RU2229059C2

RU2229059C2 - Gas-liquid emulsification sprayer

Info

Publication number: RU2229059C2
Application number: RU2002122024/06A
Authority: RU
Inventors: К.В. Лысенко (RU); К.В. Лысенко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Общемаш"
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2004-05-20
Also published as: RU2002122024A

Abstract

FIELD: spraying liquids in liquid fuel burners used for healing, bitumen heating in bitumen distributors and motor tar sprayers. SUBSTANCE: proposed gas-liquid sprayer has body accommodating bushing with axial duct carrying liquid fuel and forming together with body gaseous spraying component supply header communicating with axial duct by means of one or more through radial ducts provided in side wall of bushing; novelty it that axial ducts are made in butt-end of bushing to provide communication between each radial duct and atmosphere. EFFECT: enhanced quality and effectiveness of gas-liquid fuel spraying. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике распыливания жидкости и может быть использовано в горелках, работающих на жидком топливе и предназначенных для проведения кровельных работ, а также для подогрева битума в битумовозах и автогудронаторах.The invention relates to techniques for spraying liquid and can be used in burners that run on liquid fuel and are intended for roofing, as well as for heating bitumen in bitumen trucks and asphalt distributors.

Известна газожидкостная форсунка с эмульсированием, содержащая корпус, в котором размещена втулка с осевым каналом для жидкостного топлива, образующая с корпусом коллектор подвода газообразного распыливающего компонента, соединенный с осевым каналом одним или несколькими сквозными радиальными каналами, выполненными в боковой стенке втулки (см. а.с. СССР № 1160188, М.кл. F 23 Q 7/08, 1985).Known gas-liquid nozzle with emulsion containing a housing in which a sleeve with an axial channel for liquid fuel is placed, forming a manifold for supplying a gaseous atomizing component connected to the axial channel with one or more through radial channels made in the side wall of the sleeve (see a. S. USSR No. 1160188, M.C. F 23 Q 7/08, 1985).

Недостаток известной газожидкостной форсунки с эмульсированием при использовании ее в горелках для проведения кровельных работ или в горелках битумовозов или автогудронаторов заключается в низкой эффективности эжектирования воздуха для горения в камеру сгорания горелки. При перемешивании жидкого топлива газообразным распыливающим компонентом в осевом канале форсунки образуется и истекает двухфазный поток. Скорость двухфазного потока в канале форсунки значительно ниже скорости газа в том же канале из-за высокого гидравлического сопротивления двухфазной среды. Это приводит к резкому снижению эжектирования двухфазной среды вторичного воздуха из атмосферы, необходимого для сгорания топлива, и как следствие к низкой полноте его сгорания и к образованию "вялого" факела, мощность и энергетика которого низки, что снижает эффективность работы упомянутых горелок.A disadvantage of the known gas-liquid nozzle with emulsion when used in burners for roofing or in burners of bitumen trucks or asphalt distributors is the low efficiency of ejection of combustion air into the burner combustion chamber. When liquid fuel is mixed with a gaseous atomizing component, a two-phase flow is formed and flows out in the axial channel of the nozzle. The speed of the two-phase flow in the nozzle channel is much lower than the gas velocity in the same channel due to the high hydraulic resistance of the two-phase medium. This leads to a sharp decrease in the ejection of a two-phase medium of secondary air from the atmosphere necessary for fuel combustion, and as a result to its low completeness of combustion and to the formation of a “sluggish" torch, whose power and energy are low, which reduces the efficiency of the mentioned burners.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении качества и эффективности распыливания жидкого топлива газообразным.The technical problem solved by the invention is to improve the quality and efficiency of atomization of liquid fuel gaseous.

Это достигается тем, что в известной газожидкостной форсунке с эмульсированием, содержащей корпус, в котором размещена втулка с осевым каналом для жидкого топлива, образующая с корпусом коллектор подвода газообразного распыливающего компонента, соединенный с осевым каналом одним или несколькими сквозными радиальными каналами, выполненными в боковой стенке втулки, согласно изобретению в торце втулки выполнены осевые каналы, сообщающие каждый радиальный канал с атмосферой.This is achieved by the fact that in the known gas-liquid nozzle with emulsion containing a housing in which a sleeve with an axial channel for liquid fuel is placed, forming a manifold for supplying a gaseous atomizing component connected to the axial channel with one or more through radial channels made in the side wall bushings, according to the invention, axial channels are made in the end face of the sleeve, communicating each radial channel with the atmosphere.

Кроме того, осевые каналы в торце втулки выполнены под острым углом к оси форсунки.In addition, the axial channels in the end face of the sleeve are made at an acute angle to the axis of the nozzle.

При этом площадь сечения радиального канала во втулке больше суммарной площади сечений центрального осевого канала форсунки и осевых каналов, выполненных в торцевой части втулки.Moreover, the cross-sectional area of the radial channel in the sleeve is greater than the total cross-sectional area of the central axial channel of the nozzle and axial channels made in the end part of the sleeve.

На чертеже изображен продольный разрез газожидкостной форсунки с эмульсированием.The drawing shows a longitudinal section of a gas-liquid nozzle with emulsion.

Форсунка содержит корпус 1, выполненный в виде накидной гайки, в котором размещена втулка 2 с центральным осевым сквозным каналом 3 для жидкого топлива. Втулка 2 установлена в штуцере 4 подвода жидкого топлива, на котором закреплен корпус 1. При этом корпус 1, втулка 2 и штуцер 4 образуют кольцевой коллектор 5 для газообразного распыливающего компонента, соединенный каналом 6 с источником подачи газообразного распыливающего компонента (источники подачи топлива и газообразного распыливающего компонента на чертеже условно не показаны). В боковой стенке втулки 2 в зоне выхода осевого канала 3 выполнены один или несколько сквозных радиальных каналов 7, соединяющих газовый коллектор 5 с осевым каналом 3 на втулке 2. В торце втулки 2 со стороны выхода канала 3 выполнены осевые каналы 8, соединяющие каждый радиальный канал 7 с атмосферой, например, равномерно по окружности. Каналы 8 могут быть выполнены под острым углом к оси форсунки (в направлении выхода канала 3). При этом площадь сечения радиального канала 7 во втулке больше суммарной площади сечений центрального осевого канала форсунки 3 и осевых каналов 8, выполненных в торцевой части втулки. Это обеспечивает поддержание избыточного давления газообразного распыливающего компонента в газовом коллекторе 5 форсунки.The nozzle contains a housing 1 made in the form of a union nut, in which a sleeve 2 with a central axial through channel 3 for liquid fuel is placed. The sleeve 2 is installed in the nozzle 4 for supplying liquid fuel, on which the housing 1 is fixed. In this case, the housing 1, the sleeve 2 and the nozzle 4 form an annular manifold 5 for a gaseous atomizing component, connected by a channel 6 to a source of supply of a gaseous atomizing component (sources of fuel and gas the spray component is not conventionally shown in the drawing). In the side wall of the sleeve 2 in the exit zone of the axial channel 3, one or more through radial channels 7 are made connecting the gas manifold 5 with the axial channel 3 on the sleeve 2. At the end of the sleeve 2 from the output side of the channel 3 there are axial channels 8 connecting each radial channel 7 with the atmosphere, for example, uniformly around the circumference. Channels 8 can be made at an acute angle to the axis of the nozzle (in the direction of exit of channel 3). Moreover, the cross-sectional area of the radial channel 7 in the sleeve is larger than the total cross-sectional area of the central axial channel of the nozzle 3 and axial channels 8 made in the end part of the sleeve. This ensures that the overpressure of the gaseous atomizing component is maintained in the gas manifold 5 of the nozzle.

В составе горелки форсунка работает следующим образом.As part of the burner, the nozzle operates as follows.

Жидкое топливо и газообразный распыливающий компонент одновременно поступают в соответствующие полости форсунки: жидкое - через штуцер 4 в осевой канал 3 втулки 2, газообразное - через канал 6 в газовый коллектор 5. Из коллектора 5 газообразный распыливающий компонент через радиальные каналы 7 поступает в осевой канал 3, где встречается и смешивается с жидким топливом, при этом часть газообразного распыливающего компонента через осевые каналы 8 в виде газовых струй поступает в камеру сгорания горелки (на чертеже условно не показана). Из канала 3 расширяющаяся струя в виде двухфазного потока попадает в камеру сгорания горелки, где на нее воздействуют струи газообразного распыливающего компонента, истекающие из каналов 8. Происходит дробление двухфазного потока спутными струями газообразного компонента вблизи выхода форсунки. Интенсификация процесса распыления осевой двухфазной струи приводит к увеличению полноты сгорания жидкого топлива, обеспечивая при этом "жесткое" пламя. Наличие отверстий 8 также интенсифицирует процесс эжекции воздуха из атмосферы в зону горения.Liquid fuel and a gaseous atomizing component simultaneously enter the corresponding nozzle cavities: liquid through the nozzle 4 into the axial channel 3 of the sleeve 2, gaseous through the channel 6 into the gas manifold 5. From the manifold 5, the gaseous atomizing component through the radial channels 7 enters the axial channel 3 where it meets and mixes with liquid fuel, while part of the gaseous atomizing component through the axial channels 8 in the form of gas jets enters the combustion chamber of the burner (not shown conventionally in the drawing). From channel 3, an expanding jet in the form of a two-phase stream enters the burner combustion chamber, where it is affected by jets of a gaseous atomizing component flowing out of channels 8. A two-phase stream is crushed by satellite jets of a gaseous component near the nozzle exit. The intensification of the spraying process of the axial two-phase jet leads to an increase in the completeness of combustion of liquid fuel, while providing a "hard" flame. The presence of holes 8 also intensifies the process of ejection of air from the atmosphere into the combustion zone.

Использование изобретения позволяет без увеличения расхода газообразного компонента улучшить энергетические характеристики горелок, в которых применяются форсунки подобного типа, используемых, например, при проведении кровельных работ, а также в битумовозах.The use of the invention allows, without increasing the consumption of the gaseous component, to improve the energy characteristics of burners in which nozzles of a similar type are used, for example, when carrying out roofing works, as well as in bitumen trucks.

Claims

1. Gas-liquid nozzle with emulsion, containing a housing in which a sleeve with an axial channel for liquid fuel is placed, forming a manifold for supplying a gaseous atomizing component connected to the axial channel with one or more through radial channels made in the side wall of the sleeve, characterized in that that axial channels are made at the end of the sleeve, communicating each radial channel with the atmosphere.

2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the axial channels in the end face of the sleeve are made at an acute angle to the axis of the nozzle.

3. The nozzle according to claim 1, characterized in that the cross-sectional area of the radial channel in the sleeve is larger than the total cross-sectional area of the axial channel of the nozzle and axial channels made in the end part of the sleeve.