RU208240U1 - Форсунка для распыливания топливовоздушной смеси - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к средствам распыливания жидкостей, смесей и может применяться в химической промышленности и в топочных устройствах энергетических установок. Форсунка для распыливания топливовоздушной смеси содержит корпус, в котором размещена направляющая втулка, в которой установлен шнек, имеющий внешнюю цилиндрическую поверхность. В корпусе шнека выполнено осевое отверстие, в котором размещен второй шнек и пружина. В корпусе форсунки выполнено радиальное отверстие для подачи воздуха. В форсунке установлен винт с двумя тангенциальными каналами. Лента внешнего шнека выполнена из металла и шнек имеет цилиндрическую форму и находится в неподвижном состоянии относительно корпуса, межвитковое пространство шнека предназначено для подачи воздуха, а осевое отверстие шнека служит для подачи топлива. На конце оси внутреннего шнека установлена камера закручивания жидкости с тангенциальными каналами, а вихревая камера выполнена с тороидальной обратной выпуклостью внутрь и переходящей в поверхность жидкого сопла; между корпусом форсунки и корпусом шнека установлен завихритель воздуха с тангенциальными каналами.Полезная модель позволяет повысить качество распыливания топлива, смесеобразования и повысить экономичность энергетической установки. 5 ил.

Description

Полезная модель относится к средствам распыливания жидкостей, смесей и может применяться в химической промышленности, а также может быть использована в системе топливоподачи различных энергетических устройств. Из наиболее близких к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является центробежная форсунка, содержащая корпус с дроссельным отверстием в корпусе форсунки размещена направляющая втулка в которой установлен шнек, имеющий цилиндрическую и коническую поверхности, в корпусе шнека выполнено осевое сужающее отверстие в виде сопла для подачи газа, при этом шнек имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса форсунки, спиральная лента шнека выполнена из эластомера и жестко связана с корпусом форсунки и корпусом шнека, в корпусе форсунки выполнено радиальное отверстие для подачи топлива; в форсунке установлен регулировочный винт с осевым отверстием для подачи газа и контрогайка, в осевом отверстии установлен шнек и пружина, и в регулировочном винте выполнены два тангенциальных канала. (Патент на полезную модель РФ №166129, F23D 11/10, F23D 11/36, заявл. 09.03.2016, опубл. 20.11.2016).

Недостатком форсунки является некачественное распыливание топлива, связанное с недостаточным центробежным эффектом при впрыскивании топлива. Это приводит к неоднородности топливовоздушной смеси и, как следствие, некачественному смесеобразованию и снижению экономичности энергетической установки.

Задачей полезной модели является повышение топливной экономичности энергетической установки. Техническое решение направлено на улучшение качества распыливания топлива и смесеобразования.

Технический результат достигается тем, что форсунка для распыливания топливовоздушной смеси, содержащая корпус в котором размещена направляющая втулка, в которой установлен шнек, имеющий внешнюю цилиндрическую поверхность, при этом в форсунке установлен винт согласно полезной модели в корпусе форсунки выполнено радиальное отверстие для подачи воздуха, винт выполнен с двумя тангенциальными каналами, лента внешнего шнека выполнена из металла, шнек находится в неподвижном состоянии относительно корпуса, в корпусе шнека выполнено осевое отверстие, в котором установлен второй шнек и пружина, межвитковое пространство шнека предназначено для подачи воздуха, а осевое отверстие шнека служит для подачи топлива, при этом на конце оси внутреннего шнека установлена камер закручивания жидкости с тангенциальными каналами, камера закручивания выполнена с тороидальной выпуклостью, обращенной внутрь и переходящей в поверхность жидкостного сопла; между корпусом форсунки и корпусом шнека установлен завихритель воздуха с тангенциальными каналами.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшение качества распыливания топлива и повышение экономичности энергетической установки.

Техническая сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами форсунки для распыливания топливовоздушной смеси, где

Фиг. 1 - форсунки для распыливания топливовоздушной смеси;

Фиг. 2 - разрез А-А форсунки;

Фиг. 3 - разрез Б-Б форсунки;

Фиг. 4 - разрез В-В;

Фиг. 5 - разрез Г-Г.

Заявленная форсунка содержит корпус 1, радиальное отверстие 2 для подачи воздуха, выходное сопло 3, жидкостное сопло 4, корпус шнека 5, ленту шнека 6. В корпусе шнека 5 выполнено осевое отверстие 7. Корпус шнека 5 имеет цилиндрическую поверхность 8. Между корпусом форсунки 1 и корпусом шнека 5 установлен завихритель воздуха 9 с тангенциальными каналами 10.

В корпусе форсунки 1 установлена центрирующая втулка 11, которая накидной гайкой 12 через прокладку 13 фиксируется относительно корпуса форсунки 1. В накидной гайке 12 установлен винт 14 с осевым отверстием 7. В корпусе накидной гайки 12 выполнена кольцевая проточка 15 и тангенциальные каналы 16 через которые осуществляется подача топлива в осевое отверстие 7. Винт 14 фиксируется контрогайкой 17.

В накидной гайке 12 выполнено радиальное отверстие 18 для подачи топлива в кольцевую проточку 16. В осевом отверстии 7 установлен шнек 19 и пружина 20. Пружина 20 обеспечивает фиксированное положение шнека 19 в крайнем правом положении в процессе работы форсунки при различных давлениях топлива. Это обеспечит стабильное течение топлива между витками шнека 19. При выходе из шнека 19 топливо, совершая вращательное движение вокруг оси отверстия 7, поступает через тангенциальные каналы 21 в камеру закручивания жидкости 22. Камера закручивания жидкости 22 выполнена с тороидальной выпуклостью, обращенной внутрь и переходящей в поверхность жидкостного сопла 4. Из камеры закручивания жидкости 22 топливо, продолжая движение по тороидальной поверхности 23, поступает в жидкостное сопло 4.

Заявляемая форсунка работает следующим образом.

Топливо под давлением проходит через радиальное отверстие 18, кольцевую проточку 15, тангенциальные каналы 16, между лентой шнека 19 и через тангенциальные каналы 21 поступает в камеру закручивания жидкости 22. При выходе из камеры 22, топливо приобретает вращательное движения, перемещается по тороидальной поверхности 23, которая совпадает с вектором скорости вращающегося потока жидкости, к соплу 4. Совпадение формы поверхности вихревой камеры 23 с вектором скорости вихря жидкости исключает местные завихрения, приводящие к кавитационным явлениям, что повышает срок службы камеры закручивания жидкости 22 и завихрителя 9.

Подача воздуха осуществляется через радиальное отверстие 2 корпуса форсунки 1 во внешнюю полость ленты шнека 6. Вращающийся поток воздуха из внешней полости ленты шнека 6 поступает через тангенциальные каналы 10 в завихритель воздуха 9 и далее, совершая вращательное движение, в выходное сопло 3.

Из сопла 4 жидкость вытекает конусной струйкой в виде пленки и под действием воздушного потока, выходящего из завихрителя 9, смешивается с ним и движется вдоль конусной поверхностей выходного сопла 3 и впрыскивается в камеру сгорания.

Исключение кавитационных явлений на тороидальной поверхности 23 снижает потери энергии потока жидкости. Это оказывает положительное влияние на дробление капель и, как следствие, смесеобразование горючей смеси, а в конечном итоге на экономические показатели процесса сгорания.

Количество подаваемого топлива и воздуха можно регулировать давлением этих веществ перед форсункой.

Таким образом, предполагаемая полезная модель позволяет получать мелкодисперсное распыливание топлива, что обеспечивает более качественное смесеобразование и, как следствие, повышение экономичности энергетической установки.

Claims (1)

1. Форсунка для распыливания топливовоздушной смеси, содержащая корпус, в котором размещена направляющая втулка, в которой установлен шнек, имеющий внешнюю цилиндрическую поверхность, при этом в форсунке установлен винт, отличающаяся тем, что в корпусе форсунки выполнено радиальное отверстие для подачи воздуха, винт выполнен с двумя тангенциальными каналами, лента внешнего шнека выполнена из металла, шнек находится в неподвижном состоянии относительно корпуса, в корпусе шнека выполнено осевое отверстие, в котором установлен второй шнек и пружина, межвитковое пространство шнека предназначено для подачи воздуха, а осевое отверстие шнека служит для подачи топлива, при этом на конце оси внутреннего шнека установлена камера закручивания жидкости с тангенциальными каналами, камера закручивания выполнена с тороидальной выпуклостью, обращенной внутрь и переходящей в поверхность жидкостного сопла; между корпусом форсунки и корпусом шнека установлен завихритель воздуха с тангенциальными каналами.

Images