RU2343351C1

RU2343351C1 - Atomiser

Info

Publication number: RU2343351C1
Application number: RU2007117121/06A
Authority: RU
Inventors: Андрей Дмитриевич Пинтюшенко (RU); Андрей Дмитриевич Пинтюшенко; Владимир Кириллович Тучков (RU); Владимир Кириллович Тучков; Лев Ефимович Герцман (RU); Лев Ефимович Герцман
Original assignee: Андрей Дмитриевич Пинтюшенко
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2009-01-10

Abstract

FIELD: heating systems.

SUBSTANCE: invention refers to power engineering and can be used for spraying the combustible fluids in boiler furnaces. Atomiser consists of a body with a central fuel passage duct and a periphery spraying agent (steam) duct, and a distributing washer with holes. Atomiser consists of a coupling nut inside which there located is a retainer washer to the edge of which attached is a fuel mixer with spraying agent (steam), which forms with inner surface of coupling nut the continued part of a periphery annular duct with holes meant for the discharge thereof, which is equipped with an inner insert. Outer surface of insert and inner surface of mixer form an inner annular duct, at that the insert has a hole which is meant for fuel discharge and forms the continued part of a central fuel duct; then in the direction of the fuel emulsion movement located is an impingement plate of spray nozzle which is made in the form of a cone; spray nozzle is fixed on a distributing washer whereinto screwed is a fuel emulsion distributor made in the form of a dome with a flat top and forming together with inner surface of coupling nut the annular duct which ends with a circular slot duct meant for discharge of fuel emulsion from atomiser, at that coupling nut and emulsion distributor are made from heat-resistant steel.

EFFECT: improving flame firing efficiency, and providing the most complete fuel combustion in the boiler furnace.

2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для распыливания вязких горючих жидкостей в топках котлов.The invention relates to energy and can be used for spraying viscous combustible liquids in boiler furnaces.

Известна форсунка (а.с. СССР №879149, F23D 11/04, опубликованное 07.11.81 г., бюллетень №41), содержащая корпус с автономными центральным и периферийным топливными каналами и камерой закручивания с центральным выходным соплом и входными тангенциальными каналами, часть которых выполнена в боковой стенке камеры и подключена к одному из топливных каналов через аксиальные отверстия в распределительной шайбе, а другая часть тангенциальных каналов камеры закручивания также выполнена в ее боковых стенках в одной плоскости с первыми и подключена к периферийному топливному каналу корпуса, а центральный топливный канал подключен через отверстия в распределительной шайбе.Known nozzle (AS USSR No. 879149, F23D 11/04, published November 7, 81, Bulletin No. 41), comprising a housing with autonomous central and peripheral fuel channels and a swirl chamber with a central outlet nozzle and tangential inlet channels, part which is made in the side wall of the chamber and connected to one of the fuel channels through axial holes in the distribution washer, and the other part of the tangential channels of the swirl chamber is also made in its side walls in the same plane with the first and connected to the periphery ynomu fuel channel casing, and the central fuel passage is connected through the openings in the distribution disc.

Такая форсунка не обеспечивает необходимую гомогенизацию топлива для его эффективного горения.Such an injector does not provide the necessary homogenization of the fuel for its efficient combustion.

Известна форсунка (а.с. СССР №1268876, F23D 11/04, опубликованное 07.11.86 г., бюллетень №41) - ближайший аналог, содержащая корпус с центральным топливным каналом, снабженным распределительной шайбой с аксиальными отверстиями, и периферийными каналами, камеру закручивания с тангенциальными входными каналами в боковой стенке, подключенными к аксиальным отверстиям распределительной шайбы и центральным выходным соплом, при этом тангенциальные входные каналы камеры закручивания подключены к периферийным каналам корпуса, сообщенным с источником распыливающего агента, а камера закручивания выполнена диаметром D=(1,4-1,0)d и длиной L=(0,5-0,7)d, где d - диаметр выходного канала камеры закручивания.Known nozzle (AS USSR No. 1268876, F23D 11/04, published November 7, 86, Bulletin No. 41) is the closest analogue containing a housing with a central fuel channel equipped with a distribution washer with axial holes and peripheral channels, a camera twisting with tangential inlet channels in the side wall connected to the axial holes of the distribution washer and the central outlet nozzle, while the tangential inlet channels of the twisting chamber are connected to the peripheral channels of the housing in communication with the spray source pouring agent, and the swirl chamber is made with a diameter D = (1.4-1.0) d and a length L = (0.5-0.7) d, where d is the diameter of the outlet channel of the swirl chamber.

Такая конструкция форсунки не полностью использует возможности гомогенизации топливной эмульсии, что снижает эффективность горения факела.This nozzle design does not fully utilize the possibilities of homogenizing the fuel emulsion, which reduces the efficiency of the combustion of the torch.

Целью заявляемого изобретения является создание форсунки, обеспечивающей высокую эффективность горения факела путем осуществления наиболее полной гомогенизации топлива.The aim of the invention is to create a nozzle that provides high combustion efficiency of the torch by implementing the most complete homogenization of fuel.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции форсунки, содержащей корпус с центральным каналом и периферийным каналом распыляющего агента (пара), распределительной шайбой с отверстиями, накидной гайкой, внутри которой размещены: упорная шайба, к торцу которой примыкает смеситель топлива с распыляющим агентом (паром), образующий с внутренней поверхностью накидной гайки продолжение периферийного канала с отверстиями для его выхода, оснащенный внутренней вставкой, наружная поверхность вставки и внутренняя поверхность смесителя образуют внутренний кольцевой канал, причем вставка имеет отверстие для выхода топлива, образующее продолжение центрального топливного канала; далее по ходу движения топливной эмульсии расположен отбойник распылителя, выполненный в виде конуса, распылитель закреплен на распределительной шайбе, в которую ввинчен распределитель топливной эмульсии, имеющий форму гриба с плоским верхом, образующий с внутренней поверхностью накидной гайки кольцевой канал, заканчивающийся круговым щелевым каналом для выхода топливной эмульсии из форсунки, при этом накидная гайка и распределитель эмульсии выполнены из жаропрочной стали.This goal is achieved due to the fact that in the proposed design of the nozzle comprising a housing with a central channel and a peripheral channel of the spraying agent (steam), a distribution washer with holes, a union nut, inside of which are located: a thrust washer, to the end of which there is a fuel mixer with a spray agent (steam), forming with the inner surface of the union nut a continuation of the peripheral channel with holes for its exit, equipped with an inner insert, the outer surface of the insert and the inner inner surface of the mixer to form an annular channel, wherein the insertion hole has a fuel outlet, forming a continuation of the central fuel channel; further along the direction of movement of the fuel emulsion, there is a spray baffle made in the form of a cone, the spray is mounted on a distribution washer, into which a fuel emulsion distributor is screwed in the form of a mushroom with a flat top, forming an annular channel with an inner surface of the union nut ending in a circular slotted exit channel fuel emulsion from the nozzle, while the union nut and the emulsion distributor are made of heat-resistant steel.

Анализ аналогов показал, что заявляемая конструкция форсунки является новой. Новизна конструкции заключается в том, что применение смесителя топлива с распыляющим агентом (паром) приводит к образованию топливной эмульсии (ТЭ), которая ударяется о нагретую поверхность смесителя в результате чего осуществляется первичная гомогенизация ТЭ, которая далее еще гомогенизируется, ударяясь об нагретый отбойник распылителя, закрепленного на распределительной шайбе, при этом осуществляется процесс гомогенизации, позволяющий увеличить дисперсность в 1,5÷2 раза (П.П.Запевалов «Диспергирование жидкостей в эмульгирующих аппаратах сельскохозяйственного производства», МСК, издание Омского СХИ, 1982). Далее ТЭ поступает через отверстия в распределительной шайбе в кольцевой канал, образованный внутренней поверхностью накидной гайки и наружной поверхностью распределителя и далее ТЭ через круговой щелевой канал, образованный внешней поверхностью распределителя и внутренней поверхностью накидной гайки, поступает в топку котла в форме тонкой хорошо гомогенизированной кольцевой пленки, что обеспечивает более эффективное горение факела.Analysis of analogues showed that the inventive nozzle design is new. The novelty of the design lies in the fact that the use of a fuel mixer with a spraying agent (steam) leads to the formation of a fuel emulsion (TE), which strikes the heated surface of the mixer, as a result of which the primary homogenization of the TE is carried out, which is further homogenized, striking against the heated atomizer bump, fixed on a distribution washer, the process of homogenization is carried out, which allows to increase the dispersion by 1.5 ÷ 2 times (P.P. Zapevalov “Dispersion of liquids in emulsifying devices ratah agricultural production ", CMC, publishing Omsk Agricultural Institute, 1982). Next, the fuel cell enters through the holes in the distribution washer into the annular channel formed by the inner surface of the union nut and the outer surface of the distributor and then the fuel cell enters the boiler furnace in the form of a thin, well-homogenized ring film through the circular slotted channel formed by the outer surface of the distributor and the inner surface of the union nut that provides more effective burning of a torch.

Из изложенного следует, что при реализации заявляемого технического решения достигается положительный результат, заключающийся в эффективной гомогенизации топливной эмульсии, обеспечивающей более эффективное горение факела.It follows from the foregoing that when implementing the claimed technical solution, a positive result is achieved, consisting in the effective homogenization of the fuel emulsion, which ensures more efficient burning of the torch.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект и обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».Thus, the claimed technical solution is characterized by a new set of essential features that give a positive effect and has signs of compliance with the criterion of "inventive step".

На фиг.1 приведена предлагаемая форсунка, на фиг.2 - разрез по А-А (в масштабе 2:1). Форсунка содержит трубчатый корпус 1, на который навинчена накидная гайка 2. В корпусе размещены кольцевые центральный топливный канал 3 и периферийный канал 4 распыляющего агента (пара). Внутри накидной гайки 2 размещены: упорная шайба 5, к которой примыкает смеситель 6 топлива с распыляющим агентом (паром) с отверстием 7 для его выхода, оснащенный внутренней вставкой 8. Наружная поверхность вставки 8 образует внутренний кольцевой канал 9. Вставка 8 имеет отверстие 10 для выхода топлива, образующее продолжение центрального топливного канал 3. Далее по ходу топливной эмульсии расположен отбойник 11 распылителя 12, закрепленный на распределительной шайбе 13, снабженной окнами 14. В шайбу 13 ввинчен распределитель топливной эмульсии 15, образующий с внутренней поверхностью накидной гайки 2 кольцевой канал 16, заканчивающийся круговым щелевым каналом 17 для выхода топливной эмульсии из форсунки.Figure 1 shows the proposed nozzle, figure 2 is a section along aa (on a 2: 1 scale). The nozzle comprises a tubular body 1 onto which a union nut 2 is screwed. An annular central fuel channel 3 and a peripheral channel 4 of the atomizing agent (steam) are placed in the housing. Inside the union nut 2 are located: a thrust washer 5, which is adjacent to the fuel mixer 6 with a spray agent (steam) with a hole 7 for its exit, equipped with an internal insert 8. The outer surface of the insert 8 forms an inner annular channel 9. The insert 8 has an opening 10 for the fuel outlet forming a continuation of the central fuel channel 3. Further along the fuel emulsion, there is a baffle 11 of the atomizer 12 mounted on a distribution washer 13 provided with windows 14. A distributor of fuel emulsion 15 is screwed into the washer 13, forming an annular channel 16 with the inner surface of the union nut 2, ending with a circular slotted channel 17 for the fuel emulsion to exit the nozzle.

Форсунка работает следующим образом. Часть форсунки, в которой размещен смеситель 6, вставка 8, отбойник 11, распылитель 12, шайба 13, кольцевой кагал 16 и круговой щелевой канал 17 расположена в амбразуре топки.The nozzle works as follows. The part of the nozzle in which the mixer 6, insert 8, chipper 11, sprayer 12, washer 13, annular kagal 16 and circular slot channel 17 are located in the embrasure of the furnace is located.

Распыляющий агент (пар) поступает через периферийный канал 4 к упорной шайбе 5, к торцу которой примыкает смеситель 6, наружная поверхность которого образует с поверхностью накидной гайки 2 продолжение периферийного канала 4, из которого пар через отверстия 7 смесителя 6 поступает в канал 9, где смешивается с разогретым топливом, поступающим из отверстия 10 вставки 8. Образовавшаяся топливная эмульсия ударяется о разогретый отбойник 11 распылителя 12 и гомогенизируется. Затем ТЭ поступает через кольцевой канал, образованный распылителем 12 и внутренними стенками накидной гайки 2 и далее через окна 14 распределительной шайбы 13 поступает в кольцевой канал 16, образованный разогретыми поверхностями распределителя 15 и внутренней поверхностью накидной гайки 2, откуда через круговой щелевой канал 17 в форме тонкой пленки кольцевой формы - в топку котла.The spraying agent (steam) enters through the peripheral channel 4 to the thrust washer 5, to the end of which is adjacent the mixer 6, the outer surface of which forms the continuation of the peripheral channel 4 with the surface of the union nut 2, from which the steam enters the channel 9 through the openings 7 of the mixer 6, where mixes with the heated fuel coming from the opening 10 of the insert 8. The resulting fuel emulsion strikes the heated chipper 11 of the atomizer 12 and is homogenized. Then, the fuel cell enters through the annular channel formed by the atomizer 12 and the inner walls of the union nut 2 and then through the windows 14 of the distribution washer 13 enters the annular channel 16 formed by the heated surfaces of the distributor 15 and the inner surface of the union nut 2, from where it is formed in the form of a circular slotted channel 17 a thin film of a ring shape - into the furnace of the boiler.

Заявляемая форсунка является промышленно применимой, так как включает в себя реально существующие элементы, изготовление и монтаж которых не вызывает затруднений.The inventive nozzle is industrially applicable, as it includes real-life elements, the manufacture and installation of which is not difficult.

Предлагаемая форсунка по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять наиболее полную гомогенизацию топливной эмульсии и ее распыливание в факеле, обеспечивая наиболее высокую эффективность сгорания топлива.The proposed nozzle according to the operating principle provided by a new set of essential features allows the most complete homogenization of the fuel emulsion and its atomization in the flare, providing the highest fuel combustion efficiency.

Claims

An injector comprising a housing with a central fuel channel and a peripheral channel of the spraying agent (steam), a distribution washer with holes, characterized in that it contains a union nut, inside of which are placed: a thrust washer, to the end of which is adjacent a fuel mixer with a spraying agent (steam), forming with the inner surface of the union nut a continuation of the peripheral annular channel with holes for its exit, equipped with an inner insert, the outer surface of the insert and the inner surface of the mixer azuyut inner annular channel, wherein the insertion hole has a fuel outlet, forming a continuation of the central fuel channel; further along the direction of movement of the fuel emulsion, there is a spray baffle made in the form of a cone, the spray is mounted on a distributor washer, into which a fuel emulsion distributor is screwed in the form of a mushroom with a flat top, forming an annular channel with an inner surface of the union nut, ending with a circular slotted exit channel fuel emulsion from the nozzle, while the union nut and the emulsion distributor are made of heat-resistant steel.