ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА Российский патент 2004 года по МПК F23D11/04 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для распыливания вязких горючих жидкостей в топках котлов.

Известны форсунки (патент Германии №198956, 1905 г.), содержащие корпус с соплом и камерой закручивания, торцевая стенка которой, расположенная напротив сопла, имеет углубление.

Недостатками таких форсунок являются невозможность обеспечения достаточной степени дисперсности горючей жидкости и необходимость высокого давления жидкого топлива для обеспечения нормальной работы.

Известна центробежная форсунка (а.с. СССР №663965, F 23 D 11/04, 1974 г.) - ближайший аналог, содержащая корпус с соплом и камерой закручивания, торцевая стенка которой, расположенная напротив сопла, имеет углубление, выполненное конусным с углом, при вершине равным 140-170°.

Недостатком такой форсунки является невозможность обеспечения эффективного распыливания и гомогенизации жидкого топлива за счет использования тепловой энергии струй жидкого топлива.

Целью заявляемого изобретения является создание центробежной форсунки, обеспечивающей эффективное распыливание жидкого топлива и его гомогенизацию за счет соударения струй жидкого топлива.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции используется примыкающий к камере закручивания прижимной диск, который крепится к трубчатому корпусу форсунки с помощью накидной гайки, с противоположной стороны к камере закручивания присоединена отводная труба, а к корпусу присоединена сообщающаяся с его внутренней полостью труба подачи жидкого топлива, снабженная соплом, выполняющим роль струйного насоса, на уровне которого к трубе подачи топлива присоединен патрубок, соединяющий эту трубу с отводной трубой, при этом ось патрубка расположена примерно на уровне выходного отверстия сопла, выполняющего роль струйного насоса.

Анализ аналогов показал, что такая конструкция центробежной форсунки является новой, она позволяет осуществлять эффективное распыливание топлива соплом за счет того, что часть топлива, поступающая в камеру закручивания (дополнительно подогретая за счет близкого расположения к факелу), а другая часть топлива за счет подсоса из отводной трубы соплом, выполняющим роль струйного насоса, расположенного в трубе подачи топлива, подмешивается к топливу в трубе подачи топлива, при этом за счет соударения струй основного потока и подмешиваемого топлива происходит его гомогенизация. Качество распыливаемого топлива зависит от соотношения расходов топлива, поступающего в камеру закручивания и на распыливающее сопло. Чем больше это соотношение, тем более обеспечивается мелкодисперсное распыливание топлива, а следовательно, тем лучше обеспечивается его более полное сгорание (Справочник по пыле- и золоулавливанию. Энергоатомиздат, 1983 г., стр. 136-138).

Заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью приведенных выше признаков, дающих положительных эффект, и обладает признаками соответствия критерию “изобретательский уровень”.

На фиг.1 приведена предлагаемая центробежная форсунка; на фиг.2 - разрез по А-А.

Центробежная форсунка содержит трубчатый корпус 1, в полости 2 которого размещена камера закручивания 3 с тангенциальными каналами 4, к которой примыкает прижимной (сопловой) диск 5, крепящийся к корпусу 1 накидной гайкой 6. К камере закручивания 3 со стороны, противоположной прижимному (сопловому) диску 5, примыкает отводная труба 7. К корпусу 1 присоединена труба подачи топлива 8, сообщающаяся с полостью 2; внутри трубы 8 закреплено сопло 9, выполняющее роль струйного насоса. Труба 8 соединена патрубком 10 с отводной трубой 7, причем ось патрубка 10 в месте присоединения к трубе 8 расположена примерно на уровне выходного отверстия сопла 9. Форсунка размещается перед амбразурой 11 топки котла.

Центробежная форсунка работает следующим образом. Из трубы 8 подогретое в мазутонасосной (на фиг.1 и 2 не показана) топливо под давлением подается в полость 2 корпуса 1, где оно дополнительно нагревается за счет близкого расположения к факелу, откуда часть топлива поступает в камеру закручивания 3, где благодаря тангенциальному подводу через каналы 4 жидкое топливо приобретает вращательное движение и в камере 3 формируется естественный вихрь. Часть жидкого топлива поступает из камеры 3 в сопло диска 5. Эффективное мелкодисперсное распыливание топлива зависит от соотношения расходов топлива, поступающего в камеру 3 и в сопло диска 5. При увеличении этого соотношения обеспечивается более мелкодисперсное распыливание топлива, что приводит к его более полному сгоранию (Справочник по пыле- и золоулавливанию. Энергоатомиздат, 1983, стр. 136-138). Часть форсунки, расположенная ближе к факелу, получает от него дополнительное тепло, что приводит к дополнительному подогреву части топлива, поступающего в камеру 3. Под действием сопла 9, выполняющего роль струйного насоса, часть топлива отсасывается через патрубок 10 из отводной трубы 7 в трубу 8, где истекающие из сопла 9 струи соударяются с дополнительно подогретыми струями, поступающими из патрубка 7 через патрубок 10, что приводит к гомогенизации топлива.

Заявляемая центробежная форсунка является промышленно применимой, т.к. включает в себя реально осуществимые элементы, изготовление и монтаж которых не вызывает затруднений.

Предлагаемая центробежная форсунка по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществить гомогенизацию и эффективное мелкодисперсное распыливание жидкого топлива, что способствует его более полному сгоранию.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для распыливания вязких горючих жидкостей в топках котлов. Технический результат заключается в повышении эффективности распыливания жидкого топлива и его гомогенизации за счет использования соударения струй жидкого топлива. Центробежная форсунка содержит корпус с соплом и камеру закручивания. Примыкающий к камере прижимной диск крепится к трубчатому корпусу с помощью накидной гайки, к камере закручивания с противоположной стороны присоединена отводная труба. Форсунка дополнительно содержит трубу подачи жидкого топлива с соплом, выполняющим роль струйного насоса, патрубок, ось патрубка расположена на уровне выходного отверстия сопла. 2 ил.

Центробежная форсунка, содержащая корпус с соплом и камерой закручивания, отличающаяся тем, что примыкающий к камере закручивания прижимной диск крепится к трубчатому корпусу с помощью накидной гайки, с противоположной стороны к камере закручивания присоединена отводная труба, а к корпусу форсунки присоединена сообщающаяся с его внутренней полостью труба подачи жидкого топлива, снабженная соплом, выполняющим роль струйного насоса, на уровне которого к трубе подачи топлива присоединен патрубок, соединяющий эту трубу с отводной трубой, при этом ось патрубка в месте присоединения к трубе подачи топлива расположена примерно на уровне выходного отверстия сопла, выполняющего роль струйного насоса.