Горелка Советский патент 1992 года по МПК F23D14/38 

Предполагаемое изобретение относится к устройствам топливосжигания и может быть рекомендовано к использованию, как средство малой механизации в строительстве, в сельском хозяйстве для термической дезинфекции, в качестве топочного устройства самых различных предназначений: кузнецы, пекарни, котлы и т. д.

Известны горелки для сжигания газового или жидкого горючего, см. например: Пчелкин Ю. М. Камера сгорания газотурбинных двигателей. - М.: Машиностроение, 1984. - С. 209, рис. 110. содержащие магистраль подвода горючего и окислителя к соответствующим штуцерам подвода, топливные форсунки камеры сгорания, стабилизирующие устройства. Недостатком данных конструкций является затруденный розжиг, неустойчивое горение, узкий диапазон устойчивости по коэффициенту избытка воздуха.

Наиболее близкой к заявляемой конструкции является вихревое горелочное устройство, см. Сб. Вихревой эффект и его применение в технике (Материалы У Всесоюзной научно-технической конференции. - Куйбышев, 1988. - С. 92, содержащая корпус, завихритель, перфорированную камеру, диафрагму, штуцера подвода сжатого воздуха и топлива.

Недостатком данной конструкции является низкая полнота сгорания, невозможность работы на разных сортах горючего, отличающихся по вязкости (керосин, диз- топливо) или по фазовому состоянию, газообразное или жидкое, а также наличие сложной системы зажигания и узкий диапазон устойчивости по коэффициенту избытка воздуха.

Цель изобретения - устранение отмеченных выше недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что в горелке содержащей корпус, штуцера подвода компонентов, форсунку и стабилизатор, форсунка выполнена в виде вихревого распылителя с соосным ему осесимметрич-ч о

00 О)

2

ным стабилизатором, например цилиндрическим, установленным на выходе из вихревого распылителя т. о., что между осесимметричным стабилизатором и корпусом распылителя образованы продувочные окна, а внутри стабилизатора размещена трубка подвода окислителя. Трубка подвода окислителя свернута в спираль в виде усеченного конуса, установленного своим большим основанием в сторону выхода фа- кела распыла из вихревого распылителя. Внутри стабилизатора в области размещения продувочных окон установлены кронштейны крепления тампона, смоченного горючим, для организации начального очага горения при розжиге горелки.

На чертеже представлен продольный разрез горелки и сечение, поясняющее ее конструкцию.

Горелка содержит (см. фиг. 1) штуцер подвода сжатого воздуха 1 расход которого регулируется краном 2, в который вмонтирована цилиндрическая труба 3 со штуцером 4 подвода сжатого воздуха, который проходитчерез спиральную трубку 5 и через штуцер б тангенциально попадает в конический корпус вихревой форсунки 7, которая с одной стороны ограничена сферической крышкой 8, и с другой диафрагмой 9 с центральным сопловым отверстием. Попадаю- щий в корпус вихревой форсунки 2 воздух смешивается с топливом, которое проходя через штуцер 10, регулируется краном 11 и через штуцера 12 и 13 вмонтированные в цилиндрическую трубу 3, поступает через штуцет 14 в корпус вихревой форсунки 7. К коническому корпусу вихревой форсунки 7 с помощью держателя 15 крепится стабилизатор 16 оснащенный кронштейнами 17и 18 для удержания воспламеняющего тампона. Корпуса стабилизатора 16 и вихревой форсунки образуют продувочное окно 20.

Установка форсунки, выполненной в виде вихревого распылителя, позволяет обеспечить мелкодисперсность распыла подаваемого топлива и обеспечивает на выходе из диафрагмы 9 гомогенное смесеобразование, что значительно увеличивает полноту сгорания. Размещенный на выходе вихревого распылителя цилиндрический стабилизатор 16, позволяет снизить скорости потока, подать через продувочные окна дополнительные массы окислителя. Расположенная внутри цилиндрического стабили- затора, трубка подвода окислителя свернута в спираль в виде усеченного конуса играет роль дополнительного конического стабилизатора. При горении, окислитель, проходящий по трубке, разогревается и повышает степень испаренности подаваемого

в форсунку топлива, что позволяет использовать такой сорт топлива, как дизельное В цилиндрическом стабилизаторе 16 установлены кронштейны 18 для крепления тампона смоченного горючим для воспламенения топливо-воздушной смеси.

Предлагаемая горелка работает следующим образом. Сжатый воздух, расход которого регулируется краном 2, через штуцер 1 поступает в цилиндрическую трубу 3 и через вмонтированный в него штуцер4 попадает в спиральную трубку подвода воздуха 5. Тампон, смоченный в легковоспламеняющейся жидкости, через продувочное окно 20 закрепляют в кронштейне 17 или 18 стабилизатора 16 и воспламеняют нагревая воздух, проходящий через спиральную трубку 5, который проходя в штуцер 6 смешивает и испаряет поступающее через штуцера 14, 13, 12 и 10 топливо, расход которого регулируют краном 11, Образованную топливо-воздушную смесь подают о конический корпус вихревой форсунки

7и закручивают, получая вихревой поток движущейся по периферии внутренней области конического корпуса вихревой форсунки 7 в сторону сферической крышки 8. По мере продвижения потока окружная скорость его уменьшается, вызывая уменьшение радиального градиента давления и создавая осевой градиент. Вихревой поток совершив петлевое движение у сферической крышки 8 под влиянием осевого градиента начинает двигаться в приосевой зоне конического корпуса к вихревой форсунки в сторону противоположную движению периферийного закрученного потока, где его выводят из распылителя через центральное сопловое отверстие диафрагмы 9. При этом элементы жидкости попадающие в зону разделения вихрей подвергаются интенсивному воздействию сдвиговых сил, которое обеспечивает дальнейшее дробление, создавай мелкодисперсную однородную фракцию жидкости, увлекаемую приосевым вихрем.

8результате из центрального отверстия диафрагмы 9 выходит закрученный поток мелкодисперсной топливо-воздушной смеси, который легко воспламеняется тампоном закрепленным в кронштейне 17 или 18 стабилизатора 16. Через продувочное окно 20 поступает необходимое количество окислителя для осуществления процесса горения.

Положительным эффектом предполагаемого изобретения является повышение надежности и мощности горелки за счет, во-первых, надежного воспламенения мелкодисперсного закрученного потока топливо-воздушной смеси, что позволяет отказаться от сложной системы электрического зажигания, благодаря хорошей организации распыла в вихревом форсуночном устройстве. Во-вторых, использование в качестве горючего дизельного топлива.

Формула изобретения 1. Горелка, содержащая корпус с патрубками подвода компонентов горзния, форсунку и стабилизатор, отличаю щая- с я тем, что, с целью повышения полноты сгорания, надежности воспламенения и расширения области применения, форсунка

0

выполнена в виде вихревого распылителя, на выходе из которого установлен указанный цилиндрический стабилизатор, образующий с распылителем продувочные окна с расположенными в их зоне кронштейнами, а внутри стабилизатора размещена трубка подвода окислителя,

2. Горелка по п. 1,отличающаяся тем, что трубка свернута в спираль в виде усеченного конуса, обращенного своим большим основанием в сторону выходного сопла вихревого распылителя.

Использование: для термической дезинфекции как средство малой механизации в строительстве и в качестве топочного устройства в кузницах, пекарнях, котлах и т. д. Сущность изобретения: горелка содержит корпус с патрубками подвода компонентов, форсунку, выполненную в виде вихревого распылителя, на выходе из которого установлен цилиндрический стабилизатор, образующий с распылителем продувочные окна с расположенными в их зоне кронштейнами, а внутри стабилизатора размещена трубка подвода окислителя. 1 з. п. ф., 1 ил.