SU731188A1 - Акустическа форсунка - Google Patents

Description

Изобретение относится к форсункам с непосредственным впрыскиванием жидкого топлива в пространство сгорания, в которых распыление топлива осуществляется с помощью ультразвука и предназначено для работы в топках котлов и мартеновских печах металлургической промышленности.

Известна акустическая форсунка, содержащая цилиндрический корпус, внутри которого соосно расположена топливоподаю- ю щая труба, образующая с корпусом кольцевое сопло для подачи распылителя, имеющее в продольном сечении форму сопла Лаваля с дозвуковым и сверхзвуковым участками, и снабженная кольцевым резона- щ тором типа Гартмана [1].

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность сжигания топлива, особенно при распиливании тяжелых топлив, связанная с низкой интен- 20 сивностью ударных волн в зоне распиливания.

Цель изобретения — повышение эффективности распыливания.

Указанная цель достигается тем, что ре- 25 зонатор расположен по ходу потока за сверхзвуковым участком сопла для подачи распылителя, а в дне резонатора выполнены размещенные по кольцу, наклоненные к продольной оси форсунки сквозные каналы. 30

Кроме того, угол раскрытия сверхзвукового участка сопла составляет 30—70°, оси сквозных каналов пересекаются на продольной оси форсунки на расстоянии, равном 1 —10 внутренним диаметрам топливоподающей трубы, а суммарное сечение упомянутых каналов составляет 2—15% от площади поверхности дна резонатора.

На чертеже изображена акустическая форсунка, продольный разрез.

Форсунка содержит корпус 1 с топливоподающей трубой 2, образующие сопло 3 с дозвуковым 4 и сверхзвуковым 5 участками. На выходе сверхзвукового участка 5 выполнен резонатор 6 типа Гартмана, в дне которого выполнены каналы 7.

При работе акустической форсунки воздух (окислитель) под давлением, обеспечивающим сверхкритическое истечение струи из сопла 3, в виде конической сходящейся струи попадает в резонатор 6, тормозясь с появлением перед резонатором 6 скачка уплотнения. При этом небольшая часть воздуха с высокой скоростью проходит через каналы 7 и осуществляет грубое дробление струи жидкого топлива, подаваемого по трубе 2. Большая же часть воздуха тормозится в резонаторе 6, увеличивая в нем движение. В некоторый момент времени резонатор 6 разгружается с образованием удар731188

Claims (2)

1. Формула изобретения ной волны, выходящей в окружающее пространство, которая и воздействует на крупные капли топлива, создавая мелкодисперсный туман. Периодическое заполнение и разгрузка резонатора 6 и периодическое по- 5 явление ударных волн, частота повторения которых определяется давлением воздуха и геометрическими размерами сопла 3 и резонатора 6, приводят к непрерывному разрушению жидкой струи с образованием вы- 10 сокодисперсного аэрозоля и испарению последнего, а также к улучшенному смесеобразованию топлива с окислителем. Наиболее эффективное распиливание топлива реализуется при угле раскрытия сверхзвуко- 15 вого участка 5 сопла 3, составляющем 30— 70°, причем оси каналов 7 пересекаются на продольной оси форсунки на расстоянии, равном 1 —10 внутренним диаметрам трубы 2, а суммарное сечение каналов 7 составля- 20 ет 2—15% от площади поверхности дна резонатора 6.

   Таким образом предлагаемая форсунка позволяет интенсифицировать процесс го- 25 рения в топках, снизить расход топлива и, кроме того, позволяет формировать факел с широким спектром характеристик без изменения конструкции всего горелочного устройства. 30

   1. Акустическая форсунка, содержащая цилиндрический корпус, внутри которого соосно расположена топливоподающая труба, образующая с корпусом кольцевое сопло для подачи распылителя, имеющее в продольном сечении форму сопла Лаваля с дозвуковым и сверхзвуковым участками, и снабженная кольцевым резонатором типа Гартмана, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности распиливания, резонатор расположен по ходу потока за сверхзвуковым участком сопла для подачи распылителя, а в дне резонатора выполнены размещенные по кольцу, наклоненные к продольной оси форсунки сквозные каналы.
2. 2. Форсунка по π. 1, отличающаяся тем, что угол раскрытия сверхзвукового участка сопла составляет 30—70°, оси сквозных каналов пересекаются на продольной оси форсунки на расстоянии, равном 1—10 внутренним диаметрам топливоподающей трубы, а суммарное сечение упомянутых каналов составляет 2—15% от площади поверхности дна резонатора.