SU1084535A1

SU1084535A1 - Jet

Info

Publication number: SU1084535A1
Application number: SU823494585A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Кочегаров; Михаил Наумович Лифшиц; Владимир Иванович Калентьев; Алексей Михайлович Дроконов
Original assignee: Брянский Ордена "Знак Почета" Институт Транспортного Машиностроения
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1984-04-07

Abstract

ФОРСУНКА, содержаща корпус и вставку, образующие кольцевой конфузор но-диффузорный канал, в котором установлен лопаточный завихритель, причем вставка в зоне пережима выполнена с кольцевым уступом, имеющим в вершине кольцевое топливное сопло, отличающа с тем, что, с целью,повышени качества распыливани и интенсификации смесеобразорани , вставка выполнена с центральным конфузорнодиффузорным каналом, имеющим на входе автономный завихритель, лопатки которого ориентированы в сторону, противоположную лопаткам завихрител , установленного в кольцевом канале, и дополнительным кольцевым топливным каналом, размещенным в вершине уступа, выполненного на вставке в зоне пережима центрального канала, причем перед уступами вставка выполнена с турбулизаторами, а центральный канал имеет меньщую степень конусности, чем степень конусности а кольцевого какала.A nozzle containing a body and an insert forming an annular confuser-diffuser channel in which a blade swirler is installed, the insert in the pinch zone being made with an annular ledge having an annular fuel nozzle at the apex, which is designed to improve the quality of atomization and intensification of the blending pattern, the insert is made with a central confusorn-diffuser channel, having an autonomous swirler at the entrance, the blades of which are oriented in the direction opposite to the blades of the swirler, entered in the annular channel, and an additional annular fuel channel located at the top of the ledge, made on the insert in the overcrowded zone of the central channel;

Description

Изобретение относитс к устройствам дл смешивани жидкости с газом и может быть применено при сжигании жидкого топлива в котлах, промышленных печах и сушилках .The invention relates to devices for mixing liquid with gas and can be used for burning liquid fuels in boilers, industrial furnaces and dryers.

Известно горелочное устройство, содержащее цилиндрический воздушный корпус с установленной в нем соосно форсункой с топливоподаюш,ей трубой, заключенной в патрубок, образующий с трубой канал первичного воздуха, а с корпусом - канал вторичного воздуха, снабженный завихрителем, причем между патрубком и завихрителем размешен перфорированный экран 1.A burner device is known which contains a cylindrical air casing with a nozzle coaxially installed in it with a fuel injection pump, a tube enclosed in a branch pipe forming a primary air channel with the pipe, and a secondary air channel with a casing, with a perforated screen between the pipe and a swirler one.

Недостатком данного устройства вл етс образование за экраном застойной зоны, преп тствующей интенсивному дроблению топлива и получению высококачественной смеси.The disadvantage of this device is the formation of a stagnant zone behind the screen, which prevents intensive crushing of the fuel and obtaining a high-quality mixture.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс форсунка, содержаща корпус и вставку , образующие кольцевой конфузорно-диффузорный канал, в котором установлен лопаточный завихритель, причем вставка в зоне пережима выполнена с кольцевым уступом , имеющим в вершине кольцевое топливное сопло 2.Closest to the present invention is a nozzle comprising a housing and an insert forming an annular confused-diffuser channel in which a blade swirl is installed, the insertion in the pinch zone is made with an annular ledge having an annular fuel nozzle 2 at the apex.

Однако известна форсунка характеризуетс недостаточным качеством распыливани .However, the known nozzle is characterized by an insufficient atomization quality.

Цель изобретени - повышение качества распыливани и интенси(рикации смесе образовани .The purpose of the invention is to improve the quality of spraying and intensity (formation mixture mixing).

Указанна цель достигаетс тем, что в форсунке, содержащей корпус и вставку, образующие кольцевой конфузорно-диффузорный канал, в котором установлен лопаточный завихритель, причем вставка в зоне пережима выполнена с кольцевым уступом, имеющим в вершине кольцевое топливное сопло, вставка выполнена с центральным конфузорно-диффузорным каналом , имеющим на входе автономный завихритель , лопатки которого ориентированы в сторону, противоположную лопаткам завихрител , установленного в кольцевом канале, и дополнительным кольцевым топливным каналом, размещенным в вершине уступа, выполненного на вставке в зоне пережима центрального канала, причем перед уступами вставка выполнена с турбулизаторами , а центральный канал имеет .меньшую степень конусности, чем степень конусности кольцевого канала.This goal is achieved by the fact that in the nozzle, comprising a body and an insert, forming an annular confused-diffuser channel in which a blade swirl is installed, the insert in the pinch zone is made with an annular ledge having an annular fuel nozzle at the apex; a diffuser channel having an autonomous swirler at the entrance, the blades of which are oriented in the direction opposite to the blades of the swirler installed in the annular channel and an additional annular fuel m channel located at the top of the ledge, made on the insert in the overcrowded zone of the central channel, and in front of the ledges insert is made with turbulators, and the central channel has a lesser degree of taper than the degree of taper of the annular channel.

На фиг. 1 изображена форсунка, про дольный разрез; на фиг. 2 - развертка радиального сечени , завихрител .FIG. 1 shows a nozzle, about a longitudinal section; in fig. 2 - scan of the radial section, swirl.

Форсунка содержит корпус Л и вставку 2, образующие кольцевой конфузорнодиффузорный канал 3, в котором установлен лопаточный завихритель 4, причем вставка 2 в зоне пережима 5 выполнена с кольцевым уступом б, имеющим в вершине 7 кольцевое топливное сопло 8. Вставка 2The nozzle includes a housing L and an insert 2, forming an annular confuser-diffuser channel 3, in which a blade swirl 4 is installed, and the insert 2 in the pinch zone 5 is made with an annular ledge b, which has an annular fuel nozzle 8 at the tip 7.

выполнена с центральным конфузорно-диффузорным каналом 9, имеющим на входе автономный завихритель 10, лопатки 11 которого ориентированы в сторону,- противоположную лопаткам 12 завихрител 4, установленного в кольцевом канале 3, и дополнительным кольцевым топливным каналом 13, размещенным в вершине 14 уступа 15, выполненного на вставке 2 в зоне пережима 16 центрального канала 9, причем перед уступами 6 и 15 вставка 2 выполнена с турбулизаторами 17 и 18 пограничного сло соответственно, а центральный канал 9 имеет меньшую степень конусности , чем степень конусности кольцевого канала 3.made with a central confused-diffuser channel 9 having an autonomous swirler 10 at the entrance, the blades 11 of which are oriented to the side, opposite to the blades 12 swirler 4 installed in the annular channel 3, and an additional annular fuel channel 13 located at the top 14 of the ledge 15, performed on the insert 2 in the zone of overpressure 16 of the central channel 9, and in front of the ledges 6 and 15, the insert 2 is made with turbulators 17 and 18 of the boundary layer, respectively, and the central channel 9 has a lower degree of taper than degree l conicity of the annular channel 3.

Смежные лопатки 12 завихрител 4, установленного в кольцевом канале 3, смонтированы с образованием чередующихс конфузорных и диффузорных каналов 19 и 20 соответственно.Adjacent blades 12 swirler 4 installed in annular channel 3 are mounted to form alternating confused and diffuser channels 19 and 20, respectively.

Уступ 15 может быть выполнен из пористого материала, поры которого образуют выходное отверстие кольцевого топливного канала 13 (не показано).The ledge 15 may be made of porous material, the pores of which form the outlet of the annular fuel channel 13 (not shown).

Форсунка работает следующим образом .The nozzle works as follows.

Поток газа, например воздуха, поступающий от нагнетател к входному отверстию корпуса 1, проходит через кольцевой конфузорно-диффузорный канал 3 и размещенные в нем турбулизаторы 17, завихритель 4 и уступ б, размещенный в зоне пережима 5, а также через центральный конфузорно-диффузорный канал 9 и размещенные в нем турбулизаторы 18, завихритель 10 и уступ 15, выполненный в зоне пережима 16.The gas flow, for example, air coming from the supercharger to the inlet of the housing 1, passes through the annular confused-diffuser channel 3 and the turbulators 17, the swirler 4 and the ledge b located in the over-pressure zone 5, and also through the central confused-diffuser channel 9 and the turbulators 18 housed therein, the swirler 10 and the ledge 15, made in the overpressure zone 16.

При прохождении потоков через конфузорные участки каналов 3 и 9 происходит увеличение скорости потоков и снижение статического давлени . Благодар отрыву потоков за уступами б и 15 происходит возрастание величины разрежени , которое обеспечивает инжекцию распыливаемой жидкости в поток распылител , течение которого в периферийной зоне уступов б и 15 характеризуетс достаточно больщой скоростью и интенсивными высокочастотными мелкомасщтабными турбулентными пульсаци ми , обусловленными совместным воздействием на поток турбулизаторов 17 и 18 и срыва потока на уступах б и 15. Лопатки 11 и 12 завихрителей 4 и 10 сообщают потокам распылител , а далее и смеси закрутку , улучщающую перемещивание жидкости с распылителем. Чередование конфузорных и диффузорных каналов 19 и 20, образованных лопатками 12 завихрител 4, благодар различию скоростей потоков на выходе из смежных каналов способствует образованию тангенциальных вихревых течений в канале 3, воздействующих на перемешивание при дальнейшем движении потока.With the passage of flows through confused areas of channels 3 and 9, an increase in the velocity of flows and a decrease in static pressure occur. Due to separation of the flows behind ledges b and 15, an increase in the magnitude of the rarefaction occurs, which ensures the injection of the sprayed liquid into the sprayer flow, the flow of which in the peripheral zone of the ledges b and 15 is characterized by a rather high speed and intensive high-frequency pulsations caused by the joint effect on the flow of turbulators 17 and 18 and stall flow on the ledges b and 15. The vanes 11 and 12 of the swirlers 4 and 10 inform the nebulizer flows, and then the mixtures twist, improving liquid handling with a spray. The alternation of confused and diffuser channels 19 and 20, formed by the blades 12 of the swirler 4, due to the difference in flow rates at the exit from adjacent channels contributes to the formation of tangential vortex flows in channel 3, which affect mixing with further flow.

Различное направление крутки потоков, осуществл емое завихрител ми 4 и 10, лопатки которых ориентированы в противоположных направлени х, а также различна степень конусности каналов 3 и 9 обеспечивают более высокое качество смесеобразовани при взаимодействии потоков, выход щих из каналов 3 и 9, причем превышение скорости внутреннего потока над скоростью внещнего потока обеспечивает дополнительное расхождение факела смеси, вышедшей из канала 9.The different direction of the twist of the flows, carried out by the swirlers 4 and 10, the blades of which are oriented in opposite directions, as well as the different degree of tapering of the channels 3 and 9 provide a higher quality of mixing during the interaction of the flows coming out of the channels 3 and 9, and speeding internal flow above the external flow velocity provides additional divergence of the torch of the mixture leaving channel 9.

Фиг. гFIG. g

Claims

NOZZLE comprising a housing and an insert forming an annular confuser-diffuser channel in which a blade swirl is mounted, the insert in the pinch zone having an annular ledge having an annular fuel nozzle at the top, characterized in that, in order to improve the quality of atomization and intensification of mixture formation, the insert is made with a central confusor-diffuser channel having an autonomous swirl at the inlet, the blades of which are oriented in the direction opposite to the swirl blades, is installed in the annular channel, and an additional annular fuel channel located at the top of the ledge made on the insert in the clamping zone of the central channel, and before the ledges the insert is made with turbulators, and the central channel has a lower degree of taper than the degree of taper a of the annular channel.

FIG. 1

8 s

QO SL

With

Joint venture