RU2006748C1

RU2006748C1 - Injector

Info

Publication number: RU2006748C1
Authority: RU
Inventors: Вильям Максимович Пивоваров
Original assignee: Вильям Максимович Пивоваров
Priority date: 1989-11-23
Filing date: 1989-11-23
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: gas-oil burners. SUBSTANCE: injector has body 1 with fuel nozzle 3 and outlet nozzle 4 perpendicular to the latter used to feed atomized fuel, radiator in the form of movable rod 5 with cavity 6 facing nozzle 4, and fixed part, both forming mentioned fuel nozzle 3 whose area is adjusted by rod 7. Button 11 provides for fuel opening of nozzle 3. Opening angle and length of flame can be varies by moving cavity 6 on rod 5. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для распыливания жидких видов топлива преимущественно в газо-мазутных горелках. The invention relates to heat engineering, in particular to devices for spraying liquid fuels mainly in gas-oil burners.

Известна форсунка, содержащая корпус с каналами для подачи топлива и распыливающего агента и распылитель в виде стержневого излучателя акустических колебаний с резонатором, который снабжен направляющим кольцом и соединен осесимметрическими отверстиями с каналом для подачи топлива [1] . Known nozzle containing a housing with channels for supplying fuel and a spraying agent and a sprayer in the form of a rod emitter of acoustic vibrations with a resonator, which is equipped with a guide ring and connected by axisymmetric holes to the channel for supplying fuel [1].

Недостатком этой форсунки является то, что отверстия для прохода топлива после непродолжительной работы засоряются, что влечет изменение производительности, а следовательно, режима горения и КПД форсунки. The disadvantage of this nozzle is that the openings for the passage of fuel after a short operation are clogged, which entails a change in performance, and therefore, the combustion mode and efficiency of the nozzle.

Другой недостаток: истечение топлива происходит в зону наибольшего давления в полости резонатора. Another disadvantage: the outflow of fuel occurs in the zone of greatest pressure in the cavity of the resonator.

Известна форсунка, содержащая корпус с осевой топливоподающей трубой, имеющей радиальные отверстия для выхода топлива в расположенную между корпусом и топливоподающей трубой кольцевую щель для подачи распылителя, на выходе из которой размещен резонатор акустических колебаний типа Гартмана, закрепленный хвостовиком на топливоподающей трубе перед радиальными отверстиями, которые расположены в одной плоскости, выполнен пережим в виде аксиального конического сопла, торец хвостовика резонатора имеет форму конического рассекателя с вершиной, направленной к соплу и примыкает к радиальным отверстиям. Профиль кольцевой щели для подачи распылителя имеет форму сопла Лаваля, а образующая конического рассекателя выполнена по дуге окружности [2] . A nozzle is known that contains a housing with an axial fuel supply pipe having radial openings for fuel exit into an annular slot for supplying a spray located between the housing and the fuel supply pipe, at the outlet of which a Hartmann-type acoustic resonator is mounted, mounted by a shank on the fuel supply pipe in front of radial holes, which located in the same plane, clamped in the form of an axial conical nozzle, the end of the resonator shank has the shape of a conical divider with a vertical some directed to the nozzle and is adjacent to the radial holes. The profile of the annular gap for feeding the sprayer has the shape of a Laval nozzle, and the generatrix of the conical divider is made along an arc of a circle [2].

Недостатком указанного устройства является то, что отверстия для топлива способны засоряться с теми же последствиями, что и у первого аналога. The disadvantage of this device is that the fuel holes are capable of clogging with the same consequences as the first analogue.

Недостатком является подача топлива струями, что обеспечивает лишь частичный контакт топлива и распылителя. The disadvantage is the supply of fuel by jets, which provides only a partial contact of the fuel and the atomizer.

Так как полости топлива и распылителя связаны каналами, давление распылителя влияет на производительность форсунки. Since the cavities of the fuel and the atomizer are connected by channels, the atomizer pressure affects the performance of the nozzle.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является форсунка, снабженная клиновыми рассекателями, установленными в кольцевой щели для подачи распылителя особым образом [3] . The closest in technical essence to the proposed one is the nozzle equipped with wedge dividers installed in the annular gap for feeding the sprayer in a special way [3].

Здесь попытка увеличить КПД распыливания за счет деформации потока, однако все недостатки второго аналога сохраняются. Here is an attempt to increase atomization efficiency due to flow deformation, however, all the disadvantages of the second analogue remain.

Целью изобретения является повышение надежности, экономичности и эксплуатационной эффективности форсунки. The aim of the invention is to increase the reliability, efficiency and operational efficiency of the nozzle.

Цель достигается тем, что стержень излучателя акустических колебаний выполнен из неподвижной части, являющейся топливной трубой, и соосной, подвижной (вдоль оси) части, которые образуют кольцевое сопло переменного сечения путем перемещения подвижной части стержня, на которой установлен резонатор с возможностью продольного перемещения, кроме того, подвижная часть стержня излучателя снабжена подпружиненным штоком с натяжной гайкой и регулирующим стаканом с кнопкой для максимального открытия топливного сопла. The goal is achieved in that the rod of the emitter of acoustic vibrations is made of a fixed part, which is a fuel pipe, and a coaxial, movable (along the axis) part, which form an annular nozzle of variable cross section by moving the movable part of the rod on which the resonator is mounted with the possibility of longitudinal movement, except Moreover, the movable part of the emitter rod is equipped with a spring-loaded rod with a tension nut and an adjusting cup with a button for maximum opening of the fuel nozzle.

На чертеже изображена форсунка, продольный разрез. The drawing shows a nozzle, a longitudinal section.

Форсунка содержит корпус 1, центральную топливную трубу 2 с соплом 3, установленную с образованием с корпусом кольцевого канала для подачи распылителя с выходным соплом 4, перпендикулярным топливному соплу, излучатель акустических колебаний, выполненный в виде примыкающего к выходному торцу топливной трубы подвижного стержня 5 с резонатором 6, обращенным к выходному соплу 4 распылителя. Стержень 5 резонатора через шток 7 с усилием пружины 8, которое регулируется гайкой 9, прижимается к торцовой поверхности топливной трубы. Топливная труба имеет наружный диаметр, равный диаметру стержня, и является продолжением стержня в газовом сопле. The nozzle comprises a housing 1, a central fuel pipe 2 with a nozzle 3 mounted to form an annular channel with the housing for supplying a spray with an output nozzle 4 perpendicular to the fuel nozzle, an acoustic oscillator made in the form of a movable rod 5 with a resonator adjacent to the output end of the fuel pipe 6 facing the nozzle exit nozzle 4. The rod 5 of the resonator through the rod 7 with the force of the spring 8, which is regulated by the nut 9, is pressed against the end surface of the fuel pipe. The fuel pipe has an outer diameter equal to the diameter of the rod, and is a continuation of the rod in the gas nozzle.

Газовое сопло выполняется таким образом, чтобы располагаемый перепад давления максимально превращался в кинетическую энергию струи. The gas nozzle is designed so that the available pressure drop is converted to the kinetic energy of the jet as much as possible.

Регулирующий стакан 10 (с внутренней резьбой) при вращении, воздействуя на подвижную часть стержня резонатора через кнопку 11 и шток 7, изменяет кольцевой зазор (сопло 3) для выхода топлива. The regulating cup 10 (with internal thread) during rotation, acting on the movable part of the resonator rod through the button 11 and the rod 7, changes the annular gap (nozzle 3) for fuel output.

Кнопка 11 служит для полного открытия сопла на величину, соизмеримую с каналами для прохода топлива. Button 11 serves to fully open the nozzle by an amount commensurate with the channels for the passage of fuel.

Регулируемое проходное сечение сопла для жидкого топлива является существенным преимуществом заявленной форсунки перед известными. Adjustable flow area of the nozzle for liquid fuel is a significant advantage of the claimed nozzle over the known.

Такое решение обеспечивает стабильность производительности и новые эксплуатационные качества форсунки. Например, легко наладить симметричную работу нескольких форсунок, нет необходимости снимать и чистить форсунки. This solution provides stability of performance and new performance of the nozzle. For example, it is easy to establish the symmetrical operation of several nozzles, there is no need to remove and clean the nozzles.

При работе форсунки топливо вытекает из сопла 3 тонкой пленкой кольцевой формы вокруг стержня 5 и попадет в зону перпендикулярно направленного потока распылителя. Таким образом достигаются оптимальный угол взаимодействия струй топлива и распылителя и максимальная поверхность контакта. During the operation of the nozzle, the fuel flows out of the nozzle 3 with a thin film of an annular shape around the rod 5 and enters the area perpendicular to the directed flow of the atomizer. Thus, the optimum angle of interaction of the fuel jets and the atomizer and the maximum contact surface are achieved.

Кольцевое сопло 3 располагается в зоне максимальной скорости потока распылителя. Число Вебера достигает наибольшего значения, а следовательно, повышается качество распыливания, и КПД первой ступени распыливания достигает максимума. Далее происходит процесс диспергирования в резонансной полости и примыкающей области согласно теории акустических распылителей. The annular nozzle 3 is located in the zone of the maximum flow rate of the atomizer. The Weber number reaches its maximum value, and therefore, the quality of atomization increases, and the efficiency of the first atomization stage reaches a maximum. Next, the process of dispersion in the resonance cavity and the adjacent region according to the theory of acoustic sprayers.

Форсунка может работать при весьма низком давлении топлива, так как при указанном расположении сопла 3 возникает эжекционный эффект. The nozzle can operate at a very low fuel pressure, since at the indicated location of the nozzle 3 an ejection effect occurs.

Форма факела (угол раскрытия, длина) зависит от расстояния сопло-резонатор. В конструкции предусмотрена возможность изменения этого расстояния путем перемещения резонатора 6 на стержне 5 и фиксирования на различных расстояниях от сопла распылителя 4. Таким образом, форму факела можно согласовывать с горелочным устройством для получения качественной горючей смеси. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 399681, кл. F 23 D 11/34, 1973. The shape of the torch (opening angle, length) depends on the distance of the nozzle-resonator. The design provides for the possibility of changing this distance by moving the resonator 6 on the rod 5 and fixing it at different distances from the nozzle of the sprayer 4. Thus, the shape of the torch can be coordinated with the burner device to obtain a high-quality combustible mixture. (56) 1. USSR Copyright Certificate N 399681, cl. F 23 D 11/34, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР N 731190, кл. F 23 D 11/34, 1977. 2. USSR copyright certificate N 731190, cl. F 23 D 11/34, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР N 1302090, кл. F 23 D 11/34, 1985. 3. Copyright certificate of the USSR N 1302090, cl. F 23 D 11/34, 1985.

Claims

The nozzle is mainly for spraying liquid fuel, comprising a housing, a central fuel pipe with a nozzle installed with the formation of an annular channel with the housing for supplying a spray with an output nozzle perpendicular to the fuel nozzle, an acoustic oscillator made in the form of a rod adjacent to the output end of the fuel pipe with the resonator facing the output nozzle of the sprayer, characterized in that, in order to increase efficiency, reliability and operational efficiency, it is additionally equipped with a spring-loaded rod with a tension nut and an adjusting cup with a button, the emitter rod is made up of fixed and movable parts installed to form the specified fuel nozzle, while the fixed part of the rod is hollow, and the movable part is mounted with the possibility of longitudinal movement by means of a spring rod, the resonator mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement, and the button is installed with the possibility of progress to the maximum opening of the nozzle.