Регулируемая пневматическая форсунка Советский патент 1992 года по МПК F23D11/06 

-Ј

Ё

Изобретение относится к устройствам распыливания жидкого топлива и м.б. использовано в камерах сгорания газотурбинных двигателей. Целью изобретения является повышение эффективности распыливания в широком диапазоне изменения режимных параметров. Форсунка содержит корпус 1, патрубок 3 подачи жидкого топлива, трубную опору 4, установленные с возможностью вращения турбину 12 и распылительный стакан 9 и приводной механизм, включающий в себя подпружиненный диск 14 сцепления, имеющий шлицееое соединение 19 с турбиной 12, фрикционные накладки 10 и 16 и центробежный регулятор, состоящий из центробежных грузов 18 с серповидными рычагами и воздействующий на диск 14 сцепления. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для распыливания жидкого топлива и может быть использовано в камерах сгорания газотурбинных двигателей.

Известна пневматическая форсунка с вращающимся распылительным стаканом, приводимым в движение внешним источником мощности 1.

Ближайшим техническим решением из известных к описываемому является форсунка, содержащая корпус с центральным патрубком подачи жидкого топлива, трубную опору, размещенную коаксиально патрубку с образованием внутреннего воздушного канала, установленные на опоре с возможностью вращения турбину в виде обода с лопатками и соединенный с ней приводным механизмом распылительный стакан, размещенные с образованием кор- пусом внешнего воздушного канала 2.

Недостатком указанной форсунки является отсутствие возможности регулирования процессами взаимодействия распиливаемой жидкости и распылителя, что снижает эффективность распыливания при изменении режимных параметров форсунки.

Целью изобретения является повыше- .ние эффективности распыливания в широком диапазоне изменения режимных параметров.

Указанная цель достигается тем, что форсунка снабжена подвижным в осевом направлении и подпружиненным диском сцепления с хвостовиком, фрикционными накладками, размещенными между диском и торцовой стенкой распылительного стакана, и центробежным регулятором, образующими указанный приводной механизм, причем центробежный регулятор выполнен в виде центробежных грузов с серповидными рычагами, закрепленных на поворотных осях на внутренней стенке обода турбины, и радиального выступа, выполненного на

О О

сл

4

хвостовике диска сцепления, взаимодействующего с указанными рычагами, обод турбины снабжен пазами, а боковая поверхность диска сцепления - выступами, образующими шлицевое соединение.

На чертеже показана регулируемая пневматическая форсунка в разрезе (на верхней части разреза положение элементов конструкции форсунки соответствует режиму малой скорости воздуха, на нижней - режиму большой скорости воздуха).

Регулируемая пневматическая форсунка содержит корпус 1 с элементом 2 топливного коллектора и центральным патрубком 3 подачи жидкого топлива, неподвижные трубную опору 4 и конус 5, прикрепленные коаксильно радиальными стойками 6 и 7 к патрубку 3, установленные с возможностью вращения на подшипнике 8 распылительный стакан 9 с фрикционной накладкой 10 и на подшипнике 11 турбина 12 в виде обода с лопатками 13, соединенные приводным механизмом. Приводной механизм содержит диск 14 сцепления с хвостовиком 1.5 и фрикционной накладкой 16, пружину 17 и центробежный регулятор, состоящий из центробежных грузов 18с серповидными рычагами, закрепленных на поворотных осях на внутренней стенке обода турбины 12, и радиального выступа, выполненного на хвостовике 15 диска 14 сцепления. Для передачи крутящего момента обод турбины 12 снабжен пазами, а диск 14 сцепления - выступами, образующими шлицевое соединение 19. В радиальных стойках 6 имеются каналы 20 для подвода топлива на внутреннюю поверхность распылительного стакана 9.

Воздух, поступающий в пневматическую форсунку, распределяется по двум контурам. Воздух внутреннего контура течет внутри трубной опоры 4, затем выходит во внутреннюю полость распылительного стакана 9 и формирует на его поверхности топливную пленку. Воздух внешнего контура проходит через лопатки 13 турбины 12, придавая ей вращательное движение, и на выходе из корпуса 1 вступает во взаимодействие с топливной пленкой, разбивая ее на жгуты и дробя на капли.

На режимах малой скорости воздуха частота вращения турбины 12 небольшая и усилие, создаваемое центробежными грузами 18, также небольшое. Диск 14 сцепления с фрикционной накладкой 16 прижат пружиной 17 к фрикционной накладке 10 распылительного стакана 9, передавая ему

вращательный момент от турбины 12. Это приводит к закрутке топливной пленки и компенсирует недостаток кинетической энергии воздушных потоков, качество распыла улучшается.

На режимах большой скорости воздуха частота вращения турбины 12 увеличивается, центробежные грузы 18 серповидными рычагами отжимают диск 14 сцепления от

фрикционной накладки 10 распылительного стакана 9, закрутки топливной плёнки не происходит. Потери энергии воздушного потока на вращение турбины 12 будут равны сумме потерь на трение в подшипнике 11 и

лопатках 13, что не является существенным для рабочего процесса в камере сгорания в целом.

Данная форсунка обеспечивает высокое качество распыла топлива как при больших, так м при малых скоростях движения воздуха в форсунке, а также лучше адаптирована к условиям применения ее в многофорсуночных камерах сгорания газотурбинных двигателей.

Формула изобретения

Регулируемая пневматическая форсун-. ка, содержащая корпус с .центральным патрубком подачи жидкого топлива, трубную опору, размещенную коаксиально патрубку с образованием внутреннего воздушного канала, установленные на опоре с возможностью вращения турбину в виде обода с лопатками и соединенный с ней приводным механизмом распылительный

стакан, размещенные с образованием с корпусом внешнего воздушного канала, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности распыливания в широком диапазоне изменения режимных

параметров, она снабжена подвижным в осевом направлении и подпружиненным диском сцепления с хвостовиком, фрикционными накладками, размещенными между диском и торцовой стенкой распылительного стакана, и центробежным регулятором, образующими указанный приводной механизм, причем центробежный регулятор выполнен в виде центробежных грузов с серповидными рычагами, закрепленных

на поворотных осях на внутренней стенке обода турбины, и радиального выступа, выполненного на хвостовике диска сцепления, взаимодействующего с указанными рычагами, обод турбины снабжен пазами,

а боковая поверхность диска сцепления - выступами, образующими шлицевое соединение.

TorwuBo