Форсунка для распыливания жидкого топлива Советский патент 1984 года по МПК F23D11/16 

2. Форсунка lion. 1, отличающая с я тем, что выходной торец завихрителя размещен внутри центральной трубы, на рассто5шии от ее среза, равном 0,5-0,75 ширины винтовой канавки завюсрителя.

3. Фо1х;унка по п.п. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что выходной срез центральной трубы размещен внутри корпуса на расстоянии от его выходного среза, равном 0,25-0,5 диаметра централг ной трубы.

1. ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛИВАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА, содержащая корП5с с СОШ1ОМ Лаваля на входе, подключешсьш к тсточнику распылител51 и через радиальные отверстия в ди(| фузорном yiacTKe к источнику топлива, а также центральную трубу, образующую с корпусом ко.чьцеБОй зазор и снабжешгую на выходе завихрителем с втшто- выми канавками, отлич-ающаяс я ахэм, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и штепсификации процесса горения топшгоа, завихритеяь вьшолне с осевым каналом, заглушенным со стороны входного торца, и с ра- диапгэными отверстиями, соединяющими его осевой канал с кольцевым зазором между корпусом и центральной трубой. (Л

Изобретение относится к технике сжигания жидкого топлива в различных горелочкых устройствах и может быть использовано в нагревательных и термических печах, обжиговьк и агломерационных

мащинах и других тепловых агрегатах.

Известна форсунка, содержащая раздающий насадок с Каналами для подачи распылителя и топлива, завихритель с тангенциальными топливными каналами и соосно установленным коническим рассекателем, имеющим цилиндрический хвостовик, образующий с завихрителем кольцевую щель. Топливо через ряд тангенциальных отверстий поступает в цент ральный канал, где под воздействием распылителя, поступающего через завихритель, распыливается tl.

Недостатком этой форсунки является невысокая надежность работы, обусловленная коксованием топшшного канала и топливных отверстий, соед шяющих топливный канал с центральным. Коксование топливного канала и тангенциальных отверстий может возникнуть при нагреве раздающего насадка в случае работы форсунки при низких скоростях топлива (малых расходах топлива) или при включен га форсунки, когда возможен остаток жидкого топлива в канале и особенно в его тупике. Кроме того, топливо раздается и сжигается только в периферийной зоне воздуха горетючного устройства. Центральная зона в горении не используется, т.е. снижается интенсивность горения .

Известна также форсунка, содержащая узел подготовки газомазутной эмульсии и раздающий насадок, состоящий из двух коаксиально располюженных каналов и отражателя, вьшолненного со сквозным каналом в центральной части, снабженJOiiM завихрителем, и установленного с зазором на выходном торце раздающего насадка 2.

Недостатками известной форсунки являются невысокие надежность конструкции и интенсивность горения топлива.

Невысокая надежность конструкции обусловлена быстрым обгоранием отражателя под воздействием высоких (до 1600°С и вьпие) температур продуктов сгорания в факеле.

Невысокая интенсивность горения топлива вызвана неравномерной раздачей его в поток воздуха горелки, так как топливо из насадка поступает только в периферийную зону, а центральная зона экранируется отражателем и в распыливании топлива участия не принимает.

Цель изобретения - поньщ1ение эксплуатационной надежности конструктга и интенсификация процесса горения топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке для распыливания жидкого топл1та, содержащей корпус с соплом Лаваля на входе, подключенным к источнику распылителя и через радиальные отверстия в диффузорном участке к источнику топлива, а также центральную трубу образующую с корпусом кольцевой зазор и снабженную на выходе завихритекем с винтовыми канавками, завихритель выполнен с осевым каналом, заглушенным со стороны входного торца, и с радиальными отверстиями, соединяющими его осевой канал с кольцевым зазором между корпусом и центральной трубой.

Выходной торец завихрителя размещен внутри центральной трубы на расстоянии от ее среза, равном 0,5-0,75 ширины винтовой канавки завихрителя.

Выходной срез центральной трубы размещен внутри корпуса на рассто$шии от его выходного среза, равном 0,25-О,5 диаметра центральной трубы.

Наличие завихрителя, выполненного с осевым каналом, заглушенным со РОНЫ вхошюго торца н с радиальными отверсттшми, coeaHHflraiitmvfti его осевой канал с кольцевым зазором между корпусом и центральной трубой, позволяет Ш1тенсифицнроЕать горение топлива за счет более равном жой (по площади орошения) раздачи топлива в поток воздуха горелочного устройства. В этом случае жидкое топливо под воздействием 13оздуха, поступающего из завихрителя, инжектируется в периферийную воздуха горелочного устройства, а также в центральную зону через радиальные отверстия, соединяющие кольцевой зазор с осевым каналом завихрителя. Таким образом, при горении используется и центральная зона горелочного устройств что существегшо повьплает интенсивность горения топлива. Для организаций на выходе из центральной трубы равномерной по окружнос ти закрученной струи завихритель размещен внутри центральной трубы на рас стоянии от ее среза, равном 0,5-0,75 щирины винтовой канавки завкхрителя. Размещение завихритедя на расстояшга меньше 0,5 шир1шы винтовой канашси завихрителя приводит к расслоеншо закрученной струи по числу канавок завихрителя, что ухудшает равномерность распределения топлива по потоку воздуха горелочного устройства и снижает интенсивность горения топлива. Размещение завихриа еля на расстоянии больше 0,75 ширины винтовой канавки завихрителя ухудшает крутку (ра крытие) воздуха, выходящего из цент-ральной трубы, что снижает качество распыливания и интенсивность его горения. Для создания возможности поступлен газомазутной эмульсии из кольцевого зазора между корпусом и центральной трубой через радиальные отверстия в осевой канал завихрителя выходной срез центральной трубы размещен внутри кор пуса на расстоянии от его выходного среза, равном 0,25-0,5 диаметра цент ральной трубы. Размещение центральной трубы от вькодлого среза корпуса на расстоянии менее 0,25 диаметра центральной трубы как показали опыты, прттодит к ахэму, что струя распышгаающего агента, поступающего из завихрителя, раскрываетcff на значительном расстоянии от выхо ного среза центральной трубы и не взаииодействует с ггизомазутной эмульсией 024 вытекаюшеГ из кож цевого зазора между KopnycoNi и цеит)1эплгзной . .Это приводит к снижению качества мспыливания гопшша, а та1сн е к уменьшению гидравл1гческого сопротивления потока газомазутной эмульсии на выходе кольцевого зазора (нет поопора струи газомазутной эмульсии). Газомазутная cNtecb будет поступать в поток воздуха горелочного устройства только из кольцевого зазора, а потока через радиальные от- верст1ш и осевой канал завихртгтеля не будет.шсим образом, интенс шность горения топл1гва понижается. IРазмещение цент1эальной трубы от выхошюго среза корпуса на расстоянии больше 0,5 диаметра центральной трубы лргаюдит к тому, что струя распышгвающего агента, выходящего из завихрителя, перекрывает сечение кольцевого зазо1эа, и гидравлическое сопрот пвление noToi-cy газомазутпой смеси на выходе из кольцевого зазора резко возрастает. Газомазутная смесь начшшет поступать в OCUOEHOM через 1 ациальные отверстия U осевой канал завпхрителя. Качество распыл гоания и равномерность распределенп5 топшпза по noToicy воздуха горелочного устройств ухудшается, в результате чего снт1жается иитенс1тность горения топлива. На фиг. 1 изображена предлагаемая форсуякА для раслт ливапия жи.дкого топлива, проаольиы раз|эез; на ф1п 2 выходлой j iacTOK , продольный разрез. Форсунка содержит корпус 1 с соплом 2 на входе, подключенным к источник расды.титежт и через радиальные oiBepcTvm 3 в )узорном участке к нсточишг топлава, центральную тру. 4, образуюшую с корпусом кольцевой зазор 5 U снабжешгдо на выходе завихрителем 6 с виитовьшп канавками 7. Завихритель 6 вьшолгшп с осевык каналом 8, заглушенным со стороны входного торца, и с радиальными отверстиями 9, caeдшшющvIмu его осевой канал 8 с кольдевык; зазором 5 между Kopnj-coKi 1 и центральной трубой 4. Корпус снабжен патруб);ами 10 и 11 для подвода распылителя и топлива соответстве)ш6. Форсушса рабо1ает спедующггм образом. тонливо через патрЗбок 11 и отверстия 3 подается в сопло Лавадя 2, где под воздействием сверхзвуко- вого потока расгаыливакяцего агента, поступающего через патрубок 10 в сопло Лаваля 2, подвергается дроблению, Готовая газомазутная смесь движется по кольцевому зазору 5 между корпусом 1 и центральной трубой 4. В то же время в центральную трубу 4 подается распыливающий агент, который в завихрйтеле 6, проходя по винтовым канавкам 7, закручивается и, встречая гезомазутасую эмульсгао, выходящую из кольцевого зазора 5, дополнительно дробит йалли жидкого топлива, одновременно отклоняя поток ra3OMa3yTiioft сме си по периферии Одновременно часть га зомазутаой эмульсии за счет увеличения гидравлического сопротивления на выходе ее из кояьцевогчэ зазора 5 между корпусом 1 и центральной трубой 4, 10 2 обусловленного поджатием веерно рас- ходящейся закрученной струи распыливающего агента, выходшлего из завихрите пя G, пос;тупает через радшальньге отверстия 9 в осевой канал 8, Таким образом аостигаеэх;я равномерная раздача топлива в периферийную и Центральную зоны горения, что интенсифицирует горение топлива. В настоящее время большое распространение нагревательные и термические печи со сводовым отоплением при помощи плоскопламенных горелок. Прещигаемая форсунка дает возможность сжигать в плоскопламенных горел1ШХ мазут Б качестве как основного, так и резервного топлива.