SU1772526A1 - Форсунка - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам для распыливания жидкости, в частности жидких топлив, и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической отраслях промышленности.

Известна форсунка, содержащая корпус, снабженный выходным соплом, два вкладыша с центральными выступами, снабженными осевыми каналами и радиальными отверстиями, а на боковых поверхностях вкладышей выполнены наклонные канавки с аналогично расположенными на торцах вкладышей входными и выходными участками, причем выступ второго по ходу потока вкладыша размещен в осевом канале первого вкладыша, а их радиальные отверстия совмещены.

Недостатком данной конструкции является низкая дисперсность и неоднородность распыла, так как качество распыла в значительной степени зависит от частоты пульсаций, а последняя зависит от частоты вращения подвижного вкладыша.

Но так как жидкость (например, мазут) обладает значительной вязкостью, то частота вращения подвижного вкладыша будет низкой.

Кроме того, распиливание происходит только за’счет кинетической энергии жидкости, а энергия распылителя не используется.

Известна форсунка, содержащая корпус с соплом, по оси которого установлена втулка с наклонными периферийными и продольными каналами. Втулка на входе снабжена регулировочной поворотной шайбой, а на выходе - подвижным вкладышем, пульсатором с периферийными и продольными каналами.

Недостатком данной конструкции является низкая дисперсность и неоднородность распыла, обусловленная тем, что для раскрутки вкладыша пульсатора используется только часть потока распылителя, а это снижает частоту вращения и, следовательно, частоту пульсаций. Кроме того, пульсирующий поток распылителя поступает в 'сопло без закрутки, что снижает однородность распиливаемой смеси. Наклонные периферийные каналы вкладыша пульсатор·: расположены зеркально каналам неподвижной втулки, что не является оптимальным, т.к. импульс, передаваемый частицей распылителя вкладышу пульсатора, максимален, при перпендикулярном направлении к поверхности соприкосновения.

Известна форсунка, содержащая корпус с соплом и танргенциально устаноаленным патрубком подачи жидкости, смонтированную внутри корпуса расход ную трубку с радиальными сквозными отверстиями, лежащими в одной плоскости с отверстиями подвижной втулки, на которой установлены лопасти.

Недостатком данной конструкции является низкая дисперсность и неоднородность распыла, обусловленная тем, что раскрутка подвижной втулки, жестко соединенной с лопастями, происходит в результате тангенциальной подачи жидкости, а последняя обладает значительной вязкостью, следовательно, частота вращения подвижной втулки, а соответственно, и частота пульсаций будут низкими. Кроме того, распыливание жидкости происходит только за счет собственной кинетической энергии, а энергия распылителя не используется.

Целью изобретения является повышение дисперсности и однородности распыла.

Сущность изобретения заключается в том, что к кольцевому зазору между наружной подвижной перфорированной обечакой и корпусом подключен патрубок подачи распылителя, а завихритель выполнен в виде диска, снабженного наклонными отверстиями. продольные оси которых расположены в плоскостях, параллельных продольной оси форсунки, и перпендикулярны лопастям, жестко закрепленным на наружной обечайке.

Перфорации наружной и внутренней обечаек выполнены в виде тангенциальных отверстий, размещенных кольцевыми рядами со смещением в окружном направлении в смежных рядах. Внутренняя обечайка выполнена со ступенчато уменьшающимся в направлении выходного сопла внутренним диаметром и сообщена с патрубком подачи жидкости, в котором расположен винтовой завихритель.

На фиг, 1 представлена форсунка (продольный разрез); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - развертка перфорированных обечаек с наложением друг на друга.

Форсунка содержит корпус 1, сопло 2, в закритической части выполненное в виде сопла Лаваля, подвижную наружную обечайку 3 с кольцевыми рядами перфораций, выполненных в виде тангенциальных каналов 4 (фиг. 2), внутреннюю неподвижную обечайку 5 с кольцевыми рядами перфораций 6, также выполненных в виде тангенциальных каналов. Внутренний диаметр неподвижной обечайки 5 выполнен ступенчато уменьшающимся в направлении выходного сопла 2. Завихритель 7 выполнен в виде диска с наклонными отверстиями 8 (фиг. 3), продольные оси которых лежат в плоскостях, параллельных продольной оси форсунки, и перпендикулярны лопаткам 9, жестко закрепленным на наружной обечайке 3,

Наружная обечайка установлена с кольцевым зазором 10, который соединен с патрубком подачи распылителя 11. Внутренняя обечайка 5 сообщена с патрубком подачи жидкости 12, снабженным винтовым завихрителем 13 с винтовыми каналами 14.

Форсунка работает следующим образом.

Распылитель под давлением подается в патрубок 11, разгоняется и закручивается наклонными вдоль продольной оси форсунки каналами 8 и направляется на лопасти 9, жестко закрепленные на наружной обечайке 3.

Под действием кинетической энергии распылителя лопасти 9 вместе с наружной обечайкой 3 раскручиваются. При вращении обечайки 3 тангенциальные каналы 4 и 6 периодически отсекают подачу распылителя во внутреннюю полость обечайки 5, тем самым создавая высококачественные пульсации в радиальном направлении. Тангенциальные каналы 6 соседних кольцевых рядов смещены в окружном направлении, относительно друг друга так, что, когда в первом ряду происходит впуск распылителя через совпадающие каналы 4 и 6 внешней и внутре- ней обечаек, во втором ряду каналы 6 пер жрыты промежутками между каналами 4 (фиг. 4). Это позволяет создать чередование пульсаций, а следовательно, увеличивать их частоту.

Жидкость во внутреннюю полость обечайки 5 подается через патрубок 12,предварительно получив закрутку в винтовых каналах 14 завихрителя 13. Попадая во внутреннюю полость обечайки 5. закрученный поток жидкости испытывает дробящее воздействие также закрученного пульсирующего потока распылителя. В результате этого воздействия образуется мелкодисперсная смесь жидкости с распылителем. Образованная смесь попадает в сопло Лаваля, которое также является мощным источником кавитации, следовательно, возникает более тщательное перемешивание топлива с распылителем.

Предложенная форсунка позволяет повысить экономичность работы топочных устройств за счет повышения дисперсности и однородности распыла, снижая удельного расхода распылителя и повышения эффективности сгорания топлива. Кроме того, отпадает необходимость в использовании привода вращения, а также в уплотнении передаточного звена от привода к пульсатору, что упрощает конструкцию.

Предлагаемая форсунка изготовлена и испытана в водогрейном котле ПТВМ-ЗОМ. В качестве распылителя использован воздух с давлением порядка 5...8 атм. в качестве жидкости использован мазут с температурой 1ОО...12О°С и давлением 5...20 атм. Испытания показали высокую эффективность распыла мазута.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Форсунка, содержащая корпус с патрубком подачи топлива и выходным соплом, коаксиально размещенные в нем перфорированные обечайки, внутренняя из которых жестко закреплена в корпусе, а наружная, размещенная с кольцевым зазором относительно корпуса, установлена с возможностью вращения и совмещения осей перфораций при ее вращении с осями перфораций внутренней обечайки, а также лопатки, закрепленные на наружной обечайке, и завихритель, размещенный напротив лопаток, отличающаяся гем, что, с целью повышения дисперсности и однородности распыла, она дополнительно снабжена патрубком подачи распылителя, подключенным к кольцевому зазору, завихритель выпонен в виде диска, снабженного наклонными отверстиями, продольные оси которых расположены в плоскостях, параллельных продольной оси форсунки, и перпендикулярны лопаткам наружной обечайки, перфорации обечаек выполнены в виде тангенциальных отверстий, размещенных кольцевыми рядами со смещением в окружном направлении в смежных рядах, при этом внутренняя обечайка выполнена с внутренним диаметром, ступенчато уменьшающимся в направлении выходного сопла и сообщена с патрубком подачи топлива.

   Ц 5

   Фиг. 2 фи Л

   6 4-