RU2449216C1 - Форсунка - Google Patents
Форсунка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449216C1 RU2449216C1 RU2010145891/06A RU2010145891A RU2449216C1 RU 2449216 C1 RU2449216 C1 RU 2449216C1 RU 2010145891/06 A RU2010145891/06 A RU 2010145891/06A RU 2010145891 A RU2010145891 A RU 2010145891A RU 2449216 C1 RU2449216 C1 RU 2449216C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- holes
- fuel
- sprayer
- spray
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для сжигания органических жидких топлив и нефтесодержащих отходив в промышленных печах и топках котлов. Форсунка состоит из корпуса со штуцерами подвода топлива и распылителя, сопла, шайбы с отверстиями, распиливающего насадка, при этом сопло для подачи топлива выполнено в виде перевернутого стакана с боковыми отверстиями, расположенными у торца штуцера, угол наклона которых к вертикали равен 30°, а в полости стакана для саморегулирования проходного сечения отверстий размещен плунжер с центральной тарированной пружиной, шайба с отверстиями установлена между наружной поверхностью сопла и внутренней поверхностью корпуса, образуя полость для распылителя, и имеет отверстия с углом наклона 30° к горизонтали, которые расположены попарно с отверстиями сопла, с противоположной стороны сопла смонтирован с возможностью перемещения вдоль оси распыливающий насадок, зафиксированный стопорной гайкой с периферийной тарированной пружиной, образуя с корпусом щелевое круговое отверстие, согласно заявляемому изобретению боковые отверстия для подачи топлива выполнены с наклоном по касательной к внутренней окружности штуцера для подвода топлива, а отверстия для подачи распылителя выполнены с сужением диаметра по ходу движения распылителя и с наклоном по отношению к оси штуцера для подвода топлива в ту же сторону, что и боковые отверстия для подачи топлива. Задачей настоящего изобретения является увеличение интенсивности перемешивания капель топлива с распылителем за счет увеличения площади соприкосновения струй топлива и распылителя благодаря закручиванию потоков топлива и распылителя и увеличению скорости протекания распылителя и топлива по подводящим каналам. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для сжигания органических жидких топлив и нефтесодержащих отходов в промышленных печах и топках котлов.
Для распыления жидких топлив в промышленных печах и топках котлов применяют паровые и воздушные форсунки. В паровых форсунках для распыления топлива используют водяной пар, в воздушных - нагретый воздух.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является форсунка по патенту РФ №2396487, МПК F23D 11/10, F23D 11/36, 10.08.2010, состоящая из корпуса со штуцерами подвода топлива и распылителя, сопла, шайбы с отверстиями, распиливающего насадка, при этом сопло для подачи топлива выполнено в виде перевернутого стакана с радиальными боковыми отверстиями, расположенными у торца штуцера, угол наклона которых к вертикали равен 30°, а в полости стакана для саморегулирования проходного сечения отверстий размещен плунжер с центральной тарированной пружиной, шайба с отверстиями установлена между наружной поверхностью сопла и внутренней поверхностью корпуса, образуя полость для распылителя, и имеет отверстия с углом наклона 30° к горизонтали, которые расположены попарно с отверстиями сопла, с противоположной стороны сопла смонтирован с возможностью перемещения вдоль оси распыливающий насадок, зафиксированный стопорной гайкой с периферийной тарированной пружиной, образуя с корпусом щелевое круговое отверстие.
Недостатки известной форсунки:
1. Отсутствие закручивания потока струи распылителя и капель топлива на выходе из форсунки, которое не позволяет дополнительно увеличить интенсивность перемешивания капель топлива и распылителя.
2. Отсутствие конфузорности в каналах для повода распылителя и топлива, что не позволяет увеличить скорость среды при протекании по каналам.
Задачей настоящего изобретения является увеличение интенсивности перемешивания капель топлива с распылителем за счет увеличения площади соприкосновения струй топлива и распылителя благодаря закручиванию потоков топлива и распылителя и увеличению скорости протекания распылителя и топлива по подводящим каналам.
Технический результат достигается тем, что в форсунке, состоящей из корпуса со штуцерами подвода топлива и распылителя, сопла, шайбы с отверстиями, распыливающего насадка, при этом сопло для подачи топлива выполнено в виде перевернутого стакана с боковыми отверстиями, расположенными у торца штуцера, угол наклона которых к вертикали равен 30°, а в полости стакана для саморегулирования проходного сечения отверстий размещен плунжер с центральной тарированной пружиной, шайба с отверстиями установлена между наружной поверхностью сопла и внутренней поверхностью корпуса, образуя полость для распылителя, и имеет отверстия с углом наклона 30° к горизонтали, которые расположены попарно с отверстиями сопла, с противоположной стороны сопла смонтирован с возможностью перемещения вдоль оси распыливающий насадок, зафиксированный стопорной гайкой с периферийной тарированной пружиной, образуя с корпусом щелевое круговое отверстие, согласно заявляемому изобретению боковые отверстия для подачи топлива выполнены с наклоном по касательной к внутренней окружности штуцера для подвода топлива, а отверстия для подачи распылителя выполнены с сужением диаметра по ходу движения распылителя и с наклоном по отношению к оси штуцера для подвода топлива в ту же сторону, что и боковые отверстия для подачи топлива.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена форсунка, продольный разрез, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.
Деталям форсунки на фигурах присвоены следующие позиции:
1 - корпус,
2 - штуцер для подвода топлива,
3 - боковой штуцер для подвода распылителя,
4 - сопло,
5 - боковые отверстия для подвода топлива,
6 - плунжер,
7 - центральная тарированная пружина,
8 - шайба,
9 - распыливающий насадок,
10 - стопорная гайка,
11 - периферийная тарированная пружина,
12 - отверстия для подвода распылителя.
Форсунка включает в себя корпус 1 с соосно расположенным штуцером 2 для подвода топлива и боковым штуцером 3 для подвода распылителя. На выходе штуцера 2 закреплено сопло 4, выполненное в виде перевернутого стакана с расположенными у торца штуцера 2 боковыми отверстиями 5 для подвода топлива, которые выполнены не радиально, а по касательной к внутренней окружности штуцера 2 и наклонены под углом 30° к вертикали оси штуцера 2. Сопло 4 выполнено с возможностью саморегулирования проходного сечения боковых отверстий 5 в зависимости от вязкости топлива за счет размещения внутри полости сопла 4 плунжера 6 с центральной тарированной пружиной 7. Между наружной поверхностью сопла 4 и внутренней поверхностью корпуса 1 установлена шайба 8, образуя полость для распылителя. Шайба 8 имеет отверстия 12 для подвода распылителя с углом наклона 30° к горизонтали, т.е. отверстия 12 наклонены по касательной по отношению к оси штуцера 2 для подвода топлива в ту же сторону, что и боковые отверстия 5. Отверстия 12 расположены попарно с боковыми отверстиями 5 сопла 4 и выполнены с сужением диаметра по ходу движения распылителя. С противоположной стороны сопла 4 смонтирован с возможностью перемещения вдоль оси форсунки распыливающий насадок 9, зафиксированный стопорной гайкой 10 с периферийной тарированной пружиной 11, образуя с корпусом щелевое круговое отверстие, т.е. насадок 9 выполнен плоским без отверстий с возможностью саморегулирования щелевого зазора между корпусом 1 и распыливающим насадком 9 за счет стопорной гайки 10 и периферийной тарированной пружины 11.
Заявляемая форсунка работает следующим образом.
Через штуцер 2 подается жидкое топливо (мазут) при давлении 3-5 кГ/см2, а через штуцер 3 подается распылитель (водяной пар или воздух) с давлением 5-12 кГ/см2. Топливо проходит через боковые отверстия 5 сопла 4, а распылитель проходит через отверстия 12 шайбы 8. Отверстия 5 и 12 расположены напротив друг друга. Углы наклона каждого отверстия 5 к вертикали оси штуцера 2 и каждого отверстия 12 к горизонтали оси штуцера 2 равны 30°. При таких углах наклона отверстий 5 и 12 в практике испытаний экспериментальной форсунки для сжигания нефтесодержащих отходов - тяжелых смол и водосмоляных эмульсий пиролизного производства - было достигнуто наилучшее дробление капель.
При начальном пуске устанавливается равенство площадей проходных сечений отверстий 5 и 12 с помощью центральной тарированной пружины 7.
Первично струя распылителя дробит за счет своей увеличенной, благодаря выполнению отверстий 12 конфузорными, кинетической энергии топливную струю в точке встречи струй. Увеличение интенсивности перемешивания капель топлива с распылителем обеспечивается за счет увеличения площади соприкосновения струй топлива и распылителя благодаря закручиванию потоков топлива и распылителя и увеличению скорости протекания распылителя и топлива по подводящим каналам. Закручивание потоков топлива и распылителя обеспечивается благодаря выполнению боковых отверстий 5 для подвода топлива не радиальными, а по касательной к внутренней окружности штуцера 2, а также выполнению отверстий 12 наклоненными в ту же сторону, что и боковые отверстия 5. Отверстия 12 расположены попарно с боковыми отверстиями 5 сопла 4 и выполнены с сужением диаметра по ходу движения распылителя. Такое выполнение боковых отверстий 5 и 12 позволяет обеспечить эффект «конфузорности» этих отверстий, что способствует увеличению скорости протекания топлива и распылителя и усиливает дробление капель топлива до более мелкодисперсного состояния, что в конечном итоге улучшает процесс горения.
Вторичное дробление образовавшихся при первичном дроблении капель происходит за счет сноса капель и их соударения с плоской поверхностью распыливающего насадка 9. Образовавшиеся в результате вторичного дробления мелкодисперсные капли в виде веера выносятся распылителем из зазора между корпусом 1 и насадком 9 в топку, при этом хорошо перемешиваясь с воздухом, образуя горючую смесь, которая при поджигании от запальника воспламеняется, и получается факел из продуктов горения.
Значительная площадь выхода диспергированного топлива позволяет предотвратить образование локального закоксовывания при длительном сжигании нефтесодержащих отходов.
В случае попадания посторонних включений в каждое отверстие 5 для подвода топлива давление возрастает и передается на плунжер 6. Плунжер 6 преодолевает сопротивление центральной тарированной пружины 7 и перемещается, открывая проходное сечение топливного отверстия 5. Постороннее включение проходит через топливное отверстие 5 и поступает на дробление струей распылителя. Таким образом предупреждается засор, связанный с наличием в сжигаемом топливе или в нефтепродуктах коагулянтов, тяжелых смол и других пластичных включений. При локальном закоксовывании или засорении щелевого зазора между распыливающим насадком 9 и корпусом 1 происходит повышение давления распылителя перед щелевым зазором. Избыток давления передается на распыливающий насадок 9, который преодолевает сопротивление периферийной тарированной пружины 11 и перемещается вдоль оси форсунки, увеличивая проходное сечение между корпусом 1 и плоскостью распыливающего насадка 9. Вследствие этого проходное сечение освобождается от засора или закоксовывания.
Пример конкретного осуществления работы форсунки
Через штуцер 2 подается жидкое топливо при давлении 5 кг/см2, а через штуцер 3 подается водяной пар с температурой 250°С и давлением 12 кг/см2. Топливо проходит через 3 сопловые отверстия, диаметр каждого из которых 8 мм. Водяной пар проходит через 3 отверстия, максимальный диаметр каждого из которых 5 мм. Топливные и паровые отверстия расположены напротив друг друга. Угол наклона к вертикали оси топливного отверстия 30°, а парового отверстия 30° к горизонтали. При начальном пуске устанавливается равенство площадей проходных сечений топливных и паровых отверстий с помощью центральной тарированной пружины 7. Первично паровая струя дробит за счет своей увеличенной кинетической энергии топливную струю в точке встречи струй. Эффект закручивания струй топлива и распылителя состоит в том, что увеличивается площадь соприкосновения струй топлива и распылителя, а конфузорность отверстия 12 для выхода распылителя также обеспечивает увеличение площади контакта струй. Вторичное дробление образовавшихся при первичном дроблении капель происходит за счет сноса капель и их соударения с плоской поверхностью распыливающего насадка 9. Образовавшиеся в результате вторичного дробления мелкодисперсные капли в виде веера выносятся паром из зазора между корпусом 1 и насадком 9 в топку, при этом хорошо перемешиваясь с воздухом, образуя горючую смесь, которая при поджигании от запальника воспламеняется, и получается факел из продуктов горения.
Производительность форсунки с указанными диаметрами паровых и топливных отверстий составляет по мазуту 600 кг/ч. Расход пара с давлением равен 650 кг/ч. В качестве распыливающего энергоносителя может применяться нагретый до 250°С воздух при давлении 10 кг/см2 с расходом 780 м3/ч.
Преимущества заявляемого изобретения:
1. Увеличивается эффективность дробления капель топлива, что улучшает перемешивание с воздухом и оптимизирует процесс горения.
2. Процесс сжигания топлива можно вести при меньших коэффициентах избытка воздуха.
3. Улучшается теплообмен в топке, так как факел приобретает вращательное движение, что увеличивает площадь контакта со стенками топки.
Claims (1)
- Форсунка, состоящая из корпуса со штуцерами подвода топлива и распылителя, сопла, шайбы с отверстиями, распиливающего насадка, при этом сопло для подачи топлива выполнено в виде перевернутого стакана с боковыми отверстиями, расположенными у торца штуцера, угол наклона которых к вертикали равен 30°, а в полости стакана для саморегулирования проходного сечения отверстий размещен плунжер с центральной тарированной пружиной, шайба с отверстиями установлена между наружной поверхностью сопла и внутренней поверхностью корпуса, образуя полость для распылителя, и имеет отверстия с углом наклона 30° к горизонтали, которые расположены попарно с отверстиями сопла, с противоположной стороны сопла смонтирован с возможностью перемещения вдоль оси распыливающий насадок, зафиксированный стопорной гайкой с периферийной тарированной пружиной, образуя с корпусом щелевое круговое отверстие, отличающаяся тем, что боковые отверстия для подачи топлива выполнены с наклоном по касательной к внутренней окружности штуцера для подвода топлива, а отверстия для подачи распылителя выполнены с сужением диаметра по ходу движения распылителя и с наклоном по отношению к оси штуцера для подвода топлива в ту же сторону, что и боковые отверстия для подачи топлива.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145891/06A RU2449216C1 (ru) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | Форсунка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010145891/06A RU2449216C1 (ru) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | Форсунка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2449216C1 true RU2449216C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010145891/06A RU2449216C1 (ru) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | Форсунка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2449216C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557286C2 (ru) * | 2013-12-23 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Мобильная установка для сжигания органических отходов на полигонах, расположенных в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в чс |
RU174497U1 (ru) * | 2016-07-08 | 2017-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Форсунка |
RU184211U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-10-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Форсунка |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU985576A1 (ru) * | 1981-07-20 | 1982-12-30 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Форсунка |
EP2208927A1 (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-21 | ALSTOM Technology Ltd | Burner of a gas turbine |
RU2396487C1 (ru) * | 2009-04-02 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Форсунка |
-
2010
- 2010-11-10 RU RU2010145891/06A patent/RU2449216C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU985576A1 (ru) * | 1981-07-20 | 1982-12-30 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Форсунка |
EP2208927A1 (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-21 | ALSTOM Technology Ltd | Burner of a gas turbine |
RU2396487C1 (ru) * | 2009-04-02 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Форсунка |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557286C2 (ru) * | 2013-12-23 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Мобильная установка для сжигания органических отходов на полигонах, расположенных в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в чс |
RU174497U1 (ru) * | 2016-07-08 | 2017-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Форсунка |
RU184211U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-10-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Форсунка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2353854C2 (ru) | Механическая форсунка | |
US4614490A (en) | Method and apparatus for atomizing fuel | |
RU2449216C1 (ru) | Форсунка | |
CN106090943A (zh) | 一种处置工业危险废液的雾化燃烧器 | |
CN101893236B (zh) | 低压油膜破碎雾化装置 | |
EP1696176B1 (en) | High velocity oxygen-fuel (HVOF) gun and burner design | |
CN103900070B (zh) | 一种可移动式混燃蒸汽发生装置 | |
RU2647172C1 (ru) | Горелочное устройство | |
CN101701710B (zh) | 多功能联合雾化喷枪 | |
RU2396487C1 (ru) | Форсунка | |
US1991894A (en) | Combination gas and oil burner | |
CN110594743B (zh) | 一种利用高热值废液燃烧低热值废气的混合燃料燃烧器 | |
WO2020225829A1 (en) | System with swirler nozzle having replaceable constituent injection stem | |
US10677458B2 (en) | Combustor assembly for low-emissions and alternate liquid fuels | |
RU106718U1 (ru) | Форсунка | |
RU2743671C1 (ru) | Горелочное устройство для сжигания нефти | |
RU2468293C1 (ru) | Форсунка | |
JP2007514119A (ja) | 水素を用いて液体燃料を燃焼させる方法および装置 | |
CN107084388A (zh) | 一种混合雾化裂解燃烧器及其混合燃烧方法 | |
CN201513884U (zh) | 多功能联合雾化喷枪 | |
CN203907573U (zh) | 一种可移动式混燃蒸汽发生装置 | |
RU2588981C1 (ru) | Комбинированное горелочное устройство | |
RU2231715C2 (ru) | Двухкомпонентная форсунка | |
RU2508501C2 (ru) | Способ сжигания топлива и устройство для его осуществления | |
US1425343A (en) | Oil or gas burner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131111 |