RU98540U1

RU98540U1 - VIBRATION NOZZLE

Info

Publication number: RU98540U1
Application number: RU2010119114/06U
Authority: RU
Inventors: Иосиф Андреевич Потапенко; Антон Евгеньевич Усков; Андрей Викторович Квитко; Евгений Александрович Денисенко
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2010-10-20

Abstract

Вибрационная форсунка для сжигания жидкого топлива, состоящая из трубопровода, подводящего патрубка, распылителя топлива, отличающаяся тем, что на трубопроводе установлен обратный клапан, свободно пропускающий топливо в подводящий патрубок, также в патрубке установлен излучатель колебаний, состоящий из параболической камеры, в фокусе которой размещены два электрода, подключенные к источнику высокого напряжения, и металлической мембраны, установленной между параболической камерой и трубопроводом, пространство между мембраной и параболической камерой заполнено водой. Vibration nozzle for burning liquid fuel, consisting of a pipeline, an inlet pipe, a fuel atomizer, characterized in that a non-return valve is installed on the pipeline, which freely passes fuel into the inlet pipe, and an oscillation emitter is installed in the pipe, consisting of a parabolic chamber, the focus of which is placed two electrodes connected to a high voltage source, and a metal membrane installed between the parabolic chamber and the pipeline, the space between the membrane and the parab An olic chamber is filled with water.

Description

Изобретение относится к средствам подачи и распыления жидкого топлива (как правило речь идет о сжигании топочного мазута) перед сжиганием.The invention relates to means for feeding and spraying liquid fuel (as a rule, it is about burning fuel oil) before burning.

Известно ультразвуковая форсунка, служащая для распыления жидкого топлива - см. авт. свид. СССР №901733 М. кл. F23Д 11/38, 1984, она снабжена распределена решеткой с наклоненными к центральной оси отверстиями, установленными в выходном участке центральной трубы на входе в резонаторную камеру.Known ultrasonic nozzle, which is used to spray liquid fuel - see ed. testimonial. USSR No. 901733 M. cl. F23D 11/38, 1984, it is equipped with a distributed grid with openings inclined to the central axis and mounted in the outlet section of the central pipe at the entrance to the resonator chamber.

Недостатком известной форсунки является конструктивная сложность изготовления и невысокая амплитуда возбуждаемых колебаний, что не позволяет получить оптимальные режимы обработки топлива. Кроме того применяемые ультразвуковые генераторы непрерывного действия имеют невысокую надежность в работе.A disadvantage of the known nozzle 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. In addition, the continuous ultrasonic generators used have low reliability.

Известно так же авт. свид. СССР №539206 М. кл. F23Д 11/34, 1983 - «Акустическая горелка», содержащая форсунку и патрубок для подачи топлива в резонатор, выполненный в виде пружины.Also known auth. testimonial. USSR No. 539206 M. cl. F23D 11/34, 1983 - "Acoustic burner" containing a nozzle and a pipe for supplying fuel to the resonator, made in the form of a spring.

К недостаткам известного изобретения следует отнести так же невысокую надежность в работе в виду сложной конструкции резонатора.The disadvantages of the known invention should also include low reliability in operation due to the complex design of the resonator.

Известно так же авт. свид. СССР №205195 М. кл. F23Д 11/38, 1983, «Пневматическая форсунка», которая снабжена патрубком для подачи сжатого воздуха и соосно размещенной в нем питающей трубкой с центральным стержнем. Устройство предназначено для предупреждения забивания сопла форсунки, однако оно не позволяет получать мелкодисперсную структуру топлива и незначительно увеличивает процесс горения.Also known auth. testimonial. USSR No. 205195 M. cl. F23D 11/38, 1983, “Pneumatic nozzle”, which is equipped with a nozzle for supplying compressed air and a supply tube coaxially placed in it with a central shaft. 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 increases the combustion process.

В качестве прототипа нами выбран патент РФ №2284435 МПК F23D 11/00 «вибрационная форсунка», предназначенная для сжигания жидкого топлива состоит из подводящего патрубка выполненного из ферромагнитного материала с участком с участком из диамагнитного материала, с обмоткой - индуктором, подключенным к генератору импульсов, отличающийся тем, что по центру диамагнитно участка размещен стержень из ферромагнитного материала. Приведенная форсунка показала достаточно высокую эффективность в работе, однако выявились и серьезные недостатки, сдерживающие его промышленное применение внедрение в котельных предприятий, промышленного и с/х назначений. Основное - трудность подбора оптимальных режимов, обработки жидкого топлива по выбору частоты и амплитуды электромагнитного поля необходимого для обработки жидкого топлива.As a prototype, we chose RF patent No. 2284435 IPC F23D 11/00 “vibration nozzle” designed for burning liquid fuel consists of a supply pipe made of ferromagnetic material with a section with a section of diamagnetic material, with a winding - an inductor connected to a pulse generator, characterized in that a rod of ferromagnetic material is placed in the center of the diamagnetic section. The given nozzle showed rather high efficiency in operation, however, serious shortcomings were revealed that hindered its industrial application and introduction in boiler plants, industrial and agricultural purposes. The main one is the difficulty of selecting optimal modes, processing liquid fuel by selecting the frequency and amplitude of the electromagnetic field necessary for processing liquid fuel.

Техническим решением задачи является повышение эффективности работы форсунки за счет увеличения (расширения) частоты и амплитуды возбуждаемых колебаний, а так же повышение надежности работы форсунки.The technical solution to the problem is to increase the efficiency of the nozzle by increasing (expanding) the frequency and amplitude of the excited oscillations, as well as increasing the reliability of the nozzle.

Задача достигается тем, что в вибрационной форсунке для сжигания жидкого топлива состоящая из трубопровода, подводящего патрубка, распылителя топлива, согласно изобретению на трубопроводе установлен обратный клапан, свободно пропускающий топливо в подводящий патрубок, так же в патрубке установлен излучатель колебаний состоящий из параболической камеры в фокусе которой размещены два электрода, подключенные к источнику высокого напряжения, и металлической мембраны установленной между параболической камерой и трубопроводом, пространство между мембраной и параболической камерой заполнено водой.The objective is achieved in that in the vibration nozzle for burning liquid fuel consisting of a pipeline, an inlet pipe, a fuel atomizer, according to the invention, a non-return valve is installed on the pipeline, which freely passes fuel into the inlet pipe, and an oscillation emitter consisting of a parabolic chamber in focus is also installed in the pipe which contains two electrodes connected to a high voltage source, and a metal membrane installed between the parabolic chamber and the pipe, GUT between the membrane and the parabolic chamber filled with water.

Новизна заявленного технического решения обусловлена тем, что за счет несложных технических решений, а именно применение ЭГЭ предложенное техническое решение позволяет получить более мелкодисперсную структуру жидкого топлива на выходе из форсунки по сравнению со всеми известными методами, в следствии чего существенно повышается эффективность сгорания топлива и уменьшается выброс вредных веществ (прежде всего окислов азота NO₂, NO₃, NO₅,) в атмосферу.The novelty of the claimed technical solution is due to the fact that due to simple technical solutions, namely the use of EGE, the proposed technical solution allows to obtain a finer-dispersed structure of liquid fuel at the outlet of the nozzle compared to all known methods, as a result of which the efficiency of fuel combustion is significantly increased and the emission is reduced harmful substances (primarily nitrogen oxides NO ₂ , NO ₃ , NO ₅ ,) into the atmosphere.

По данной патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне изобретения.According to this patent and scientific and technical literature not found a similar set of features, which allows us to judge the inventive step of the invention.

На чертеже предоставлена конструкция вибрационной форсункиThe drawing shows the design of the vibration nozzle

Вибрационная форсунка для сжигания жидкого топлива установленная через стенку котла 1 направленная в топочное ядро 2 и состоит из трубопровода 3, подводящего патрубка 4, распылителя топлива 5, на трубопроводе установлен обратный клапан 6, свободно пропускающий топливо в подводящий патрубок 4, так же в патрубке установлен излучатель колебаний 7 состоящий из параболической камеры 8 в фокусе которой размещены два электрода 9, подключенные к источнику высокого напряжения 10, и металлической мембраны 11 установленной между параболической камерой 8 и трубопроводом 3, пространство между мембраной 11 и параболической камерой 8 заполнено водой.A vibrating nozzle for burning liquid fuel installed through the wall of the boiler 1 directed into the combustion core 2 and consists of a pipeline 3, an inlet pipe 4, a fuel atomizer 5, a non-return valve 6 is installed on the pipeline, which freely passes fuel into the inlet pipe 4, also installed in the pipe oscillator 7 consisting of a parabolic chamber 8 in the focus of which two electrodes 9 are placed, connected to a high voltage source 10, and a metal membrane 11 installed between the parabolic chamber 8 and pipe 3, the space between the membrane 11 and the parabolic chamber 8 is filled with water.

Вибрационная форсунка работает следующим образом. Топливо через трубопровод 3 и открытый обратный клапан 6 поступает в подводящий патрубок 4. Далее включается источник высокого напряжения 10 подавая импульсы тока на электроды 9, в результате чего возникает электрогидравлический эффект (эффект Л.А.Юткина) и мощные колебательные волны через мембрану 11 передается находящемуся в подводящем патрубке 4 топливу и далее через распылитель 5 оно сгорает в топочном ядре 2.The vibration nozzle operates as follows. Fuel through the pipeline 3 and the open non-return valve 6 enters the inlet pipe 4. Next, the high voltage source 10 is turned on by supplying current pulses to the electrodes 9, resulting in an electro-hydraulic effect (effect of L.A. Yutkin) and powerful oscillating waves are transmitted through the membrane 11 the fuel located in the inlet pipe 4 and then through the atomizer 5 it burns in the combustion core 2.

В результате такого воздействия жидкое топливо распадается на мельчайшие частицы, что приводит к повышению удельной теплоты сгорания и существенного снижения выброса вредных веществ в атмосферу, особенно окислов азота.As a result of this effect, liquid fuel breaks up into tiny particles, which leads to an increase in the specific heat of combustion and a significant reduction in the emission of harmful substances into the atmosphere, especially nitrogen oxides.

На настоящий период предложена система обработки и ее практической реализации является наиболее эффективной и может быть реализована силами инженерных служб, при этом достигается существенный экономический эффект.At present, a processing system has been proposed and its practical implementation is the most effective and can be implemented by engineering services, while achieving a significant economic effect.

Claims

Vibration nozzle for burning liquid fuel, consisting of a pipeline, an inlet pipe, a fuel atomizer, characterized in that a non-return valve is installed on the pipeline, which freely passes fuel into the inlet pipe, and an oscillation emitter is installed in the pipe, consisting of a parabolic chamber, the focus of which is placed two electrodes connected to a high voltage source and a metal membrane installed between the parabolic chamber and the pipeline, the space between the membrane and the parab An olic chamber is filled with water.