ШИРОКОФАКЕЛЬНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА Российский патент 2010 года по МПК F23D11/04 

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по а.с. СССР №306270, F02C 7/24 от 04.01.70, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого факела распыла.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла.

Это достигается тем, что в широкофакельной центробежной форсунке, содержащей корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш, корпус выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.

На чертеже изображен общий вид форсунки для распыливания жидкостей.

Широкофакельная центробежная форсунка состоит из корпуса 1 длиной L со впускным отверстием 4, выполненным в виде конфузора длиной L₁, соосного с ним дроссельного отверстия 3 диаметром d₁, камеры завихрения 2, выполненной в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного 4 и дроссельного 3 отверстий. При этом ось впускного 4 и дроссельного 3 отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения 2, т.е. имеет место тангенциальный ввод.

Соосно камере завихрения 2 расположен сопловый вкладыш 5 с внешним диаметром D₁, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 2 три калиброванных отверстия: коническое отверстие 6 с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, цилиндрическое отверстие 7 и фасонное отверстие 8 в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе. При этом диаметр d цилиндрического отверстия 7 соплового вкладыша 5 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 6 и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия 8.

Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров:

отношение диаметра d цилиндрического отверстия 7 соплового вкладыша 5 к диаметру d₁ дроссельного отверстия 3 корпуса 1 форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d₁=1,4÷2,2;

отношение внешнего диаметра D₁ соплового вкладыша 5 к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия 6 вкладыша 5 лежит в оптимальном интервале величин: D₁/D=1,2÷1,8;

отношение длины L корпуса 1 форсунки к длине L₁ конфузора впускного отверстия 4 лежит в оптимальном интервале величин: L/L₁=2,0÷2,5.

Широкофакельная центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Жидкость подается по впускному отверстию 4, выполненному в виде конфузора длиной L₁, затем проходит через соосное с ним дроссельное отверстие 3 диаметром d₁ и поступает по тангенциальному вводу в камеру завихрения 2, выполненную в виде цилиндрического стакана. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 2 проходит через калиброванное коническое отверстие 6 соплового вкладыша 5, цилиндрическое отверстие 7 и фасонное отверстие 8 вкладыша 5, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной радиуса фаски скругления на выходе фасонного отверстия 8.

Предложенная конструкция широкофакельной форсунки с диаметром выходного отверстия 9 мм при рабочих давлениях жидкости 150…250 кПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела до 140° и сохраняет устойчивость факела при давлении жидкости перед форсунками от 40 кПа и выше, при этом производительность форсунки зависит от давления жидкости на входе впускного отверстия 4.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Широкофакельная центробежная форсунка содержит корпус 1 с камерой 2 завихрения и сопловый вкладыш 5, корпус 1 выполнен со впускным отверстием 4, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия 3, а камера 2 завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий 4 и 3 в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере 2 завихрения, причем соосно камере 2 завихрения расположен сопловый вкладыш 5, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое 6, цилиндрическое 7 и фасонное 8 в виде цилиндрической части с фаской округления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия 7 соплового вкладыша 5 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 6 и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия 8. Сопловый вкладыш форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Изобретение позволяет повысить эффективность распыления топлива. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Широкофакельная центробежная форсунка, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш, отличающаяся тем, что корпус выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.

2. Широкофакельная центробежная форсунка по п.1, отличающаяся тем, что сопловый вкладыш форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.

3. Широкофакельная центробежная форсунка по п.1, отличающаяся тем, что отношение диаметра d цилиндрического отверстия соплового вкладыша к диаметру d₁ дроссельного отверстия корпуса форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d₁=1,4÷2,2; отношение внешнего диаметра D₁ соплового вкладыша к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия вкладыша лежит в оптимальном интервале величин: D₁/D=1,2÷1,8; отношение длины L корпуса форсунки к длине L₁ конфузора впускного отверстия лежит в оптимальном интервале величин: L/L₁=2,0÷2,5.