Форсунка Советский патент 1986 года по МПК F23D11/04 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при сжигании жидких топлив в вихревых и циклонных топках, а также в металлургической, химической промышленности для получения плоского факела распыленной жидкости.

Цель изобретения - увеличение угла раскрытия факела и повышение равномерности распыла.

На фиг. 1 показана форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - распыливаюш,ая шайба, вид сбоку; на фиг. 4 - экспериментальная зависимость относительной плотности орошения Ч/ЧтдхПо ширине факела Ь на расстоянии 20 калибров от выходного сечения форсунки.

Форсунка содержит корпус 1 с закрепленной в нем распыливаюш,ей шайбой 2 в виде полого конуса с выходным осесимметричным соплом 3. Сечение выходного сопла 3 в плоскости, перпендикулярной оси корпуса 1, имеет форму овала.

Кривой 4 обозначена зависимость относительной плотности орошения Ч/Ч„ах рине факела Ь, предлагаемой форсунки, кривой 5 - для форсунки с соударяющимися струями, кривой 6 - для форсунки с распыливаюшей шайбой, выполненной в виде полого конуса, но с прямоугольным в плане отверстием. Обозначены также q - плотность орошения в данной топке, л/с; - максимальная плотность орошения в факеле, л/с.

Форсунка работает следующим образом.

Распыливаемая жидкость, например, мазут под давлением 2-4 МПа подается в корпус 1 форсунки, откуда она поступает в полый конус шайбы 2. В этом конусе струя жидкости принимает его форму и давление жидкости в нем направлено перпендикулярно его поверхности. Минуя выходное сечение сопла 3, струя истекает в виде факела в топку, в которой давление обычно составляет 01 МПа.

Истечение струи жидкости начинается у боковых кромок выходного сечения сопла 3, при этом факел полностью раскрывается на угол раскрытия оСд.

Из геометрического определения величины угла раскрытия оС, плоского факела в предлагаемой форсунке следует, что оС может быть определен по соотношению оСо 200-Д где - угол при вершине конуса шайбы 2. Из этого соотношения вытекает, что угол раскрытия факела практически мо- J жет быть увеличен до 180° уменьшением уг- ла-й. При этом величина cCj зависит только от значений угла при вершине конуса, а последний зависит только от соотношения геометрических параметров конуса, т.е. значений высоты конуса h и радиуса его ос нования Г1 и не зависит от глубины h сопла 3. Это позволяет в предлагаемой форсунке только изменением величины глубины hi сопла 3, а следовательно, изменением его длины {и площади Fвыходного сечения соп5 ла 3 обеспечить максимальный и постоянный угол раскрытияо в факела для любого диапазона производительности форсунки, что обеспечит стабильность качества смешения топлива с воздухом и в целом эффективность сжигания жидкого топлива.

0 Кроме того, в предлагаемой форсунке угол раскрытия факела cjC, 180° ослабляет влияние стягивания пленки жидкости перед распыливанием на ширину факела.

Выполнение сопла 3 в плоскости, перпен5 дикулярной оси корпуса 1, в форме овала позволяет подбором его геометрических размеров ajt, т.е. подбором изменения площади этого сечения F по длине сопла 3, обеспе- читьЛРдР const в каждой точке выходного отверстия.

0 Последнее гарантирует постоянный расход жидкости по длине I сопла 3, а следовательно, равномерную по ширине плоского факела плотность орошения (фиг. 4).

Выполнение распыливающей шайбы 2 в виде полого конуса и расположение выход5 ного сопла 3 в плоскости, перпендикулярной оси корпуса 1, позволяет увеличить угол раскрытия плоского факела с 22 до 180°. Причем изменением при вершине конуса и глубины отверстия, а также радиуса

д основания конуса и его высоты в предлагае- мой форсунке достигается требуемый угол раскрытия для номинальной производитачь- ности, т.е. обеспечивается требуемая по условиям сжигания мазута ширина факела. Выполнение выходного сопла 3 в плос5 кости, перпендикулярной оси корпуса 1, в форме овала обеспечивает равномерную по ширине факела плотность орошения. Все это повышает качество сжигания мазута.

2

фиг.2

фиг.З

фиг.