RU101780U1

RU101780U1 - CENTRIFUGAL NOZZLE

Info

Publication number: RU101780U1
Application number: RU2010132608/06U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Алексеевич Кураев; Сергей Александрович Вильчинский
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Центробежная форсунка, содержащая корпус, накидную гайку, вкладыш с сужающимися по потоку тангенциальными каналами, камеру закручивания, сопло и диск, примыкающий к торцу вкладыша со стороны тангенциальных каналов, вкладыш и диск изготовлены из металлокерамики, отличающаяся тем, что входные кромки тангенциальных каналов скруглены, а сопло форсунки сделано не круглым. A centrifugal nozzle containing a housing, a flare nut, a liner with tangential channels tapering in flow, a swirl chamber, a nozzle and a disk adjacent to the end face of the liner on the side of the tangential channels, the liner and disk are made of cermet, characterized in that the input edges of the tangential channels are rounded, and the nozzle nozzle is not made round.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, теплоэнергетике, может быть использовано в аппаратах очистки промышленных газов и в химической промышленности для мелкодисперсного распыливания жидкостей.The proposed utility model relates to the field of mechanical engineering, power engineering, and can be used in industrial gas purifiers and in the chemical industry for fine atomization of liquids.

Известна центробежная форсунка для распыливания жидкого топлива (см. Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства. М.: Энергия, 1976, стр.191), включающая подвод жидкого топлива к форсунке, подачу его через каналы завихрителя в вихревую камеру, создание закрученной пленки топлива системой струй в вихревой камере и выдавливание пленки из вихревой камеры.A known centrifugal nozzle for spraying liquid fuel (see Khzmalyan DM, Kagan Ya.A. Combustion Theory and Furnace Devices. M: Energy, 1976, p. 191), including the supply of liquid fuel to the nozzle, feeding it through channels swirl into the vortex chamber, creating a swirling film of fuel by a system of jets in the vortex chamber and squeezing the film from the vortex chamber.

Недостатками данной форсунки являются: значительное гидравлическое сопротивление потоку при втекании топлива в каналы завихрителя и связанная с этим не высокая скорость истечения струи вязкого топлива из каналов завихрителя; так как сопло форсунки круглое, то факел распыливання предложенной форсунки имеет малую площадь контакта струи со средой втекания, что не может обеспечить разрушения струи на капли мелкой фракции и гомогенности смешения со средой втекания.The disadvantages of this nozzle are: significant hydraulic resistance to flow when fuel flows into the swirl channels and the associated low flow velocity of the viscous fuel stream from swirl channels; since the nozzle of the nozzle is round, the spray torch of the proposed nozzle has a small contact area of the jet with the inflow medium, which cannot ensure the destruction of the jet into droplets of a fine fraction and the homogeneity of mixing with the inflow medium.

Известна центробежная форсунка для распыливания жидкого топлива (патент РФ 2369803 от 10.10.2009), обеспечивающая плавное натекание потока топлива на стенку вихревой камеры через расширяющиеся наружу входные отверстия спиралевидных каналов завихрителя, которые увеличивают скорость движения потока топлива в сужающихся спиралевидных каналах.Known centrifugal nozzle for spraying liquid fuel (RF patent 2369803 from 10.10.2009), providing a smooth flow of fuel flow on the wall of the vortex chamber through the outwardly expanding inlet openings of the spiral channels of the swirler, which increase the speed of the fuel flow in the narrowing spiral channels.

Недостатками данной форсунки являются:The disadvantages of this nozzle are:

1. Большая длина спиралевидных каналов завихрителя - вызывает их большое гидравлическое сопротивление, особенно при распыле вязких жидкостей.1. The large length of the spiral channels of the swirler - causes their great hydraulic resistance, especially when spraying viscous liquids.

2. Круглое сопло форсунки из-за малой площади контакта струи со средой втекания не может обеспечить распыла струи на капли мелкой фракции и гомогенности смешения со средой втекания.2. Due to the small area of contact between the jet and the inflowing medium, the round nozzle nozzle cannot ensure the spraying of the jet into droplets of a fine fraction and the homogeneity of mixing with the inflowing medium.

Прототипом заявляемой полезной модели является центробежная форсунка, содержащая корпус с топливным каналом, вкладыш с тангенциальными каналами, камерой закручивания, соплом и диск, примыкающий к торцу вкладыша со стороны тангенциальных каналов, вкладыш и диск выполнены из прессованной металлокерамики (см. описание изобретения к авторскому свидетельству «Центробежная форсунка» 448908 от 05.10.1979}.The prototype of the claimed utility model is a centrifugal nozzle containing a housing with a fuel channel, a liner with tangential channels, a swirl chamber, a nozzle and a disk adjacent to the end face of the liner on the side of the tangential channels, the liner and disk are made of extruded cermet (see the description of the invention for the copyright certificate "Centrifugal nozzle" 448908 from 10/05/1979}.

Однако, указанная центробежная форсунка, имея круглое выходное сопло, не может обеспечить распыла струи на капли мелкой фракции и гомогенности степени смешения со средой втекания из-за малой площади контакта струи со средой втекания.However, this centrifugal nozzle, having a round outlet nozzle, cannot provide a spray of the jet into droplets of a fine fraction and homogeneity of the degree of mixing with the inflow medium due to the small contact area of the jet with the inflow medium.

Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью является:The problem solved by the proposed utility model is:

- снижение гидравлического сопротивления форсунки при сохранении расходных характеристик;- reducing the hydraulic resistance of the nozzle while maintaining the flow characteristics;

- обеспечение качественного мелкодисперсного распыла топлива;- ensuring high-quality fine fuel atomization;

- обеспечение гомогенной степени смешения со средой втекания.- ensuring a homogeneous degree of mixing with the inflow medium.

Решение поставленной задачи достигается тем, что во вкладыше известной центробежной форсунке входные кромки сужающихся по ходу потока жидкости тангенциальных каналов выполнены скругленными, а выходное сопло форсунки не круглое, например: треугольное (Фиг.1); или в форме многолучевой звезды (Фиг.2). Такое изменение формы тангенциальных каналов и формы сопла позволяют существенно снизить гидравлическое сопротивление форсунки, повышает качество распыла за счет увеличения площади контакта струи со средой втекания (см. Френкель Н.З. Гидравлика. М.- Л., 1956. 456 с.), гомогенность степени смешения струи топлива со средой втекания (Гаврилов В.В. Структура топливной струи и ее влияние на экономичность среднеоборотного дизеля: автореферат диссертации к.т.н. / В.В.Гаврилов, Ленинград, 1983 г., 20 с.).The solution to this problem is achieved by the fact that in the insert of a known centrifugal nozzle, the inlet edges of the tangential channels tapering along the fluid flow are rounded, and the nozzle outlet nozzle is not round, for example: triangular (Figure 1); or in the form of a multipath star (Figure 2). Such a change in the shape of the tangential channels and the shape of the nozzle can significantly reduce the hydraulic resistance of the nozzle, improves the quality of the spray by increasing the contact area of the jet with the inflow medium (see Frenkel N.Z. Hydraulics. M.- L., 1956. 456 p.), homogeneity of the degree of mixing of the fuel jet with the inflow medium (Gavrilov V.V. The structure of the fuel jet and its effect on the efficiency of a medium-speed diesel engine: abstract of the dissertation Ph.D. / V.V. Gavrilov, Leningrad, 1983, 20 pp.) .

На фиг.1 изображена центробежная форсунка с треугольным выходным соплом. На фиг.2 изображена центробежная форсунка с многолучевым выходным соплом.Figure 1 shows a centrifugal nozzle with a triangular output nozzle. Figure 2 shows a centrifugal nozzle with a multi-beam output nozzle.

Предлагаемая центробежная форсунка состоит из корпуса 1, в котором с помощью накидной гайки 2 закрепляется вкладыш 7. Вкладыш имеет тангенциальные каналы 3, камеру закручивания 4, сопло 5 и диск 6, примыкающий к торцу вкладыша со стороны тангенциальных каналов. Тангенциальные каналы 3 выполнены со скругленными входными кромками и сужающимися по ходу потока, что дополнительно снижает гидравлическое сопротивление и повышает качество распыливания (Гаврилов И.А. Повышение топливной экономичности и снижение экологического воздействия дизеля на режимах холостого хода: автореферат диссертаций к.т.н. / И.А. Гаврилов, Омск, 1983, 21 с.).The proposed centrifugal nozzle consists of a housing 1, in which, using a union nut 2, the liner 7 is fixed. The liner has tangential channels 3, a swirl chamber 4, a nozzle 5 and a disk 6 adjacent to the end face of the liner on the tangential channel side. Tangential channels 3 are made with rounded inlet edges and tapering along the flow, which further reduces hydraulic resistance and improves the quality of atomization (Gavrilov I.A. Improving fuel economy and reducing the environmental impact of a diesel engine at idle: abstract of dissertations Ph.D. / I.A. Gavrilov, Omsk, 1983, 21 p.).

Форсунка функционирует следующим образом: из тангенциальных каналов струи жидкости под давлением попадают в камеру закручивания, из которой под действием давления и центробежных сил распиливаются в пространство впрыска.The nozzle operates as follows: from the tangential channels, the liquid jets under pressure enter the swirl chamber, from which they are sawn into the injection space under the influence of pressure and centrifugal forces.

Claims

A centrifugal nozzle containing a housing, a flare nut, a liner with tangential channels tapering in flow, a swirl chamber, a nozzle and a disk adjacent to the end face of the liner on the side of the tangential channels, the liner and disk are made of cermet, characterized in that the input edges of the tangential channels are rounded, and the nozzle nozzle is not made round.