Мазутная форсунка Советский патент 1992 года по МПК F23D11/04 

Фаг. 7

Изобретение относится к устройствам для распиливания и сжигания топлива, в частности к мазутным форсункам, и может быть использовано во вращающихся печах обжига цементного клинкерам других строительных материалов.

Известна центробежная форсунка, содержащая корпус с торцевым осевым распылительным соплом и соосно установленным с возможностью продольного перемещения золотником с тангенциальными входными каналами и иглой, установленной по оси распылительного сопла в подшипнике с возможностью вращения вокруг своей продольной оси,

Недостатком известной форсунки является ненадежность конструкции, обусловленная отдельно выполненной иглой и установкой ее в подшипнике. Вследствие того, что указанная конструкция обеспечивает вращение иглы в подшипнике за счет движения жидкости и силы трения иглы о жидкость, при возможной остановке форсунки попавший в подшипниковый узел мазут зашлакуется, количество шлаков постепенно накапливается и подшипник перестает вращаться.

Ненадежность подшипникового узла отрицательно сказывается на процессе распыливания мазута, так как зашлаковывание иглы приводит к заростанию выходного сопла, а следовательно, к увеличению гидравлических потерь и к снижению тангенциальной скорости мазута.

Известна также форсунка, содерхощая корпус с центральным хонфузорным каналом и конфузорно-диффузорным выходным соплом и установленные в канале с возможностью автономного перемещения центральную регулировочную иглу и узел распыливания топлива, выполненный в виде коаксиального плунжера с винтовыми канавками на наружной поверхности и установленного перед плунжером ротора с лопастями, ориентированными под углом к его образующей.

При использовании указанной форсунки для распыливания и сжигания мазутного топлива имеет место ряд недостатков, ограничивающих использование форсунки для этого вида топлива.

Так, в известном устройстве при поступлении мазута не гарантировано совпадение лопастей ротора и ротационного кольца, в результате чего происходит запирание проходных сечений форсунки, обеспечивающих пульсирующий режим работы и, как следствие, коксование твердых частиц топлива и заростание канала, что снижает надежность

указанной форсунки и нарушает режим распыливания топлива.

При этом регулировочная игла, совершая совместно с плунжером только

возвратно-поступательное движение, не предотвращает возможного оседания твердых частиц топлива на поверхность иглы, что приводит к заростанию сопла и снижению надежности форсунки.

0 Причем вращающиеся ротор с лопастями и ротационное кольцо, которые расположены за плунжером, не могут повлиять на чистоту поверхности регулировочной иглы и сопла.

5 Следовательно, известная конструкция не обеспечивает очистку канала от шлакующих твердых частиц топлива.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является форсунка.

0 содержащая корпус с соплом и предсопло- вой камерой, стенки которой имеют тангенциальные каналы для подачи топлива, регулируемые с помощью дросселя, который выполнен с осевым каналом, подклю5 ченным к радиальным отверстиям для дополнительной подачи топлива, перекрываемым золотником, а регулирующий орган дросселя выполнен в виде пальцев, размещенных в тангенциальных каналах.

0 Недостатком указанной форсунки является недостаточное качество распыливания топлива, обусловленное конструктивными особенностями форсунки. Так как в форсунке подача топлива производится по двум

5 каналам; периферийному и осевому, а тангенциальные канавки установлены только в периферийном канале, то центробежному закручиванию подвергается только периферийный поток топлива, а осевой имеет

0 форму прямолинейного истечения и вовлекается в закручивание периферийным потоком топлива, в результате чего снижается закручивающий эффект и качество распыливания.

5 При этом невысокая степень закручивания ухудшает распыливание и соответственно сгорание топлива, что, в свою очередь, ведет к зашлаковыванию выходного сопла, повышению гидравлического со0 противления тракта подачи топлива при отсутствии очистки выходного сопла.

Целью изобретения является повышение .качества распыливания и эффективности самоочистки форсунки.

5 Поставленная цель достигается тем, что мазутная форсунка, содержащая корпус с выходным соплом и предсопловой камерой с тангенциальными каналами в боковой стенке, установленный в корпусе с образованием кольцевого канала и с возможностью продольного перемещения дроссель с центральным каналом, подключенным к предсопловой камере, и тангенциальными выступами, заведенными в указанные тангенциальные каналы, дополнительно снабжена вставкой, установленной в выходном участке центрального канала дросселя с возможностью вращения вокруг его оси и выполненной в виде соосного дросселю диска с наклонными прорезями на его боковой поверхности и жестко скрепленной с ним регулировочной иглы, причем центр тяжести вставки не совпадает с осью ее вращения. В первом варианте выполнения наклонные прорези диска выполнены с переломным шагом, увеличивающимся в окружном направлении. Во втором варианте выполнения регулировочная игла установлена на диске с эксцентриситетом относительно его продольной оси,

На фиг, 1 представлена мазутная форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 - первый вариант выполнения форсунки, поперечный разрез; на фиг. 3 - второй вариант выполнения форсунки, поперечный разрез.

Мазутная форсунка содержит корпус 1 с выходным соплом 2, предсопловой камерой 3 и тангенциальными каналами 4 в боковой стенке. В корпусе 1 с образованием кольцевого канала 5 и с возможностью продольного перемещения установлен дроссель с центральным каналом, подключенным к предсопловой камере 3. Дроссель 6 имеет тангенц11альные выступы 8, заведенные в тангенциальные каналы 4 предсопловой камеры 3. В выходном участке центрального канала 7дросселя 6 с возможностью вращения вокруг его оси установлена вставка 9, выполненная в виде соосного дросселю диска с наклонными прорезями 10 на его поверхности, Причем вставка 9 установлена так, что центр ее тяжести не совпадает с осью ее вращения.

Такая установка вставки 8 обеспечивается выполнением наклонных прорезей 10 диска с перемещенным шагом, увеличивающимся в окружном направлении, или установкой регулировочной иглы 11 на диске с эксцентриситетом относительно его продольной оси.

Мазутная форсунка работает следующим образом.

Жидкое топливо, например мазут, поступает в корпус в виде двух потоков.

Первый поток топлива под давлением подается по центральному (аксиальному) каналу 7 дросселя 6 и, попадая на наклонные прорезы 10 вставки 9, вызывает ее вращение за счет возникновения реактивной

силы. При этом установка вставки 9 со смещением центра тяжести относительно оси вращения вызывает вибрацию последней. В первом варианте выполнения смещение 5 центра тяжести достигается за счет выполнения наклонных прорезей диска с переменным шагом, увеличивающимся в окружном направлении. Во втором варианте выполнения - за счет установки

0 регулировочной иглы 11 на диске с эксцентриситетом относительно его продольной оси.

Вибрация вставки 9 способствует отры- вучастичектоплива от поверхности вставки,

5 что обеспечивает самоочистку вставки и центрального канала 7 форсунки.

При этом вибрация вставки 9 при ее вращении способствует делению частичек топлива на более мелкие за счет снижения

0 их вязкости и воздействия на них отброшенных частиц, что приводит к повышению эффективности распыливания.

Другой поток топлива также под давлением подается по кольцевому каналу 5 и,

5 проходя через тангенциальные каналы 4. подвергается закручиванию, далее под углом направляется в предсопловую камеру 3, где происходит смешение потоков мазута центрального 7 и кольцевого 5 каналов.

0 При этом во втором варианте выполнения при эксцентричной установке иглы 11 обеспечивается более высокая степень тур- булизации потока топлива, чем при осевой установке иглы 11, так как закручиванию

5 подвергается больший объем топлива в предсопловой камере 3.

Смешанный поток через выходное отверстие форсунки попадает в топочное пространство для сгорания.

0

Форму л а изобретения

1. Мазутная форсунка, содержащая корпус с выходным соплом, предсопловой ка5 мерой и тангенциальными каналами в боковой стенке, установленный в корпусе с образованием кольцевого канала и с возможностью продольного перемещения дроссель с центральным каналом, под0 ключенным к предсопловой камере, и тангенциальными выступами, заведенными в тангенциальные каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества распыливания и эффективности

5 процесса самоочистки форсунки, она дополнительно снабжена вставкой, установленной в выходном участке центрального канала дросселя с возможностью вращения вокруг его оси и выполненной в виде соосного с дросселем диска с наклонными прорезями на его боковой поверхности и жестко скрепленной с ним регулировочной иглы, причем центр тяжести вставки не совпадает с осью ее вращения.

ны с переменным шагом, увеличивающимся в окружном направлении,

3. Форсунка по п. 1.отличающаяся тем, что регулировочная игла установлена

2. Форсунка по п.1, отличающаяся 5 на диске с эксцентриситетом относительно тем, что наклонные прорези диска выполне- его продольной оси-.

ны с переменным шагом, увеличивающимся в окружном направлении,

3. Форсунка по п. 1.отличающаяся тем, что регулировочная игла установлена

на диске с эксцентриситетом относительно его продольной оси-.

Использование: в устройствах для рас- пыливзния и сжигания топлива, например во вращающихся печах обжига цементного клинкера и других строительных материалов. Сущность изобретения: в корпусе 1 с кольцевым каналом 5 и центральным каналом 7 в последнем с возможностью вращения установлена вставка 9, выполненная а виде соосного дросселя с наклоненными прорезями 10 на его поверхности, жестко скрепленной с ним регулировочной иглы 11 и имеющая центр тяжести, не совпадающий с осью ее вращения, что обеспечивается либо выполнением наклонных прорезей 10с переменным шагом, увеличивающимся в окружном направлении, либо установкой иглы 11 на диске с эксцентриситетом относительно его продольной оси. 2 э.п. ф-лы. 3 ил.

Фиг. 2

Фиг.З