SU1762075A1

SU1762075A1 - Rotary nozzle

Info

Publication number: SU1762075A1
Application number: SU904853485A
Authority: SU
Inventors: Виктор Александрович Корягин; Константин Валерьевич Шевелев; Владимир Юрьевич Безруких; Григорий Сергеевич Соболев
Original assignee: Ленинградский инженерно-строительный институт
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Использование: дл распыливани и гази - фикации жидких топлив при их сжигании в топках котлов и печей, а также в химической, пищевой промышленности, системах кондиционировани воздуха дл распыливани испарени жидких сред. Сущность изобретени : в форсунке, содержащей корпус 1 с воздухоподвод щим патрубком 2 и воздухораспределительной перегородкой 3, установленный по оси корпуса 1 топливоподающий вал 6 с сопловым аппаратом 7, снабженный в выходном участке конусным насадком 9, охваченным наружными распылител ми 10. 11 в виде обечайки по форме усеченного конуса с ограничительным буртиком 12 и перепускными отверсти ми 13, конусный насадок также снабжен ограничительным буртиком 12 с перепускными отверсти ми 13, выполненными со стороны его большего основани и обращен последним к воздухораспределительной перегородке 3, распылители 10, 11 установлены концентрично с примыканием большими их основани ми к меньшим основани м охватывающего их распылител , сопловой аппарат 7 вала 6 выполнен в виде, по меньшей мере, трех кольцевых р дов радиальных отверстий, а регулировочный узел 8 выполнен в виде установленных на валу с возможностью продольного перемещени в зоне радиальных отверстий соплового аппарата 7 по меньшей мере двух гильз 14, 15 с радиальными отверсти ми 16, сопр женных подпружиненными регулировочными стержн ми 19, штангами 20 и топливными трубками 17, причем концы штанг20 каждой гильзы 14, 15 закреплены .на соответствующем распылителе, а выходные срезы топливных трубок 17 каждой гильзы 14, 15 заведены внутрь соответствующего распылител в зоне его меньшего основани , 1 ил-. сл С м Ю IO VI слUse: for spraying and gasification of liquid fuels when burning them in furnaces of boilers and furnaces, as well as in the chemical, food industry, air conditioning systems for spraying evaporation of liquid media. SUMMARY OF THE INVENTION: In a nozzle comprising a housing 1 with an air inlet 2 and an air distribution wall 3, mounted along the axis of the housing 1 a fuel supply shaft 6 with a nozzle device 7, provided in the outlet section with a cone nozzle 9, covered by external nozzles 10. 11 in the form of a shell in the shape of a truncated cone with a restrictive shoulder 12 and bypass openings 13, the conical nozzles are also provided with a restrictive shoulder 12 with bypass openings 13 made from its larger base and last sprung to the air distribution partition 3, the nozzles 10, 11 are mounted concentrically with their large bases adjoining the smaller bases of the surrounding atomizer, the nozzle apparatus 7 of the shaft 6 is made in the form of at least three annular rows of radial holes, and the adjustment unit 8 is made in the form of at least two sleeves 14, 15 with radial openings 16 mounted on a shaft with the possibility of longitudinal movement in the zone of the radial holes of the nozzle apparatus 7 coupled by spring-loaded reg 19, the rods 20, the rods 20 and the fuel tubes 17, the ends of the rods 20 of each sleeve 14, 15 are fixed on the corresponding sprayer, and the output sections of the fuel tubes 17 of each sleeve 14, 15 are inserted inside the corresponding sprayer in the zone of its smaller base, 1 or . sl S m Yu IO VI cl

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике и предназначено дл распыливани и га - зификации жидких топлив с целью их сжигани в топках котлов и печей, а также может быть использовано, например, в химической , пищевой промышленности, системах кондиционировани воздуха дл распыливани и испарени жидких сред.The invention relates to heat and power engineering and is intended for the atomization and gasification of liquid fuels for the purpose of their combustion in the furnaces of boilers and furnaces, and can also be used, for example, in the chemical, food industry, air conditioning systems for atomization and evaporation of liquid media.

Известно устройство дл распыливани жидкого топлива с его частичной предварительной газификацией, содержащее корпус с установленным на валу дисковым распылителем , к основанию которого подведена жестко закрепленна топливоподающа трубка. Дл подачи воздуха на горение имеетс центральна труба с двум проходами: основным - пр моточным и вспомогательным - периферийным с закруткой потока (за вка Японии Ns 53 - 4370, кл. F 23 D 11 /04).A device for spraying liquid fuel with its partial pre-gasification is known, comprising a housing with a disk-mounted sprayer on the shaft, to the base of which a rigidly fixed fuel supply tube is connected. For supplying air for combustion, there is a central pipe with two passages: the main pipe is straight-through and the auxiliary pipe is peripheral with flow swirl (Japanese patent Ns 53-4370, cl. F 23 D 11/04).

Известна также ротационна форсунка дл сжигани жидкого топлива, включающа корпус, вл ющийс воздушным коллектором , снабженным кольцевым выпускным каналом, по оси корпуса установлен полый топливоподающий вал с участком раздачи топлива, оканчивающийс расположенным концентрично валу конусным распылителем (авт. св. № 643718, кл. F 23 D 11/06).Also known is a rotary nozzle for burning liquid fuel, comprising a housing that is an air manifold provided with an annular outlet channel, along the axis of the housing there is a hollow fuel supply shaft with a fuel dispensing section terminating with a conical nebulizer concentric to the shaft (Aut. No. 643718, Cl. F 23 D 11/06).

Наиболее близкой предлагаемому изобретению вл етс ротационна форсунка (авт. св. Ns 1495572, кл. F 23 D 11/04), включающа корпус с воздушным патрубком, центральный топливоподающий вал с сопловым аппаратом, снабженный конусным насадком, охваченным наружным распылителем в виде усеченного конуса, и установленным концентрично-цилиндрическим кожухом с кольцевой щелью, охватывающим с образованием кольцевого канала конусный насадок, в котором установлены радиальные лопатки.The closest to the proposed invention is a rotary nozzle (ed. St. Ns 1495572, class F 23 D 11/04), including a housing with an air nozzle, a central fuel supply shaft with a nozzle unit, equipped with a conical nozzle, covered by an external spray in the form of a truncated cone , and installed a concentric-cylindrical casing with an annular gap, covering with the formation of an annular channel cone nozzles, in which radial blades are installed.

Данна форсунка обладает недостаточной эффективностью при сжигании высоков зких жидких топлив, ввиду недостаточной степени их газификации, что ведет к закок- совыванию экранных поверхностей топки, снижению теплопередачи, перерасходу топлива и воздуха на горение и увеличению количества вредных выбросов в атмосферу.This nozzle has insufficient efficiency when burning highly viscous liquid fuels due to the insufficient degree of their gasification, which leads to coking of the screen surfaces of the furnace, reduction of heat transfer, excessive consumption of fuel and air for combustion and an increase in the amount of harmful emissions into the atmosphere.

Целью предлагаемого изобретени вл етс повышение эффективности сжигани жидких топлив различной в зкости за счет увеличени степени их газификации и, таким образом, обеспечени гомогенного смещени топлива с окислителем, а также увеличение диапазона регулировани .The aim of the invention is to increase the efficiency of burning liquid fuels of different viscosity by increasing the degree of their gasification and, thus, ensuring a homogeneous displacement of fuel with an oxidizer, as well as an increase in the range of control.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известной ротационной форсунке, содержащей корпус с воздухоподвод щим патрубком и воздухораспределительной перегородкой с центральным и периферийным каналами, установленный по оси корпуса топливоподающий вал с сопловым аппаратом, снабженный в выходном участке конусным насадком, охваченным наружным распыливающим элементом в виде обечайки по форме усеченного конуса, имеетс по меньшей мере один дополнительный распыливающий элемент в форме усеченного конуса, размещенный между конусным насадком и наружным распылителем , имеющий как и конусный насадок, со стороны большего основани ограничительные буртики с перепускными отверсти ми. Распылители концентрично закреплены с помощью стержневых штанг на, по меньшей мере, двух цилиндрических гильзах регулировочного узла, установленных в зонеThe goal is achieved by the fact that in a well-known rotary nozzle, comprising a housing with an air inlet pipe and an air distribution wall with central and peripheral channels, a fuel supply shaft with a nozzle unit mounted along the axis of the housing, provided in the outlet section with a conical nozzle, covered by an outer spray element in the form of a shell in the shape of a truncated cone, there is at least one additional spray element in the shape of a truncated cone, placed between the cone of us the adcom and the external sprayer, which, like the conical nozzle, has restrictive shoulders with by-pass openings on the side of the larger base. The nozzles are concentrically fixed with rod rods on at least two cylindrical sleeves of the adjustment unit installed in the zone

радиальных отверстий соплового,аппарата с возможностью продольного перемещени и имеющих радиальные отверсти с топли- воподающими трубками, подведенными кnozzle radial holes, apparatus with the possibility of longitudinal movement and having radial holes with fuel injection tubes connected to

распыливающим элементам со стороны их меньших оснований. При этом ближайша к конусному насадку цилиндрическа гильза в продольных отверсти х своего тела содержит регулирующие клапаны с пружинками,spraying elements on the side of their smaller bases. At the same time, the cylindrical sleeve closest to the cone nozzle, in the longitudinal openings of its body, contains control valves with springs,

0 в которые упираютс регулировочные стержни другой гильзы.0 against which the adjustment rods of the other sleeve rest.

На чертеже показана предлагаема форсунка, продольный разрез.The drawing shows the proposed nozzle, a longitudinal section.

Ротационна форсунка состоит из кор5 пуса 1 с воздухоподвод щим патрубком 2 и воздухораспределительной перегородкой 3 с центральным 4 и периферийным с закручивающими лопатками 5 каналами установленного по оси корпуса полого вала 6 сThe rotary nozzle consists of a core 5 of the chuck 1 with an air inlet 2 and an air distribution wall 3 with a central 4 and peripheral with twisting vanes 5 channels installed along the axis of the hollow shaft housing 6 s

0 сопловым аппаратом 7, представл ющим собой три кольцевых р да радиальных отверстий , охваченных регулировочным узлом 8, заканчивающегос конусным насадком 9, который охвачен наружными распылител 5 ми 10 и 11 в виде обечаек по форме усеченного конуса. Со стороны больших оснований конусный насадок 9 и средний распыливающий элемент 10снабжены ограничительными буртиками 12 и перепускны0 ми отверсти ми 13. Регулировочный узел 8 выполнен в виде установленных на валу 6 с возможностью продольного перемещени двух гильз 14 и 15 и кольцевыми радиальными отверсти ми 16, соединенными с по5 мощью топливоподающих трубок 17 с поверхностью соответствующего распылител со стороны его меньшего основани Ближайший к конусному насадку 9 кольцевой р д радиальных отверстий сопловогсThis is done by means of a nozzle apparatus 7, which consists of three annular rows of radial holes, covered by an adjustment unit 8, terminated by a conical nozzle 9, which is covered by external nozzles 5 and 11 in the form of shells in the shape of a truncated cone. On the side of large bases, the tapered nozzle 9 and the middle spraying element 10 are equipped with restrictive shoulders 12 and bypass openings 13. Adjusting unit 8 is designed as mounted on shaft 6 with the possibility of longitudinal movement of two sleeves 14 and 15 and annular radial holes 16 connected to by means of fuel supply tubes 17 with the surface of the corresponding sprayer on the side of its smaller base; The 9th annular row of radial openings closest to the cone nozzle

0 аппарата 7 имеет подпружиненные регулирующие клапаны 18, установленные в продольных отверсти х ближайшей конусному насадку гильзы 14 и управл ющиес регулировочными стержн ми 19 дру0 of apparatus 7 has spring-loaded control valves 18, mounted in the longitudinal holes of the sleeve 14 nearest the cone nozzle and controlled by control rods 19 other

5 гой гильзы 15. Распыливающие элементы К и 11 сопр жены с гильзами 14 и 15 с по мощью стержневых штанг 20.5 sleeves 15. Spraying elements K and 11 mates with sleeves 14 and 15 using rod rods 20.

Предлагаема ротационна форсунке позвол ет распыливать с газификацией топThe proposed rotary nozzle allows to spray the top with gasification

0 ливо различной в зкости за счет подбор, оптимального сочетани количества пода ваемого жидкого топлива определенное в зкости и площади поверхности распыли тел , с которой происходит испарение этоп0 varying viscosity due to the selection, the optimal combination of the amount of liquid fuel supplied, a certain viscosity and the surface area of the spray, from which this evaporation occurs

5 топлива. Регулирование количества подава емого жидкого топлива осуществл етс помощью регулирующих клапанов 18, час тично или полностью открывающих проход ное сечение ближайших к конусном1 насадку 9 радиальных отверстий сопловоп5 fuel. The regulation of the amount of supplied liquid fuel is carried out by means of control valves 18, which partially or fully open the opening section of the 9 radial openings of the nozzles closest to the cone1 of the nozzle

аппарата 7, или путем частичного или полного совмещени радиальных отверстий 16 в телах цилиндрических гильз 14 и 15 с аналогичными радиальными отверсти ми соплового аппарата 7. Регулирование площади поверхности конусного распылител осуществл етс путем частичного или полного перемещени наружных распылителей 10 и 11 внутрь корпуса 1 форсунки.apparatus 7, or by partial or complete alignment of the radial holes 16 in the bodies of cylindrical sleeves 14 and 15 with similar radial holes of the nozzle apparatus 7. The surface area of the conical atomizer is controlled by partially or completely moving the external atomizers 10 and 11 inside the nozzle body 1.

Регулирование реализуетс путем перемещени цилиндрических гильз 14 и 15 по валу 6.The adjustment is realized by moving the cylindrical sleeves 14 and 15 along the shaft 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом,The proposed device works as follows

В случае использовани высоков зкого топлива распылители 9,10 и 11 установлены в сомкнутом состо нии. При этом регулировочные стержни 19 цилиндрической гильзы 15 упираютс в регулирующие клапаны 18 цилиндрической гильзы 14, которые, сжима пружинки, частично перекрывают ближайшие к конусному насадку радиальные отверсти соплового аппарата 7. Другие же радиальные отверсти соплового аппарата 7 перекрыты телами цилиндрических гильз 14 и 15. При вращении вала 6 жидкое топливо поступает через ближайший к конусному насадку 9 кольцевой р д радиальных отверстий соплового аппарата 7 на поверхность конусного насадка 9, причем при проходе через пружинки происходит первичное дробление топлива и, двига сь в виде тонкой пленки от основани к периферии, нагреваетс и более легкие фракции испар ютс . Неиспаривша с часть топлива скапливаетс в полости, ограниченной буртиком 12 и по перепускным отверсти м 13 попадает на поверхность наружного распылител 10, при движении по которой испар ютс более т желые фракции. Неиспарившеес топливо скапливаетс в полости, ограниченной буртиком 12 этого распылител и по перепускным отверсти м 13 попадает на поверхность другого наружного распылител 11, с которой испар етс окончательно.In the case of high viscous fuel, the nozzles 9,10 and 11 are installed in a closed state. In this case, the adjusting rods 19 of the cylindrical sleeve 15 abut against the control valves 18 of the cylindrical sleeve 14, which, compressing the springs, partially block the radial holes of the nozzle apparatus 7 nearest to the cone nozzle. Other radial holes of the nozzle device 7 are blocked by bodies of cylindrical sleeves 14 and 15. At the rotation of the shaft 6, the liquid fuel flows through the annular row of radial holes of the nozzle apparatus 7 closest to the cone nozzle 9 to the surface of the cone nozzle 9, moreover, when passing through the springs ki occurs primary crushing and fuel, moving Referring to form a thin film from the substrate to the periphery, heated and lighter fractions are vaporized. The non-evaporating part of the fuel accumulates in the cavity bounded by the collar 12 and through the bypass openings 13 falls on the surface of the outer atomizer 10, when moving along which the heavier fractions evaporate. The non-evaporating fuel accumulates in the cavity bounded by the shoulder 12 of this atomizer and through the bypass openings 13 enters the surface of another external atomizer 11, from which it finally evaporates.

При использовании топлива меньшей в зкости распылители 10 и 11 полностью или частично передвигаютс внутрь форсунки . Это реализуетс путем смещени гильз вдоль вала ближе к воздухораспределительной перегородке. Таким образом, данна форсунка обеспечивает возможность эффективной газификации и последующего сжигани жидкого топлива различной в зкости .When fuel of lower viscosity is used, the nozzles 10 and 11 move fully or partially inside the nozzle. This is accomplished by moving the sleeves along the shaft closer to the air distribution wall. Thus, this nozzle enables efficient gasification and subsequent combustion of liquid fuels of various viscosities.

Claims

Invention Formula

Rotation nozzle containing

housing with air inlet and distributor with central and peripheral, equipped with radial blades, channels, mounted along the axis of the housing and connected to the fuel source hollow shaft with nozzle apparatus, provided in the outlet section with a conical nozzle, cooled by an external sprayer in the form

frustoconical shape of the shell, with a large base facing the air distribution partition, in order to improve the efficiency of burning liquid fuels

different viscosity by increasing their degree of gasification and expanding the range of nozzle adjustment; it is equipped with an adjustment unit and at least one additional sprayer placed between the cone nozzle and the outer sprayer, and made in the form of a frustoconical shape with a restrictive shoulder and overflow holes MI, the cone nozzle is also provided with a restrictive collar with bypass openings made on the side of its larger base, and is the last to face the air flow. redelitelnoy partition

the nozzles are mounted concentrically with their large bases adjoining the smaller bases of the nozzles covering them, the nozzle of the shaft is made in the form of at least three annular rows of radial holes, and the adjusting unit is in the form of radial holes nozzle apparatus, at least two

liners with radial holes, coupled with spring-loaded adjustment rods, rods and fuel tubes, with the ends of the rods of each liner attached to the corresponding sprayer, and the output sections of the fuel tubes of each liner are inserted inside the corresponding sprayer in the area of its smaller base.

No