RU96216U1

RU96216U1 - VIBRATION NOZZLE

Info

Publication number: RU96216U1
Application number: RU2010111957/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Константинович Цыганков; Алексей Валентинович Савенко; Сергей Анатольевич Босых; Владимир Юрьевич Морозов
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2010-07-20

Abstract

Вибрационная форсунка для сгорания жидкого топлива, состоящая из подводящего трубопровода, выполненного из диамагнитного материала с индуктором, подключенным к генератору электрических импульсов, отличающийся тем, что внутри трубопровода размещена металлическая камера, выполненная в виде параболоида с двумя электродами, подключенными к генератору электрических импульсов. Vibration nozzle for the combustion of liquid fuel, consisting of a supply pipe made of diamagnetic material with an inductor connected to an electric pulse generator, characterized in that a metal chamber is placed inside the pipe made in the form of a paraboloid with two electrodes connected to an electric pulse generator.

Description

Полезная модель относится к средствам подачи и распыления перед сжиганием жидкого топлива.The utility model relates to means for feeding and spraying before burning liquid fuel.

Известна ультразвуковая форсунка (а.с. СССР №901733, м. кл. F23D 11/38) которая снабжена распределительной решеткой с наклонными к центральной оси отверстиями, установленными в выходном участке центральной трубы на входе в резонаторную камеру. Недостатком известной формулы является, конструктивная сложность изготовления и невысокая амплитуда возбуждаемых колебаний, что не позволяет получить оптимальные режимы обработки топлива.Known ultrasonic nozzle (AS USSR No. 901733, m. Class. F23D 11/38) which is equipped with a distribution grid with openings inclined to the central axis, mounted in the outlet section of the Central pipe at the entrance to the resonator chamber. A disadvantage of the known formula is the structural complexity of manufacturing and the low amplitude of the excited oscillations, which does not allow to obtain optimal modes of fuel processing.

Известно также - (а.с. СССР №205195, М. кл. F23D 11/38) пневматическая форсунка, которая снабжена патрубком для подачи воздуха и соосно размещенной в нем питательной трубкой с центральным стержнем. Устройство предназначено для предупреждения забивания сопла форсунки, однако не позволяет получить мелкодисперсную структуру топлива и незначительно улучшает процесс горения.It is also known - (AS USSR No. 205155, M. CL F23D 11/38) pneumatic nozzle, which is equipped with a pipe for supplying air and coaxially placed in it with a feeding tube with a Central rod. The device is designed to prevent clogging of the nozzle nozzle, however, it does not allow to obtain a finely dispersed fuel structure and slightly improves the combustion process.

Известно также - (а.с. СССР №539206, М. кл. F23D 11/38) акустическая горелка, содержащая форсунку, патрубок для подачи топлива и резонатор, выполненный в виде пружины. К недостатком известного изобретения следует отнести узкий спектр возбуждаемых колебаний (не более 400 Гц), а так же низкую надежность форсунки из-за сложной конструкции резонатора.It is also known - (AS USSR No. 539206, M. class. F23D 11/38) an acoustic burner containing a nozzle, a pipe for supplying fuel and a resonator made in the form of a spring. The disadvantage of the known invention should include a narrow spectrum of excited oscillations (not more than 400 Hz), as well as low reliability of the nozzle due to the complex design of the resonator.

Известен патент RU №2319070 М. кл. F23D, Вибрационная форсунка, содержащая патрубок, подводящая топливо к распределителю и установленную на нем вибрационную систему в виде обмотки, размещенной с внешней стороны патрубка и подключенный к генератору импульсов. Патрубок размещен внутри статора электромашины, которая подключена к сети трехфазного тока через статический преобразователь частоты. Форсунка (наша ранняя разработка) показала высокую эффективность в работе, однако выявился и серьезный недостаток заключающийся в том, что для получения требуемой мелкодисперсной структуры распыления требуются значительные затраты электроэнергии.Known patent RU No. 2319070 M. cl. F23D, Vibration nozzle containing a nozzle supplying fuel to the distributor and a vibration system mounted on it in the form of a winding placed on the outside of the nozzle and connected to a pulse generator. The pipe is placed inside the stator of the electric machine, which is connected to a three-phase current network through a static frequency converter. The nozzle (our early development) showed high efficiency in operation, however, a serious disadvantage was revealed in that significant amounts of electricity were required to obtain the required finely dispersed atomization structure.

В качестве прототипа нами выбран патент RU 2336461 М. кл. F23D 11/00 Вибрационная форсунка для сжигания жидкого топлива, состоящая подводящего патрубка (трубопровода) с участком из диамагнитного материала с индуктором (обмоткой), подключенный к генератору импульсов, отличающийся тем, что внутри участка трубопровода из диамагнитного материала размещена лампа с жестким ультрафиолетовым спектра частот типа ДРТ-1000.As a prototype, we have selected patent RU 2336461 M. cl. F23D 11/00 Vibratory nozzle for burning liquid fuel, consisting of a supply pipe (pipe) with a section of diamagnetic material with an inductor (winding) connected to a pulse generator, characterized in that a lamp with a hard ultraviolet frequency spectrum is placed inside the pipe section of diamagnetic material type DRT-1000.

Изобретение показало высокую эффективность в работе, однако выявился и серьезный недостаток, заключающийся в том, что стеклянная поверхность лампы достаточно быстро, в течении 10-30 часов, покрывается снаружи составляющими торфяного мазута, а именно парафином, осадками углеводородов и т.д. - что приводит к необходимости периодической очистки лампы, т.к. эффективность ее работы существенно уменьшается, практически излучение жесткого ультрафиолетового спектра прекращается.The invention showed high efficiency in operation, but a serious drawback was revealed, namely, that the glass surface of the lamp quickly enough, within 10-30 hours, was coated externally with components of peat fuel oil, namely paraffin, hydrocarbon deposits, etc. - which leads to the need for periodic cleaning of the lamp, as the efficiency of its work is significantly reduced, practically the radiation of the hard ultraviolet spectrum ceases.

Техническим решением поставленной задачи является повышение эффективности работы форсунки за счет мелкодисперсного распыления топлива возникающее при воздействии на него электрогидравлическим эффектом. Вследствие чего повышается удельная теплота сгорания (практически любого вида применяемого топлива) и существенно снижается выброс окислов азота и других вредных веществ в атмосферу, включая наиболее вредные окислы азота NO₂, NO₃ и NO₅.The technical solution to the problem is to increase the efficiency of the nozzle due to fine atomization of the fuel arising from exposure to electro-hydraulic effect. As a result, the specific heat of combustion (of virtually any type of fuel used) increases and the emission of nitrogen oxides and other harmful substances into the atmosphere, including the most harmful nitrogen oxides NO ₂ , NO ₃ and NO _{5, is} significantly reduced.

Задача достигается тем, что форсунка для сгорания жидко топлива, состоящая из подводящего трубопровода, выполненного из диамагнитного материала (наиболее часто используется нержавеющая сталь), с индуктором подключенным к генератору электрических импульсов, а так же внутри трубопровода (ближе к зоне горения) размещена металлическая камера, выполненная в виде параболоида с двумя электродами подключенными к генератору электрических импульсов.The task is achieved in that the nozzle for liquid fuel combustion, consisting of a supply pipe made of diamagnetic material (stainless steel is most often used), has an inductor connected to an electric pulse generator, and a metal chamber is also placed inside the pipe (closer to the combustion zone) made in the form of a paraboloid with two electrodes connected to an electric pulse generator.

Новизна предложенного технического решения обусловлена тем, что топливо проходящее по трубопроводу форсунки подвергается комплексному воздействию импульсного электромагнитного поля поступающего с индуктора через диамагнитный материал трубопровода, а во вторых происходит его распыление за счет применения электрогидравлического эффекта - см. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов, изд. «Машиностроение», Л.: 1971 г. стр.358 «Электровзрывная обработка», см. В.И.Классен «Омагничивание водных систем» М.: «Химия», 1982 г.The novelty of the proposed technical solution is due to the fact that the fuel passing through the nozzle pipeline is subjected to the combined action of a pulsed electromagnetic field coming from the inductor through the diamagnetic material of the pipeline, and secondly, it is sprayed due to the use of the electro-hydraulic effect - see the Handbook for electrical and ultrasonic methods of processing materials, ed. “Engineering”, L .: 1971 p. 358 “Electric blasting”, see V.I. Klassen “Magnetization of water systems” M .: “Chemistry”, 1982

Предложенное техническое решение позволяет получить более мелкодисперсную структуру жидкого топлива на выходе из форсунки, что повышает эффективность сгорания, и уменьшается выход (выброс) вредных веществ в атмосферу. Второе, существенно повышается удельная теплота сгорания топлива при воздействии на него энергии электромагнитных колебаний (см. патенты С.Патрасенко №2010609, №38752 последние разработки НТЦ «Магнитотрон» г.Ростов-на-Дону), т.к. при этом существенно повышается октановое число.The proposed technical solution allows to obtain a finer-dispersed structure of liquid fuel at the outlet of the nozzle, which increases the efficiency of combustion, and reduces the output (emission) of harmful substances into the atmosphere. Second, the specific calorific value of the fuel increases significantly when exposed to electromagnetic energy (see patents S. Patrasenko No. 2010609, No. 38752 latest developments of the Scientific and Technical Center "Magnitotron" Rostov-on-Don), because at the same time, the octane number increases significantly.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой вибрационной форсунки.The drawing shows the design of the proposed vibration nozzle.

Мазут или другое жидкое топливо подается в патрубок 1, с внешней стороны которого размещена обмотка 2, подключенная к генератору импульсов 3, внутри патрубка 1 размещена (ближе к зоне горения) размещена металлическая камера 4, выполненная в виде параболоида с двумя электродами 5 подключенными к генератору электрических импульсов 3.Fuel oil or other liquid fuel is supplied to the pipe 1, on the outside of which a winding 2 is placed, connected to the pulse generator 3, inside the pipe 1 is placed (closer to the combustion zone) a metal chamber 4 is made, made in the form of a paraboloid with two electrodes 5 connected to the generator electrical impulses 3.

Вибрационная форсунка работает следующим образом. При подаче мазута в патрубок 1 одновременно включается генератор импульсов 3, который подает импульсы напряжения на индуктор 2 и на электроды 5. Под воздействием сил Лоренца возникающих при работе индуктора 2 и электрогидравлического эффекта получаемого при помощи электродов 5 позволяет получить еще более мелкодисперсную структуру топлива.The vibration nozzle operates as follows. When fuel oil is supplied to the pipe 1, the pulse generator 3 is simultaneously turned on, which supplies voltage pulses to the inductor 2 and to the electrodes 5. Under the influence of the Lorentz forces arising from the operation of the inductor 2 and the electro-hydraulic effect obtained with the help of electrodes 5, it allows to obtain an even finer-dispersed fuel structure.

Предложенное комплексное воздействие позволяет существенно повысить эффективность обработки, снизить эксплуатационные расходы, что особенно важно, учитывая непрерывный рост цен на энергоносители.The proposed integrated impact can significantly improve processing efficiency, reduce operating costs, which is especially important, given the continuous increase in energy prices.

Claims

A vibrating nozzle for burning liquid fuel, consisting of a supply pipe made of diamagnetic material with an inductor connected to an electric pulse generator, characterized in that a metal chamber is placed inside the pipe made in the form of a paraboloid with two electrodes connected to an electric pulse generator.