ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛИВАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ ЖИДКИХ ТОПЛИВ Российский патент 1998 года по МПК F23D11/10 F23D11/40 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топочных устройствах для улучшения качества распыливания тяжелых жидких топлив.

Известна форсунка для распыливания жидкого топлива, содержащая центральный корпус для подачи распылителя и соосно размещенный с ним корпус для подачи жидкого топлива. Отверстия в центральном корпусе распылителя выполнены таким образом, что распылитель (пар, воздух и т.п.) выходит в зазор между корпусами под углом навстречу распыливаемому топливу. Эффективность распыливания такого устройства относительно не велика, т.е. в конечном счете формируется полый факел [1]
Ближайшим техническим решением к предлагаемой конструкции является форсунка для распыливания тяжелых жидких топлив, содержащая центральный топливный патрубок, камеру смешения топлива с распылителем, в основании которой размещен завихритель топлива, а в боковой стенке выполнены тангенциальные отверстия для распылителя [2]
Недостатком данной конструкции форсунки является относительно невысокая эффективность распыливания тяжелых жидких топлив из-за неравномерности подачи распылителя в камере смешения по ее периметру.

Целью изобретения является повышение эффективности распыливания тяжелых жидких топлив.

Поставленная цель достигается тем, что в боковых стенках камеры смешения форсунки выполнена кольцевая канавка шириной 1,2 ^oC 1,3 диаметра отверстий для распылителя, которые размещены в основании канавки и оси их ориентированы по касательной к внешнему краю канавки, причем канавка расположена на удалении от фронта завихрителя топлива на расстоянии, определяемом из соотношения:

где D, d диаметр камеры смешения и завихрителя топлива соответственно;
α угол раскрытия топлива после завихрителя;
К коэффициент, учитывающий растекание жидкого топлива по поверхности.

На чертеже представлена предлагаемая форсунка для распыливания тяжелых жидких топлив.

Форсунка содержит корпус 1, центральный патрубок 2 для подачи топлива с многоканальным завихрителем 3, фронт которого расположен в плоскости основания камеры смешения 4, зафиксированной на патрубке 2 гайкой 5. Для подачи распылителя в полость камеры смешения 4 в боковой стенке ее корпуса выполнены тангенциальные отверстия 6, причем отверстия 6 расположены в основании канавки 7, выполненной на расчетном удалении от фронта завихрителя 3.

Форсунка для распыливания тяжелых жидких топлив работает следующим образом.

Жидкое топливо по центральному патрубку 2 через многоканальный завихритель 3 подается в камеру смещения 4. Раскрываясь в факел после завихрителя 3, топливо закрученным потоком растекается пленкой по образующей цилиндра на участке от завихрителя 3 до кромки канавки 7. Распылитель по зазору между корпусом 1 и патрубком 2 через отверстия 6, расположенные в основании канавки 7 и ориентированные по касательной к кромке канавки 7. Замкнутые таким образом струи распылителя в объеме канавки 7 равномерно распределяются по сечению канавки 7 и контактируют с пленкой жидкого топлива, поступающей на кромку канавки 7 от завихрителя 3, образуя однородную топливную смесь. Из камеры смешения 4 топливная смесь поступает в топочное пространство на сжигание.

Выполнение канавки 7 шириной, равной 1,2 ^oC 1,3 диаметра отверстий 6, определено опытным путем и позволяет при минимальном числе отверстий 6 получить равномерный фронт атаки жидкого топлива распылителем.

Необходимо, при использовании заявляемой конструкции форсунки канавку 7 выполнять на удалении (h) от завихрителя 3, определяемом из соотношения

где D диаметр камеры смешения 4 (диаметр полости камеры);
d диаметр завихрителя топлива 3; α угол раскрытия топлива (факела) после завихрителя 3 (принимается угол наклона топливных канавок завихрителя 3);
К коэффициент растекания топлива по поверхности при рабочих условиях (определяется экспериментальным путем, исходя из условий получения равномерной и сплошной пленки топлива по образующей цилиндра).

Соблюдение перечисленных условий конструктивного выполнения предлагаемой форсунки для распыливания тяжелых жидких топлив позволяет получить более качественное распыливание топлива по сравнению с прототипом при меньшем удельном расходе распылителя.

Использование: в теплоэнергетике, в тоночных устройствах для улучшения качества распыливания тяжелых жидких топлив. Сущность изобретения: в боковых стенках камеры смещения форсунки выполнена кольцевая канавка. Отверстия для ввода распылителя в камеру смешения расположены в основании канавки. Ширина кольцевой канавки опытным путем определена равной 1,2-1,3 диаметра отверстий для распылителя, причем сама канавка расположена от фронта подачи топлива в камеру смешения на расчетном расстоянии. 1 ил.

Форсунка для распыливания тяжелых жидких топлив, содержащая корпус, центральный топливный патрубок, камеру смешения топлива с распылителем, в основании которой размещен завихритель топлива, а в боковой стенке ее выполнены тангенциальные отверстия для распылителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности распыливания тяжелых жидких топлив, в боковых стенках камеры смешения форсунки выполнена кольцевая канавка шириной 1,2 1,3 диаметра отверстий для распылителя, которые размещены в основании канавки и оси их ориентированы по касательной к внешнему краю канавки, причем канавка расположена на удалении от фронта завихрителя топлива на расстоянии, определяемом из соотношения

где D, d диаметры камеры смещения и завихрителя топлива соответственно;
α - угол раскрытия топлива после завихрителя;
K коэффициент, учитывающий растекание жидкого топлива по поверхности.