RU2187753C2 - Вихревая форсунка - Google Patents
Вихревая форсунка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187753C2 RU2187753C2 RU2000123315/06A RU2000123315A RU2187753C2 RU 2187753 C2 RU2187753 C2 RU 2187753C2 RU 2000123315/06 A RU2000123315/06 A RU 2000123315/06A RU 2000123315 A RU2000123315 A RU 2000123315A RU 2187753 C2 RU2187753 C2 RU 2187753C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- mixing chamber
- nozzle
- housing
- diffuser
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам подачи и распыления топлива в камеру сгорания, и может быть использовано в форсунках плавильных печей. Технический результат, заключающийся в повышении качества распыливания топлива, обеспечивается за счет того, что в вихревой форсунке, содержащей корпус, размещенный внутри трубы-воздуховода с образованием с ним кольцевого зазора, камеру смешения с входом и выходом, размещенную в корпусе, газопровод и топливоподающую трубку, сообщенные с камерой смешения, согласно изобретению в корпусе дополнительно установлен диффузор, расположенный между топливоподающей трубкой и завихрителем, причем завихритель сообщен с газопроводом и выполнен в виде кольца с прямоугольным вырезом, внутренний радиус которого очерчен по спирали Архимеда и установлен в корпусе между диффузором и камерой смешения. 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам подачи и распыления топлива в камеру сгорания. Преимущественная область применения изобретения - форсунки в плавильных печах.
Известно распылительное устройство для жидкостей, в частности горелка для горячего мазута [1], которое содержит форсунку, подводящий канал для распылительного газа и канал для подвода жидкости к форсунке, распорный элемент, установленный центрально по оси форсунки таким образом, что между распорным элементом и обечайкой образуется внутренняя кольцевая камера, а между распорным элементом и внутренней поверхностью форсунки - наружная кольцевая камера.
Недостатком данного устройства является недостаточно качественное перемешивание топлива и распылительного газа при высоком давлении газа.
Известна также форсунка для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания [2], которая содержит полый корпус с газопроводом, камерой смешения и внутренней конической поверхностью, топливоподающую трубку и промежуточную втулку, выполненные с наружными конусными поверхностями с дополнительными винтовыми канавками и размещенные в корпусе с возможностью осевого перемещения, канал топливоподающей трубки, расположенный в направлении к внутренней конусной поверхности промежуточной втулки, причем промежуточная втулка выполнена с внутренней конусной поверхностью и дополнительным каналом.
Данная форсунка недостаточно интенсифицирует смесеобразование топлива и газа, что приводит к неоправданным потерям топлива и повышенному выделению загрязняющих веществ из-за его неполного сгорания.
В качестве прототипа выбрана форсунка [3], которая содержит корпус, имеющий камеру смешения с входом и выходом, размещенную в корпусе с образованием кольцевого зазора, сообщенного с газопроводом, сопло и топливоподающую трубку, сообщенную с камерой смешения через тангенциальные каналы в конической проставке, дополнительные проставки с профилированными каналами, размещенные между конической проставкой и соплом, сообщенные между собой и образующие камеру смешения, причем камера смешения сообщена с кольцевым зазором через профилированные каналы в дополнительных проставках.
Недостатками данной форсунки являются сложность изготовления дополнительных проставок, трудности с охлаждением сопла форсунки, неоптимальное формирование факела распыла из-за дополнительного сопротивления, оказываемого акустическими колебаниями потоками газа на закрученный топливный поток. Также не происходит смешение топлива и газа на молекулярном уровне, что приводит к неполноте сгорания топлива, влекущее повышенный выброс в атмосферу вредных веществ.
Целью изобретения является повышение качества распыливания топлива.
Достигнуть поставленной цели, а также устранить перечисленные недостатки, характерные для прототипа, предлагается тем, что в форсунку, содержащую корпус, размещенный внутри трубы-воздуховода с образованием с ним кольцевого зазора, камеру смешения с входом и выходом, размещенную в корпусе, газопровод и топливоподающую трубку, сообщенные с камерой смешения, согласно изобретению введен диффузор, расположенный между топливоподающей трубкой и завихрителем, причем завихритель сообщен с газопроводом и выполнен в виде кольца с прямоугольным вырезом, внутренний радиус которого очерчен по спирали Архимеда и установлен в корпусе между диффузором и камерой смешения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена форсунка, продольный разрез (по 1-1); на фиг.2 - поперечный разрез по В-В; на фиг.3 - фронтальный вид А.
Форсунка содержит корпус 2, расположенный с кольцевым зазором внутри трубы-воздуховода 1 и закрепленный на болтах 14, камеру смешения 3 с входом и выходом, размещенную в корпусе 2, сообщенный с источником наддувочного воздуха (не показан) газопровод 5, соединенный через прямоугольный вход 8 с завихрителем 6, который выполнен в виде кольца с внутренним радиусом, очерченным по спирали Архимеда 15, и топливоподающую трубку 7 с регулировочным винтом 12 и жиклером 4 на выходе из нее. На задней крышке 13 и на трубе-воздуховоде 1 предусмотрены сквозные отверстия. Внутри корпуса 2 между топливоподающей трубкой 7 и завихрителем 6 установлен диффузор 9, закрепленный прижимной втулкой 10 для исключения перемещения. Завихритель 6 устанавливается вплотную к диффузору 9, соединяется с газопроводом 5 через прямоугольный вход 8 и закрепляется стопорным винтом 11.
Форсунка работает следующим образом.
При подаче сжатого воздуха от источника наддувочного воздуха (не показан) по газопроводу 5 через прямоугольный вход 8 в завихритель 6 в последнем образуется активный поток закрученного сжатого воздуха, имеющего околозвуковую скорость. По топливоподающей трубке 7 через жиклер 4 топливо попадает внутрь корпуса 2 и через диффузор 9 в завихритель 6, в котором топливо подхватывается образовавшимся воздушным вихрем и распыляется непосредственно в камеру смешения 3. Согласно теории вихревого эффекта на выходе из завихрителя 6 топливовоздушная смесь из-за энергетического разделения газа имеет неоднородную температуру - в периферийной части потока смесь имеет более высокую температуру, а в приосевой части более низкую, чем температура воздуха на входе в завихритель 6. За счет образования активного вихря в зоне завихрителя 6 вблизи жиклера 4 форсунка обладает эффектом самовсасывания, что исключает остановку процесса горения. Благодаря этому также происходит активное охлаждение топливного жиклера 4. На выходе из камеры смешения 3 из-за возникновения эффекта эжекции по кольцевому зазору между корпусом 2 и трубой-воздуховодом 1 подсасывается вторичный воздух, проходящий через сквозные отверстия в задней крышке 13 и трубе-воздуховоде 1, что дополнительно улучшает процесс горения. Наличие регулировочного винта 12 позволяет перемещать топливоподающую трубку по осевой для регулировки оптимального пламени.
Форсунка может работать при сверхнизком (1 бар) давлении газа, а благодаря отсутствию трущихся и вращающих частей имеет длительный срок службы и не требует обслуживания. Также значительно упрощается начальный поджиг смеси на выходе из форсунки благодаря энергетическому разделению газа и наличию горячего воздуха по периферии. Изготовлено шесть форсунок, которые работают на плавильной печи для плавки алюминия из вторичного сырья. Испытания показали, что после установки вихревых форсунок в плавильной печи при неизменном расходе воздуха расход топлива снизился на 20-30%, увеличилась температура факела пламени в печи на 200oС, выброс вредных веществ в атмосферу уменьшился в 15 раз.
Форсунка позволяет повысить качество распыливания при высокой температуре и полноту сгорания за счет интенсификации смесеобразования топлива и газа путем энергетического разделения газа.
Экспериментальные показатели концентрации вредных веществ при работе форсунки в сравнении со стандартной форсункой представлены в таблице.
Источники информации
1. Патент DE 4327456 от 23.02.95 г. "Распылительное устройство для жидкостей, в частности горелка для горячего мазута", кл. F 24 С 5/10.
1. Патент DE 4327456 от 23.02.95 г. "Распылительное устройство для жидкостей, в частности горелка для горячего мазута", кл. F 24 С 5/10.
2. Патент RU 2052655 от 20.01.96 г. "Форсунка для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания", кл. F 02 М 67/10, бюл. 2.
3. Патент RU 2039883 от 20.07.95 г. "Форсунка", кл. F 02 М 67/10, бюл. 20.
Claims (1)
- Вихревая форсунка, содержащая корпус, размещенный внутри трубы-воздуховода с образованием с ним кольцевого зазора, камеру смешения с входом и выходом, размещенную в корпусе, газопровод и топливоподающую трубку, сообщенные с камерой смешения, отличающаяся тем, что в корпусе дополнительно установлен диффузор, расположенный между топливоподающей трубкой и завихрителем, причем завихритель сообщен с газопроводом и выполнен в виде кольца с прямоугольным вырезом, внутренний радиус которого очерчен по спирали Архимеда и установлен в корпусе между диффузором и камерой смешения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123315/06A RU2187753C2 (ru) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | Вихревая форсунка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123315/06A RU2187753C2 (ru) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | Вихревая форсунка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000123315A RU2000123315A (ru) | 2002-08-10 |
RU2187753C2 true RU2187753C2 (ru) | 2002-08-20 |
Family
ID=20239880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000123315/06A RU2187753C2 (ru) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | Вихревая форсунка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2187753C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564482C1 (ru) * | 2014-05-15 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Форсунка для горелки |
RU2646926C1 (ru) * | 2017-02-10 | 2018-03-12 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
RU2650928C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-04-18 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
RU2692443C1 (ru) * | 2018-02-22 | 2019-06-24 | АО "Казанское моторостроительное производственное объединение" (АО "КМПО") | Топливовоздушная форсунка |
RU2788804C1 (ru) * | 2022-04-27 | 2023-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Турбулентная форсунка |
-
2000
- 2000-09-07 RU RU2000123315/06A patent/RU2187753C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564482C1 (ru) * | 2014-05-15 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Форсунка для горелки |
RU2650928C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-04-18 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
RU2646926C1 (ru) * | 2017-02-10 | 2018-03-12 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
RU2692443C1 (ru) * | 2018-02-22 | 2019-06-24 | АО "Казанское моторостроительное производственное объединение" (АО "КМПО") | Топливовоздушная форсунка |
RU2788804C1 (ru) * | 2022-04-27 | 2023-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Турбулентная форсунка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4974416A (en) | Low coke fuel injector for a gas turbine engine | |
US5259755A (en) | Combination burner with boost gas injection | |
JPH10148334A (ja) | ガスタービンエンジンの二重燃料噴射器の液体パイロット燃料噴射方法と装置 | |
JPH08500178A (ja) | ガスタービンエンジンに使用するための二重燃料噴射ノズル | |
US2518364A (en) | Direct fired air heater | |
EP0088116A1 (en) | High efficiency gas burner | |
US3758259A (en) | Methods for preparing fuels and also for thereafter feeding them into furnaces and burning them therein | |
US5146741A (en) | Gaseous fuel injector | |
RU187171U1 (ru) | Газомазутная горелка | |
JP2003528282A (ja) | ベンチュリ管燃料噴霧式二成分バーナー並びに液体燃料を噴霧するベンチュリノズル | |
RU158820U1 (ru) | Газомазутная горелка | |
US4105393A (en) | Fuel burners | |
RU2187753C2 (ru) | Вихревая форсунка | |
US5569029A (en) | Burner | |
WO2016160037A1 (en) | Fuel combustion system | |
US5281132A (en) | Compact combustor | |
US5426933A (en) | Dual feed injection nozzle with water injection | |
RU2040731C1 (ru) | Горелочное устройство для газификации топлива | |
US4854290A (en) | Air preheating device for an internal combustion engine | |
RU2374561C1 (ru) | Центробежно-пневматическая форсунка | |
US4838783A (en) | Dual burner facility with a fuel oil atomizer | |
RU211001U1 (ru) | Устройство для поддержания горения в печи | |
RU2231715C2 (ru) | Двухкомпонентная форсунка | |
RU220992U1 (ru) | Горелка многотопливная | |
FI65665C (fi) | Braennare foer vaetskebraenslen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030908 |