Ротационная форсунка Советский патент 1986 года по МПК F23D11/06 

Изобретение относится к устройствам для распыливания и сжигания жидких топлив в топках паровых котлов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 929964.

Цель изобретения - повышение полноты сгорания и снижение токсичности продуктов сгорания.

На фиг. 1 изображена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 - лопаточные венцы,

ней поверхности стакана 3 и истекает с его кромки в виде тонкой пелены.

При подаче воздуха под давлением в коль цевой конфузорный канал 4 он ускоряется и истекает в зону смесеобразования через каналы 6 и 8, выполненные выступами 5 и 7 соответственно, образуя скрещивающиеся воздушные струи. При этом каждая струя при своем течении в полуоткрытых каналах 6 и 8 подкручивается скрещивающимися

развертка; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1. 10 с ней струями, так что в зоне смесеобразоРотационная форсунка содержит корпус 1 с насадком 2, установленным в нем по оси ротационным распылителем топлива в виде стакана 3, образующего с выходным участком насадка 2 кольцевой конфузорный канал 4 для подачи первичного воздуха, а на внешней поверхности стакана 3 вблизи его выходной кромки выполнены выступы 5, образующие каналы 6. На внутренней поверхности насадка 2 выполнены выступы 7,

15

вания образуются два соосных веерных ряда с противоположно закрученными осями вихревых дорожек, течение которых характеризуется значительными градиентами окружной составляющей скорости. Попадая в поле вихревых дорожек, окружающих жидкостную пелену, последняя дробится на мелкие капли, которые интенсивно перемешиваются с воздушным потоком и образуют однородную горючую смесь. Противоположобразующие каналы 8, перекрываемые высту- 2о но закрученные вихри заметно интенсифипами 5 стакана 3 при вращении последнего, причем выступы 5 и 7 соответственно стакана 3 и насадка 2 выполнены в виде коаксиально размещенных один в другом лопаточных венцов с противоположным наклоном лопаток к оси форсунки.

Шаг между выступами 5 или 7, образующими каждый лопаточный венец, выполнен примерно равным их высоте Н и с учетом толщины выступов 5 или 7, составляющей ,9-1,2) Н, а их количество выполнено различным, составляющим преимущественно простые некратные числа, например 17 и 19. Углы установки выступов 5 и 7 могут быть разными и зависят от требуемой длины факела распыливания и горения топлива, а также от скорости вращения стакана 3 и его диаметра.

Форсунка работает следующим образом.

При вращении стакана 3 и подаче в полость корпуса I жидкого топлива оно истекает через полость стакана 3, растекается под действием центробежных сил по внутрен25

30

35

цируют тепломассоперенос в зоне горения, что повышает скорость выгорания топлива и уменьшает содержание в продуктах сгорания токсичных компонентов.

Наиболее устойчивы вихревые дорожки в случае, если соотношение сторон каналов 6 и 8 близко к 1, в противном случае устойчивость вихрей резко уменьшается. Выполнение числа выступов 5 и 7 нечетным и различным исключает возможность возникновения неоднородностей в зоне горения, а также резонансных явлений, разрушающе действующих на форсунку.

Выполнение выступов 5 стакана 3 и выступов 7 насадка 2 в виде коаксиально размещенных один в другом лопаточных венцов с противоположным наклоном лопаток к оси форсунки обеспечивает ликвидацию застойных зон за выступами, в которых возможно оседание на выступах капель топлива, их коксование и образование нагара, чем обеспечивается высокая дисперсность распыливания горючей смеси.

ней поверхности стакана 3 и истекает с его кромки в виде тонкой пелены.

При подаче воздуха под давлением в кольцевой конфузорный канал 4 он ускоряется и истекает в зону смесеобразования через каналы 6 и 8, выполненные выступами 5 и 7 соответственно, образуя скрещивающиеся воздушные струи. При этом каждая струя при своем течении в полуоткрытых каналах 6 и 8 подкручивается скрещивающимися

с ней струями, так что в зоне смесеобразо

вания образуются два соосных веерных ряда с противоположно закрученными осями вихревых дорожек, течение которых характеризуется значительными градиентами окружной составляющей скорости. Попадая в поле вихревых дорожек, окружающих жидкостную пелену, последняя дробится на мелкие капли, которые интенсивно перемешиваются с воздушным потоком и образуют однородную горючую смесь. Противоположно закрученные вихри заметно интенсифи

0

5

цируют тепломассоперенос в зоне горения, что повышает скорость выгорания топлива и уменьшает содержание в продуктах сгорания токсичных компонентов.

Наиболее устойчивы вихревые дорожки в случае, если соотношение сторон каналов 6 и 8 близко к 1, в противном случае устойчивость вихрей резко уменьшается. Выполнение числа выступов 5 и 7 нечетным и различным исключает возможность возникновения неоднородностей в зоне горения, а также резонансных явлений, разрушающе действующих на форсунку.

Выполнение выступов 5 стакана 3 и выступов 7 насадка 2 в виде коаксиально размещенных один в другом лопаточных венцов с противоположным наклоном лопаток к оси форсунки обеспечивает ликвидацию застойных зон за выступами, в которых возможно оседание на выступах капель топлива, их коксование и образование нагара, чем обеспечивается высокая дисперсность распыливания горючей смеси.

7. 5

6. .8

//Л

Вид А

2 7

Фи2.2

Составитель С. Гудкова

Редактор А. КозоризТехред И. ВересКорректор В. Бутяга

Заказ 3378/36Тираж 514Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.З