RU102753U1

RU102753U1 - SPRAY UNIT FOR ROTARY BURNER FOR LIQUID FUEL

Info

Publication number: RU102753U1
Application number: RU2010141647/28U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Суменков
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2011-03-10

Abstract

Распыливающий узел ротационной горелки для жидкого топлива, содержащий распыливающий стакан, зафиксированный у конца, установленного с возможностью вращения приводного полого вала, конец которого, выступающий в полость распыливающего стакана, выполнен с возможностью фиксации на нем разбрызгивающей гайки коаксиально с продольной осью распыливающего стакана, при этом в стенке разбрызгивающей гайки выполнены предпочтительно равноудаленные друг от друга разбрызгивающие отверстия, при этом распыливающий стакан коаксиально смонтирован в полости выпускного патрубка кожуха рабочего колеса вентилятора подачи воздуха, отличающийся тем, что приводной полый вал выполнен с возможностью вращения с частотой 7500-8000 об/мин, поверхность рабочего колеса подачи воздуха, обращенная к распыливающему стакану, снабжена цилиндрическим выступом, соосным с осью вращения полого вала, при этом днище распыливающего стакана снабжено выступом с цилиндрической выточкой в торце, выполненной с возможностью плотной посадки на цилиндрический выступ рабочего колеса подачи воздуха, при этом тыльная сторона разбрызгивающей гайки снабжена кольцевой канавкой, внешний бортик которой выполнен с возможностью плотного прилегания к поверхности дна распыливающего стакана, причем в днище распыливающего стакана выполнено сквозное отверстие с возможностью сообщения полости кольцевой канавки и полости кожуха рабочего колеса вентилятора подачи воздуха, кроме того, в объеме разбрызгивающей гайки в промежутках между разбрызгивающими отверстиями выполнены предпочтительно равноудаленные друг от друга сквозные воздухонаправляющие отверст A spray assembly of a rotary burner for liquid fuel, comprising a spray cup fixed at an end mounted to rotate the drive hollow shaft, the end of which protruding into the cavity of the spray cup, is configured to fix the spray nut on it coaxially with the longitudinal axis of the spray cup, preferably spray holes are made equally spaced from each other in the wall of the spray nut, while the spray cup is coaxially mounted in the cavity of the outlet pipe of the casing of the impeller of the air supply fan, characterized in that the drive hollow shaft is rotatable with a frequency of 7500-8000 rpm, the surface of the air supply wheel facing the spray cup is provided with a cylindrical protrusion coaxial with the axis of rotation the hollow shaft, while the bottom of the spray cup is equipped with a protrusion with a cylindrical recess in the end, made with the possibility of tight fit on the cylindrical protrusion of the impeller of the air supply, while I side of the spray nut is equipped with an annular groove, the outer rim of which is made with the possibility of tight fit to the bottom surface of the spray nozzle, and in the bottom of the spray nozzle there is a through hole with the possibility of communication of the cavity of the annular groove and the cavity of the casing of the impeller of the air supply fan, in addition, in the spray nuts in the spaces between the spray holes are preferably made equal to each other through the air guide holes

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к ротационным горелкам, предназначенным для подачи любых видов жидкого топлива и воздуха в топки котлов и может быть использована в различных отраслях промышленности, где используются топливосжигающие устройства.The utility model relates to the field of thermal energy, namely to rotary burners designed to supply any type of liquid fuel and air to boiler furnaces and can be used in various industries where fuel-burning devices are used.

Известен распыливающий узел ротационной горелки (SU №781496, F23D 11/06, 1975), предназначенный для распыливания и сжигания жидкого, преимущественно вязкого, топлива, содержащий корпус с воздухоподводящим патрубком и ротор с топливопроводом и распылителем, соосно которому установлен на полом валу вентилятор. К полому валу с укрепленным на нем вентилятором и топливопроводу с укрепленным на нем распылителем подключен привод, обеспечивающий их вращение в противоположные стороны.Known atomizing unit of a rotary burner (SU No. 781496, F23D 11/06, 1975), intended for atomization and combustion of liquid, mainly viscous, fuel, comprising a housing with an air supply pipe and a rotor with a fuel pipe and a spray, coaxially to which a fan is mounted on the hollow shaft. A drive is connected to the hollow shaft with a fan mounted on it and a fuel line with a spray mounted on it, which ensures their rotation in opposite directions.

Закрутка воздуха вентилятором в сторону, противоположную вращению пелены топлива, повышает качество его распыливания, однако не обеспечивает необходимой для полного сгорания топлива степени диспергирования. Вместе с тем недостатком данной форсунки является некомпактность конструкции обусловленная выполнением привода.The fan swirling air in the direction opposite to the rotation of the fuel sheet increases the quality of its atomization, but does not provide the degree of dispersion necessary for complete combustion of the fuel. However, the disadvantage of this nozzle is the non-compact design due to the execution of the drive.

Известен также распыливающий узел ротационной горелки для жидкого топлива, содержащий распыливающий стакан, зафиксированный у конца, установленного с возможностью вращения приводного полого вала, конец которого, выступающий в полость распыливающего стакана, выполнен с возможностью фиксации на нем разбрызгивающей гайки, коаксиально с продольной осью распыливающего стакана, при этом, в стенке разбрызгивающей гайки, выполнены, предпочтительно, равноудаленные друг от друга разбрызгивающие отверстия, при этом распыливающий стакан коаксиально смонтирован в полости выпускного патрубка кожуха рабочего колеса вентилятора (см. патент РФ №2203449, 2003 г.).Also known is a spray assembly of a rotary burner for liquid fuel, comprising a spray cup fixed at an end mounted for rotation of the drive hollow shaft, the end of which protruding into the cavity of the spray cup, is configured to fix the spray nut on it, coaxially with the longitudinal axis of the spray cup while in the wall of the spray nut, preferably made equally spaced spray holes, while spraying a glass of coax It is mounted in the cavity of the exhaust pipe of the fan impeller casing (see RF patent No. 2203449, 2003).

В известном решении в условиях сжигания высоковязких тяжелых топлив не обеспечивается достаточная степень дисперсности, кроме того, при сжигании высоковязкого топлива в переменных режимах, процессе остановки горелки идет интенсивное образование нагара на поверхности распиливающего стакана, что ухудшает параметры распыла топлива и требует более частых остановок для очистки его поверхности.In the known solution, in the conditions of burning highly viscous heavy fuels, a sufficient degree of dispersion is not provided, in addition, when burning highly viscous fuel in alternating conditions, the burner shuts off intensive formation of soot on the surface of the saw glass, which degrades the parameters of the spray of fuel and requires more frequent stops for cleaning its surface.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение стабильности параметров распыла высоковязкого тяжелого топлива.The task to which the proposed technical solution is directed is to ensure the stability of the spray parameters of high-viscosity heavy fuel.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении качественного распыла высоковязкого тяжелого топлива, при увеличении продолжительности периодов эксплуатации горелки между чистками распыливающего стакана.The technical result achieved by solving the problem is expressed in ensuring high-quality spray of high-viscosity heavy fuel, with an increase in the duration of the burner operation periods between cleanings of the spray cup.

Поставленная задача решается тем, что распыливающий узел ротационной горелки для жидкого топлива, содержащий распыливающий стакан, зафиксированный у конца, установленного с возможностью вращения приводного полого вала, конец которого, выступающий в полость распыливающего стакана, выполнен с возможностью фиксации на нем разбрызгивающей гайки, коаксиально с продольной осью распыливающего стакана, при этом, в стенке разбрызгивающей гайки, выполнены, предпочтительно, равноудаленные друг от друга разбрызгивающие отверстия, при этом распыливающий стакан коаксиально смонтирован в полости выпускного патрубка кожуха рабочего колеса вентилятора, отличается тем, что приводной полый вал, выполнен с возможностью вращения с частотой 7500-8000 об/мин, поверхность рабочего колеса вентилятора, обращенная к распыливающему стакану, снабжена цилиндрическим выступом соосным с осью вращения полого вала, при этом днище распыливающего стакана снабжено выступом, с цилиндрической выточкой в торце, выполненной с возможностью плотной посадки на цилиндрический выступ рабочего колеса вентилятора, при этом, тыльная сторона разбрызгиващей гайки снабжена кольцевой канавкой, внешний бортик которой выполнен с возможностью плотного прилегания к поверхности дна распыливающего стакана, причем в днище распыливающего стакана выполнено сквозное отверстие с возможностью сообщения полости кольцевой канавки и полости кожуха рабочего колеса вентилятора, кроме того, в объеме разбрызгивающей гайки, в промежутках между разбрызгивающими отверстиями выполнены, предпочтительно, равноудаленные друг от друга сквозные воздухонаправляющие отверстия, продольные оси которых ориентированы вдоль оси симметрии разбрызгивающей гайки, предпочтительно, под углом к поверхности распыливающего стакана.The problem is solved in that the spray node of a rotary burner for liquid fuel, containing a spray cup fixed at the end mounted for rotation of the drive hollow shaft, the end of which protruding into the cavity of the spray cup, is configured to fix the spray nut on it, coaxially with the longitudinal axis of the spray cup, while in the wall of the spray nut, preferably made equally spaced from each other spray holes, while spray the pouring cup is coaxially mounted in the cavity of the exhaust pipe of the fan impeller casing, characterized in that the drive hollow shaft is rotatable with a frequency of 7500-8000 rpm, the surface of the fan impeller facing the spray cup is provided with a cylindrical protrusion coaxial with the axis rotation of the hollow shaft, while the bottom of the spray cup is provided with a protrusion, with a cylindrical recess in the end, made with the possibility of tight fit on the cylindrical protrusion of the impeller while the back of the spray nut is provided with an annular groove, the outer rim of which is made to fit snugly against the bottom surface of the spray cup, and a through hole is made in the bottom of the spray cup with the possibility of communicating the cavity of the annular groove and the cavity of the casing of the fan impeller, in addition , in the volume of the spray nut, in the spaces between the spray holes are made, preferably, equally spaced through each other air guide holes TIFA, the longitudinal axes of which are oriented along the axis of symmetry of the spray nuts, preferably at an angle to the surface of the spray nozzle.

Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения и совокупности существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the set of essential features of the proposed technical solution and the set of essential features of the prototype and analogues indicates its compliance with the criterion of "novelty".

Результаты поиска показали, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований, что обеспечивает положительную реакцию на достижение технического результата - обеспечение качественного распыла высоковязкого тяжелого топлива, при увеличении продолжительности периодов эксплуатации горелки между чистками распыливающего стакана.The search results showed that the claimed utility model does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed utility model is not revealed from the prior art defined by the applicant, which provides a positive reaction to achieve a technical result - ensuring high-quality spray high-viscosity heavy fuel, with an increase in the duration of the burner Akana.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлен общий вид распыливающего узла ротационной горелки для жидкого топлива, продольный разрез.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a General view of the spraying unit of the rotary burner for liquid fuel, a longitudinal section.

На чертеже показаны распиливающий стакан 1, полый вал 2, разбрызгивающая гайка 3, продольная ось 4, регулируемый выпускной патрубок 5, рабочее колесо 6 вентилятора, цилиндрические выступы 7 и 9 рабочего колеса 6 вентилятора и днища 8 распыливающего стакана 1 соответственно, днище 8 распыливающего стакана 1, разбрызгивающие отверстия 10 гайки 3, кольцевая канавка 11, внешний бортик 12, сквозные отверстия 13, кожух 14, сквозные воздухонаправляющие отверстия 15, их продольные оси 16 и направляющие 17.The drawing shows a saw cup 1, a hollow shaft 2, a spray nut 3, a longitudinal axis 4, an adjustable exhaust pipe 5, an impeller 6 of the fan, cylindrical protrusions 7 and 9 of the impeller 6 of the fan and the bottom 8 of the spray cup 1, respectively, the bottom 8 of the spray cup 1, the spray holes 10 of the nut 3, the annular groove 11, the outer rim 12, the through holes 13, the casing 14, the through air guide holes 15, their longitudinal axis 16 and the guides 17.

Распыливающий узел ротационной горелки для жидкого топлива содержит распыливающий стакан 1, зафиксированный на конце, установленного с возможностью вращения приводного полого вала 2, конец которого, выступающий в полость распыливающего стакана 1 выполнен с возможностью фиксации на нем разбрызгивающей гайки 3, коаксиально с продольной осью 4 распыливающего стакана 1. Приводной полый вал 2 выполнен с возможностью вращения с частотой 7500-8000 об/мин. (теоретические исследования, показали, что дальнейшее повышение числа оборотов не приводит к уменьшению дисперсности распыла, вызывая рост энергозатрат). Распыливающий стакан 1 расположен в полости регулирующего выпускного патрубка 5 (выполненного в виде конуса), установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по ступице рабочего колеса 6 вентилятора и закреплен разбрызгивающей гайкой 3, посредством резьбового соединения с возможностью замены распыливающего стакана 1 одной длины и/или конусности на распыливающий стакан другой длины и/или конусности, причем регулирующий выпускной патрубок 5 коаксиально охватывает распыливающий стакан 1, а его тыльная сторона обращена к топке котла. Поверхность рабочего колеса 6 вентилятора, обращенная к распыливающему стакану 1, снабжена цилиндрическим выступом 7 соосным с осью 4 вращения полого вала 2, при этом днище 8 распыливающего стакана 1 снабжено выступом 9, с цилиндрической выточкой в торце, выполненной с возможностью плотной посадки на цилиндрический выступ 7 рабочего колеса вентилятора. В стенке разбрызгивающей гайки 3 выполнены, предпочтительно, равноудаленные друг от друга разбрызгивающие отверстия 10. Тыльная сторона разбрызгивающей гайки 3 снабжена кольцевой канавкой 11, внешний бортик 12 которой выполнен с возможностью плотного прилегания к поверхности днища 8 распыливающего стакана 1. В днище 8 распыливающего стакана 1 выполнено сквозное отверстие 13 с возможностью сообщения полости кольцевой канавки 11 и полости кожуха 14 рабочего колеса 6 вентилятора. В объеме разбрызгивающей гайки 3, в промежутках между разбрызгивающими отверстиями 10 выполнены, предпочтительно, равноудаленные друг от друга сквозные воздухонаправляющие отверстия 15, продольные оси 16 которых ориентированы вдоль оси симметрии разбрызгивающей гайки 3, совпадающей с продольной осью 4 приводного полого вала 2, предпочтительно, под углом к поверхности распыливающего стакана 1, что в конечном итоге, при подаче через них воздуха, приводит к охлаждению распыливающего стакана 1 от температурного напора из топки котла и снижению нагара во время эксплуатации и вывода котла из рабочего состояния.The spray assembly of a rotary burner for liquid fuel contains a spray cup 1 fixed to an end mounted for rotation of the drive hollow shaft 2, the end of which protruding into the cavity of the spray cup 1 is configured to fix the spray nut 3 on it, coaxially with the longitudinal axis 4 of the spray Cup 1. The drive hollow shaft 2 is made with the possibility of rotation with a frequency of 7500-8000 rpm (Theoretical studies have shown that a further increase in the number of revolutions does not lead to a decrease in dispersion of the spray, causing an increase in energy consumption). The spray cup 1 is located in the cavity of the regulating exhaust pipe 5 (made in the form of a cone), is mounted with the possibility of reciprocating movement on the hub of the impeller 6 of the fan and is fixed by the spray nut 3, by means of a threaded connection with the possibility of replacing the spray cup 1 of the same length and / or taper on the spray cup of a different length and / or taper, moreover, the control outlet 5 coaxially covers the spray cup 1, and its rear side is facing pke boiler. The surface of the impeller 6 of the fan, facing the spray cup 1, is provided with a cylindrical protrusion 7 coaxial with the axis of rotation 4 of the hollow shaft 2, while the bottom 8 of the spray cup 1 is equipped with a protrusion 9, with a cylindrical recess in the end, made with a tight fit on the cylindrical protrusion 7 impeller fan. Preferably, the spray holes 10 are made equally spaced from each other in the wall of the spray nut 3. The rear side of the spray nut 3 is provided with an annular groove 11, the outer rim 12 of which is made to fit snugly against the surface of the bottom 8 of the spray cup 1. In the bottom 8 of the spray cup 1 made through hole 13 with the possibility of communication of the cavity of the annular groove 11 and the cavity of the casing 14 of the impeller 6 of the fan. In the volume of the spray nut 3, in the spaces between the spray holes 10, preferably, the through air holes 15 are equally spaced from each other, the longitudinal axes 16 of which are oriented along the symmetry axis of the spray nut 3, coinciding with the longitudinal axis 4 of the drive hollow shaft 2, preferably under angle to the surface of the spray cup 1, which ultimately, when air is supplied through them, leads to cooling of the spray cup 1 from the temperature pressure from the boiler furnace and decrease in agar during operation and removal of the boiler from working condition.

Работу распыливающего узла ротационной горелки осуществляют следующим образом.The operation of the spray node of the rotary burner is as follows.

Вращение распыливающего стакана 1, закрепленного на полом валу 2 осуществляют от установленного на полом валу 2 электропривода (на чертеже не показан). Жидкое топливо, подогретое до температуры (80…90)°С (в зависимости от вязкости топлива и его марки), под избыточным давлением (1,0…3,0) кгс/см² подают через узел топливоподачи (на чертеже не показан) во внутреннюю полость разбрызгивающей гайки 3, откуда она разбрызгивается на поверхность конусного распыливающего стакана 1. При вращении полого вала 2 от электропривода а, следовательно, вращении разбрызгивающей гайки 3 и рабочего колеса 6 вентилятора под действием центробежной силы топливо равномерно распределяется по стенке распиливающего стакана 1 в тонкую пленку и, благодаря конусности, подается на край распиливающего стакана 1, стекая равномерно с определенной дисперсностью, где подхватывается струей воздуха, поступающего в щель между распыливающим стаканом 1 и регулирующим выпускным патрубком 5 (воздух нагнетается лопастями рабочего колеса 6 вентилятора и закручен за счет воздействия направляющих 17). Происходит интенсивное распыливание топлива, при этом полученную мелкодисперсную составляющую топлива подают в зону образования факела и горения.The rotation of the spray cup 1, mounted on the hollow shaft 2 is carried out from the electric drive installed on the hollow shaft 2 (not shown in the drawing). Liquid fuel, heated to a temperature of (80 ... 90) ° C (depending on the viscosity of the fuel and its brand), under excess pressure (1.0 ... 3.0) kgf / cm ^{2 is} fed through a fuel supply unit (not shown) into the internal cavity of the spray nut 3, from where it is sprayed onto the surface of the conical spray nozzle 1. When the hollow shaft 2 is rotated by the electric drive and, therefore, the spray nut 3 and the impeller 6 of the fan are rotated by centrifugal force, the fuel is evenly distributed on the wall of the saw stack 1 into a thin film and, thanks to the taper, it is fed to the edge of the saw nozzle 1, flowing evenly with a certain dispersion, where it is picked up by a stream of air entering the gap between the nozzle nozzle 1 and the regulating exhaust pipe 5 (air is blown by the blades of the impeller 6 of the fan and twisted due to the impact of the guides 17). Intensive atomization of the fuel occurs, while the resulting finely divided component of the fuel is fed into the flame formation and combustion zone.

Claims

A spray assembly of a rotary burner for liquid fuel, comprising a spray cup fixed at an end mounted to rotate the drive hollow shaft, the end of which protruding into the cavity of the spray cup, is configured to fix the spray nut on it coaxially with the longitudinal axis of the spray cup, preferably spray holes are made equally spaced from each other in the wall of the spray nut, while the spray cup is coaxially mounted in the cavity of the outlet pipe of the casing of the impeller of the air supply fan, characterized in that the drive hollow shaft is rotatable with a frequency of 7500-8000 rpm, the surface of the air supply wheel facing the spray cup is provided with a cylindrical protrusion coaxial with the axis of rotation the hollow shaft, while the bottom of the spray cup is equipped with a protrusion with a cylindrical groove in the end, made with the possibility of a tight fit on the cylindrical protrusion of the impeller of the air supply, while I side of the spray nut is equipped with an annular groove, the outer rim of which is made with the possibility of tight fit to the bottom surface of the spray nozzle, and in the bottom of the spray nozzle there is a through hole with the possibility of communication of the cavity of the annular groove and the cavity of the casing of the impeller of the air supply fan, in addition, in the spray nuts in the spaces between the spray holes are preferably made equal to each other through the air guide holes I, the longitudinal axes of which are oriented along the axis of symmetry of the spray nuts preferably at an angle to the surface of the spray nozzle.