ФОРСУНКА Российский патент 2009 года по МПК F23D11/00 

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

Известны форсунки (патент Германии №19856, 1905 г.), содержащие корпус с соплом и камерой закручивания, торцовая 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, F23D 11/04, 1974 г.) - ближайший аналог, содержащая корпус с соплом и камерой закручивания, торцовая 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, что снижает эффективность горения факела.

Целью заявляемого изобретения является создание форсунки, обеспечивающей эффективное горение факела за счет использования гомогенизации топлива.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции используется корпус, сопло расположено в прижимной гайке, навинченной на трубчатый корпус, и имеет форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону топки, внутри прижимной гайки закреплена распределительная шайба с отверстиями для прохода топлива, в сопле расположен сопловый диск, также имеющий форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону топки, и образующий с внутренней поверхностью сопла на его выходе круговой щелевой канал для выхода топлива, сопловой диск закреплен на цилиндрическом стержне, ввинченном в распределительную шайбу, к которой с противоположной стороны прикреплен шток, на конце которого закреплен рассекатель в форме конуса, вершина которого направлена навстречу потоку топлива, при этом прижимная гайка и сопловый диск выполнены из жаропрочного материала и размещены в амбразуре топки.

Анализ аналогов показал, что заявляемая конструкция форсунки является новой. Новизна конструкции заключается в том, что применение рассекателя приводит к «рассечению» потока топлива конусом рассекателя на струи, прижимающиеся к нагретой внутренней поверхности прижимной гайки, в результате топливо (предварительно нагретое в узле подготовки к сжиганию) еще более нагревается, разжижается и, пройдя через отверстие в распределительной шайбе, ударяется о нагретый сопловый диск, гомогенизируется, его дисперсность улучшается (П.П.Запевалов «Диспергирование жидкостей в эмульгирующих аппаратах сельскохозяйственного производства», МСК, издание Омского СХИ, 1982). Затем топливо подается в круговой щелевой канал между внутренней поверхностью прижимной гайки и сопловым диском и выходит из него в форме кольцевой тонкой гомогенизированной пленки, что обеспечивает более эффективное горение факела.

Из изложенного следует, что при реализации заявляемого технического решения достигается положительный результат, заключающийся в гомогенизации жидкого топлива, обеспечивающий более эффективное горение факела.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».

На чертеже приведена предлагаемая форсунка, содержащая трубчатый корпус 1, на который навинчена прижимная гайка 2 с соплом 3. В гайке 2 закреплена распределительная шайба 4 с отверстиями 5 для прохода топлива. В распределительную шайбу 4 ввинчен цилиндрический стержень 6, на котором закреплен сопловый диск 7. Сопло и сопловый диск имеют форму усеченных конусов, большие основания которых обращены в сторону топки. Внутренняя поверхность сопла 3 и сопловый диск 7 образуют на выходе сопла 3 круговой щелевой канал 8. С противоположной стороны к распределительной шайбе 4 прикреплен шток 9, на конце которого закреплен конусный рассекатель 10, обращенный вершиной 11 навстречу потоку топлива.

Форсунка работает следующим образом. Часть форсунки, на которой находится прижимная гайка 2, размещена в амбразуре топки. Топливо, предварительно нагретое в узле подготовки к сжиганию, нагнетается в трубчатый корпус 1 и, обтекая конусную поверхность рассекателя 10, прижимается к нагретой внутренней поверхности прижимной гайки 2, при этом происходит гомогенизация топлива, улучшается его дисперсность. Далее топливо проходит через отверстие 5 в распределительной шайбе 4 и ударяется о хорошо нагретую конусную поверхность соплового диска 7, при этом топливо еще более гомогенизируется и далее через круговой щелевой канал 8 в виде тонкой кольцевой гомогенизированной пленки поступает в топку, при этом горение факела происходит более эффективно.

Заявляемая форсунка является промышленно применимой, так как не содержит в себе элементы, которые не могут быть изготовлены промышленностью, а монтаж элементов не вызывает затруднений.

Предлагаемая форсунка по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять гомогенизацию жидкого топлива и его распыливание в топке, обеспечивая при этом высокую эффективность горения факела.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для распыливания горючих жидкостей в топках котлов. Форсунка содержит корпус с соплом, которое расположено в прижимной гайке, навинченной на трубчатый корпус, и имеет форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону топки, внутри прижимной гайки закреплена распределительная шайба с отверстиями для прохода топлива, в сопле расположен сопловый диск, также имеющий форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону топки, и образующий с внутренней поверхностью сопла на его выходе круговой щелевой канал для выхода топлива, сопловый диск закреплен на цилиндрическом стержне, ввинченном в распределительную шайбу, к которой с противоположной стороны прикреплен шток, на конце которого закреплен рассекатель в форме конуса, вершина которого направлена навстречу потоку топлива, при этом прижимная гайка и сопловый диск выполнены из жаропрочного материала и размещены в амбразуре топки. Изобретение позволяет повысить эффективность горения факела за счет распыливания жидкого топлива и его гомогенизации при ударении струй топлива о нагретую поверхность рассекателя, внутреннюю поверхность прижимной гайки, поверхность соплового диска. 1 ил.

Форсунка, содержащая корпус с соплом, отличающаяся тем, что сопло расположено в прижимной гайке, навинченной на трубчатый корпус, и имеет форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону топки, внутри прижимной гайки закреплена распределительная шайба с отверстиями для прохода топлива, в сопле расположен сопловый диск, также имеющий форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону топки, и образующий с внутренней поверхностью сопла на его выходе круговой щелевой канал для выхода топлива, сопловый диск закреплен на цилиндрическом стержне, ввинченном в распределительную шайбу, к которой с противоположной стороны прикреплен шток, на конце которого закреплен рассекатель в форме конуса, вершина которого направлена навстречу потоку топлива, при этом прижимная гайка и сопловый диск выполнены из жаропрочного материала и размещены в амбразуре топки.