního média dochází k pozvolnému nárůstu rychlosti dvoufázové směsi, která v atomizační dutině 7 vzniká. Tímto pozvolným nárůstem rychlosti je dosaženo rovnoměrně rozložené dvoufázové směsi a dosáhne se stabilního provozu trysky i při malých průtocích kapaliny. Radiální otvory 8 pro atomizační médium jsou výhodně uspořádány tak, že vždy v každé ze sedmi osových rovin jsou pootočeny o 60°, čímž se dosáhne rovnoměrnější penetrace atomizačního média do kapaliny a rovnoměrnější směsi v atomizační dutině 7. Dvoufázová směs nakonec vystupuje výstupním otvorem 12 v hlavici 9 do okolního prostředí, přičemž dochází k prudké expanzi atomizačního média, obsaženého v kapalině, což podporuje kvalitní atomizaci kapaliny. Jedná se o tzv. effervescent atomizaci. Hlavice 9 může mít výhodně jeden nebo několik výstupních otvorů 12 uspořádávaných po obvodu trysky, což umožňuje vhodně definovat výstupní kužel spreje a penetraci do okolního prostředí.

Dvoumédiová effervescent tryska se stabilizací spreje kuželovou vestavbou je určena pro atomizaci kapalin i s vysokou viskozitou pro velký regulační rozsah, přičemž zaručuje stabilitu spreje i při velmi malých průtocích, nízkých tlacích a nízkém poměru atomizačního média a kapaliny. Obvykle se jedná o lehké a těžké topné oleje.

) V

-6Seznam vztahových značek pouzdro přívodní potrubí vsuvka vstupní dutina výstupní průchod hlavice atomizační dutina radiální otvor hlavice převlečná matice vstup výstupní otvor příruba

U-

-43*2667-7·· ® 6 < · « · · · « ·«···· ·* ♦ · « « «

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (6)

1. Dvoumédiová effervescent tryska, která zahrnuje přívodní potrubí (2) se vstupem (11) pro přívod paliva, k přívodnímu potrubí (2) přiléhající pouzdro (1) pro přívod atomizačního média a k němu připojenou hlavici (9) s alespoň jedním výstupním otvorem (12), vyznačující se tím, že přívodní potrubí (2) je napojeno na vsuvku (3), která je uložena uvnitř pouzdra (1) a připojena k hlavici (9) a v níž je souose upevněna vestavba (4), která je opatřená na vstupním konci vstupní dutinou (5) propojenou s vnitřním prostorem přívodního potrubí (2) a přes výstupní průchody (6) s vnitřním prostorem vsuvky (3), a na druhém konci kuželovitým hrotem, přičemž vnitřní stěna vsuvky (3) na jejím vstupním konci těsně přiléhá k vnější stěně vestavby (4) a v oblasti s odstupem přiléhající ke kuželovitému hrotu vestavby (4) je opatřena radiálními otvory (8) pro atomizační médium.

2. Dvoumédiová effervescent tryska podle nároku 1,vyznačující se tím, že radiální otvory (8) pro atomizační médium jsou uspořádány po skupinách, z nichž každá leží v jedné radiální rovině, jednotlivé skupiny jsou uspořádány se vzájemným odstupem a navzájem pootočeny o 60°.

3. Dvoumédiová effervescent tryska podle nároku ljnebo 2, vyznačující se tím, že vsuvka (3) má tvar trubice opatřené na vstupním konci vnitřním závitem pro připevnění vestavby (4).

4. Dvoumédiová effervescent tryska podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vsuvka (3) je na výstupním konci opatřena přírubou (13).

*-133.70(57 • « • · · · · · · t · β ··*«·· · · *

-8·««··· « « ·· ·· λ

5. Dvoumédiová effervescent tryska podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že hlavice (9) jek pouzdru (1) připevněna převlečnou maticí.

6. Dvoumédiová effervescent tryska podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že stěna vestavby (4) v oblasti výstupních průchodů (6) svírá s podélnou osou vestavby (4) úhel 45°.

—»±2©0T