способ распыла жидкостей

Формула изобретения

СПОСОБ РАСПЫЛА ЖИДКОСТЕЙ, включающий подачу в зону смешения потока топлива, первичного потока распылителя, направленного к оси потока топлива под углом 90^o, и вторичного потока распылителя, направленного под углом к оси потока топлива, отличающийся тем, что распыл топлива производят во внешней зоне смешения, а скорости v₁ и v₂ подачи первичного и вторичного потоков распылителя соответственно выбирают из соотношения

1,2 v₂/v₁ 20,

при этом угол наклона вторичного потока распылителя к оси потока топлива выбирают в пределах 0 15^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике распыливания жидкостей, преимущественно вязких и содержащих абразивные включения, и может быть использовано в химической промышленности, производстве стройматериалов, а также в различных топливосжигающих агрегатах.

Известен способ распыла жидкостей, включающий подачу в зону смешения потока топлива, первичного потока распылителя, направленного к оси потока топлива под углом 90^о, и вторичного потока распылителя, направленного под углом к оси потока.

Недостатками способа являются низкая эффективность распыла топлива и быстрый абразивный износ элементов распыливающего устройства.

Целью изобретения является повышение эффективности распыла жидкостей и долговечности элементов распыливающих устройств.

Цель достигается за счет того, что по способу распыла жидкостей, включающему подачу в зону смешения потока топлива, первичного потока распылителя, направленного к оси потока топлива под углом 90^о, и вторичного потока распылителя, направленного под углом к оси потока топлива, распыл топлива производят во внешней зоне смещения, скорости подачи первичного и вторичного потоков распылителя V₁ и V₂соответственно выбирают из соотношения 1,2 V₂/V₁ 20, при этом угол наклона вторичного потока распылителя к оси потока топлива выбирают равным 0 15^о.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Поток топлива подается по центральному каналу распылительного устройства (форсунки) во внешнюю зону смешения. Туда же по каналам, расположенным вокруг центрального, подается распылитель, при этом часть каналов (половина), расположенных симметрично относительно центрального, предназначена для первичного потока распылителя, другая часть каналов, расположенных также симметрично относительно центрального, но с радиальным и угловым смещением относительно первых каналов, предназначена для вторичного потока распылителя.

При подаче первичного потока распылителя во внешнюю зону смешения за счет расположения выходов этих каналов перпендикулярно оси форсунки встречное взаимодействие струй создает эффект газодинамического запирания потока топлива, свободно истекающего из центрального канала. При этом топливная струя предварительно разбивается на отдельные капли, которые затем, при встрече с высокоскоростным вторичным потоком распылителя, дробятся до мелкодисперсного состояния и выносятся за пределы зоны смешения.

Благодаря наличию двух потоков распылителя первичного и вторичного обеспечивается эффективное дробление вязких сред, причем за счет эффекта газодинамического запирания струй топлива отпадает необходимость в использовании отбойных конусов, обычно применяемых для распыления вязких жидкостей и подвергаемых интенсивному износу. Кроме того, за счет распыливания топлива во внешней зоне смешения, т.е. вне сопл и каналов форсунки, отсутствует абразивный износ ее элементов.

Выбор вышеуказанного диапазона соотношения скоростей первичного и вторичного потоков обусловлен необходимостью обеспечения эффекта газодинамического запирания струи топлива в зоне смешения, а также исходя из условия требуемой дисперсности распыла.

Благодаря вышеописанному способу дробления и распыления струи топлива при большом расходе топлива через форсунку не требуется его подача под большим давлением, обычно применяемым для такого расхода.

Достигаемая данным способом высокая дисперсность распыла сохраняется при регулировании расхода топлива и распылителя в широком диапазоне.

Пример конкретного осуществления способа. Водоугольное топливо (смесь угля с водой и добавками с соотношением твердое: жидкое 60 40) вязкостью 1000 сП подавалось в центральный канал форсунки с расходом 300 кг/ч. Распыливающей средой являлся воздух, который подавался под давлением 4 атм с расходом 30 кг/ч поровну в каналы первичного и вторичного потоков. Соотношение скоростей первичного и вторичного потоков составляло 420/300 1,4. Наблюдалось дробление топлива до капель размером 200 мкм и их устойчивое воспламенение и горение в течение 8 ч.