Ротационная форсунка Советский патент 1992 года по МПК F23D11/04 

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для распыливания и га - зификации жидких топлив с целью их сжигания в топках котлов и печей, а также может быть использовано, например, в химической, пищевой промышленности, системах кондиционирования воздуха для распыливания и испарения жидких сред.

Известно устройство для распыливания жидкого топлива с его частичной предварительной газификацией, содержащее корпус с установленным на валу дисковым распылителем, к основанию которого подведена жестко закрепленная топливоподающая трубка. Для подачи воздуха на горение имеется центральная труба с двумя проходами: основным - прямоточным и вспомогательным - периферийным с закруткой потока (заявка Японии Ns 53 - 4370, кл. F 23 D 11 /04).

Известна также ротационная форсунка для сжигания жидкого топлива, включающая корпус, являющийся воздушным коллектором, снабженным кольцевым выпускным каналом, по оси корпуса установлен полый топливоподающий вал с участком раздачи топлива, оканчивающийся расположенным концентрично валу конусным распылителем (авт. св. № 643718, кл. F 23 D 11/06).

Наиболее близкой предлагаемому изобретению является ротационная форсунка (авт. св. Ns 1495572, кл. F 23 D 11/04), включающая корпус с воздушным патрубком, центральный топливоподающий вал с сопловым аппаратом, снабженный конусным насадком, охваченным наружным распылителем в виде усеченного конуса, и установленным концентрично-цилиндрическим кожухом с кольцевой щелью, охватывающим с образованием кольцевого канала конусный насадок, в котором установлены радиальные лопатки.

Данная форсунка обладает недостаточной эффективностью при сжигании высоковязких жидких топлив, ввиду недостаточной степени их газификации, что ведет к закок- совыванию экранных поверхностей топки, снижению теплопередачи, перерасходу топлива и воздуха на горение и увеличению количества вредных выбросов в атмосферу.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности сжигания жидких топлив различной вязкости за счет увеличения степени их газификации и, таким образом, обеспечения гомогенного смещения топлива с окислителем, а также увеличение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в известной ротационной форсунке, содержащей корпус с воздухоподводящим патрубком и воздухораспределительной перегородкой с центральным и периферийным каналами, установленный по оси корпуса топливоподающий вал с сопловым аппаратом, снабженный в выходном участке конусным насадком, охваченным наружным распыливающим элементом в виде обечайки по форме усеченного конуса, имеется по меньшей мере один дополнительный распыливающий элемент в форме усеченного конуса, размещенный между конусным насадком и наружным распылителем, имеющий как и конусный насадок, со стороны большего основания ограничительные буртики с перепускными отверстиями. Распылители концентрично закреплены с помощью стержневых штанг на, по меньшей мере, двух цилиндрических гильзах регулировочного узла, установленных в зоне

радиальных отверстий соплового,аппарата с возможностью продольного перемещения и имеющих радиальные отверстия с топли- воподающими трубками, подведенными к

распыливающим элементам со стороны их меньших оснований. При этом ближайшая к конусному насадку цилиндрическая гильза в продольных отверстиях своего тела содержит регулирующие клапаны с пружинками,

0 в которые упираются регулировочные стержни другой гильзы.

На чертеже показана предлагаемая форсунка, продольный разрез.

Ротационная форсунка состоит из кор5 пуса 1 с воздухоподводящим патрубком 2 и воздухораспределительной перегородкой 3 с центральным 4 и периферийным с закручивающими лопатками 5 каналами установленного по оси корпуса полого вала 6 с

0 сопловым аппаратом 7, представляющим собой три кольцевых ряда радиальных отверстий, охваченных регулировочным узлом 8, заканчивающегося конусным насадком 9, который охвачен наружными распылителя5 ми 10 и 11 в виде обечаек по форме усеченного конуса. Со стороны больших оснований конусный насадок 9 и средний распыливающий элемент 10снабжены ограничительными буртиками 12 и перепускны0 ми отверстиями 13. Регулировочный узел 8 выполнен в виде установленных на валу 6 с возможностью продольного перемещения двух гильз 14 и 15 и кольцевыми радиальными отверстиями 16, соединенными с по5 мощью топливоподающих трубок 17 с поверхностью соответствующего распылителя со стороны его меньшего основания Ближайший к конусному насадку 9 кольцевой ряд радиальных отверстий сопловогс

0 аппарата 7 имеет подпружиненные регулирующие клапаны 18, установленные в продольных отверстиях ближайшей конусному насадку гильзы 14 и управляющиеся регулировочными стержнями 19 дру

5 гой гильзы 15. Распыливающие элементы К и 11 сопряжены с гильзами 14 и 15 с по мощью стержневых штанг 20.

Предлагаемая ротационная форсунке позволяет распыливать с газификацией топ

0 ливо различной вязкости за счет подбор, оптимального сочетания количества пода ваемого жидкого топлива определенное вязкости и площади поверхности распыли теля, с которой происходит испарение этоп

5 топлива. Регулирование количества подава емого жидкого топлива осуществляется помощью регулирующих клапанов 18, час тично или полностью открывающих проход ное сечение ближайших к конусном1 насадку 9 радиальных отверстий сопловоп

аппарата 7, или путем частичного или полного совмещения радиальных отверстий 16 в телах цилиндрических гильз 14 и 15 с аналогичными радиальными отверстиями соплового аппарата 7. Регулирование площади поверхности конусного распылителя осуществляется путем частичного или полного перемещения наружных распылителей 10 и 11 внутрь корпуса 1 форсунки.

Регулирование реализуется путем перемещения цилиндрических гильз 14 и 15 по валу 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом,

В случае использования высоковязкого топлива распылители 9,10 и 11 установлены в сомкнутом состоянии. При этом регулировочные стержни 19 цилиндрической гильзы 15 упираются в регулирующие клапаны 18 цилиндрической гильзы 14, которые, сжимая пружинки, частично перекрывают ближайшие к конусному насадку радиальные отверстия соплового аппарата 7. Другие же радиальные отверстия соплового аппарата 7 перекрыты телами цилиндрических гильз 14 и 15. При вращении вала 6 жидкое топливо поступает через ближайший к конусному насадку 9 кольцевой ряд радиальных отверстий соплового аппарата 7 на поверхность конусного насадка 9, причем при проходе через пружинки происходит первичное дробление топлива и, двигаясь в виде тонкой пленки от основания к периферии, нагревается и более легкие фракции испаряются. Неиспарившаяся часть топлива скапливается в полости, ограниченной буртиком 12 и по перепускным отверстиям 13 попадает на поверхность наружного распылителя 10, при движении по которой испаряются более тяжелые фракции. Неиспарившееся топливо скапливается в полости, ограниченной буртиком 12 этого распылителя и по перепускным отверстиям 13 попадает на поверхность другого наружного распылителя 11, с которой испаряется окончательно.

При использовании топлива меньшей вязкости распылители 10 и 11 полностью или частично передвигаются внутрь форсунки. Это реализуется путем смещения гильз вдоль вала ближе к воздухораспределительной перегородке. Таким образом, данная форсунка обеспечивает возможность эффективной газификации и последующего сжигания жидкого топлива различной вязкости.

Формула изобретения

Ротационная форсунка, содержащая

корпус с воздухоподводящим патрубком и воздухораспределительной перегородкой с центральным и периферийным, снабженные радиальными лопатками, каналами, установленный по оси корпуса и подключенный к источнику топлива полый вал с сопловым аппаратом, снабженный в выходном участке конусным насадком, ох ваченным наружным распылителем в виде

обечайки по форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к воздухораспределительной перегородке, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания жидких топлив

различной вязкости путем увеличения степени их газификации и расширения диапазона регулирования форсунки, она снабжена регулировочным узлом и по меньшей мере, одним дополнительным распылителем, размещенным между конусным насадком и наружным распылителем, и выполненным в виде обечайки по форме усеченного конуса с ограничительным буртиком и перепускными отверстиями, конусный насадок также снабжен ограничительным буртиком с перепускными отверстиями, выполненными со стороны его большего основания, и обращен последним к воздухораспределительной перегородке,

распылители установлены концентрично с примыканием большими их основаниями к меньшим основаниям охватывающих их распылителей, сопловой аппарат вала выполнен в виде, по меньшей мере, трех кольцевых рядов радиальных отверстий, а регулировочный узел - в виде установленных на валу с возможностью продольного перемещения в зоне радиальных отверстий соплового аппарата, по меньшей мере двух

гильз с радиальными отверстиями, сопряженных подпружиненными регулировочными стержнями, штангами и топливными трубками, причем концы штанг каждой гильзы закреплены на соответствующем рзспылителе, а выходные срезы топливных трубок каждой гильзы заведены внутрь соответствующего распылителя в зоне его меньшего основания.

№

Использование: для распыливания и гази - фикации жидких топлив при их сжигании в топках котлов и печей, а также в химической, пищевой промышленности, системах кондиционирования воздуха для распыливания испарения жидких сред. Сущность изобретения: в форсунке, содержащей корпус 1 с воздухоподводящим патрубком 2 и воздухораспределительной перегородкой 3, установленный по оси корпуса 1 топливоподающий вал 6 с сопловым аппаратом 7, снабженный в выходном участке конусным насадком 9, охваченным наружными распылителями 10. 11 в виде обечайки по форме усеченного конуса с ограничительным буртиком 12 и перепускными отверстиями 13, конусный насадок также снабжен ограничительным буртиком 12 с перепускными отверстиями 13, выполненными со стороны его большего основания и обращен последним к воздухораспределительной перегородке 3, распылители 10, 11 установлены концентрично с примыканием большими их основаниями к меньшим основаниям охватывающего их распылителя, сопловой аппарат 7 вала 6 выполнен в виде, по меньшей мере, трех кольцевых рядов радиальных отверстий, а регулировочный узел 8 выполнен в виде установленных на валу с возможностью продольного перемещения в зоне радиальных отверстий соплового аппарата 7 по меньшей мере двух гильз 14, 15 с радиальными отверстиями 16, сопряженных подпружиненными регулировочными стержнями 19, штангами 20 и топливными трубками 17, причем концы штанг20 каждой гильзы 14, 15 закреплены .на соответствующем распылителе, а выходные срезы топливных трубок 17 каждой гильзы 14, 15 заведены внутрь соответствующего распылителя в зоне его меньшего основания, 1 ил-. сл С м Ю IO VI сл