форсунка для сжигания тяжелого топлива
Классы МПК: | F23D11/12 отличающимся формой или расположением выпускных сопловых отверстий |
Автор(ы): | Долматов В.Л., Миннуллин М.Н., Калимуллин М.М., Санкин Ю.А., Набержнев В.В. |
Патентообладатель(и): | АО "Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-04-11 публикация патента:
27.10.1999 |
Использование: для сжигания тяжелых жидких топлив в технологических печах и котлах. Сущность изобретения: смешивают топливо и распылитель в кольцевом зазоре аксиальных цилиндров и воздействуют на часть потока колебанием, генерируемым в кольцевом резонаторе. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Форсунка для сжигания тяжелого топлива, содержащая периферийную и центральную трубы, образующие центральный и кольцевой каналы для прохода соответственно топлива и распылителя, при этом центральная труба имеет на боковой поверхности топливное сопло и торцевую заглушку, а в кольцевом сечении установлен завихритель, отличающаяся тем, что оси труб смещены друг относительно друга на величину , определяемую из соотношения= (Dп - Dц) (0,05 oC 0,1),
где Dп и Dц - диаметр периферийной и центральной труб соответственно,
а топливное сопло выполнено в большем сечении кольцевого канала и делит кольцевой канал по его высоте от завихрителя до торца центральной трубы на верхнюю hв и нижнюю hн зоны с соотношением их высот как 3 : 1, причем на поверхности периферийной трубы в плоскости торцевой заглушки выполнен кольцевой резонатор Гартмана. 2. Форсунка для сжигания тяжелого топлива по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности периферийной трубы в верхней зоне кольцевого канала выполнена винтовая канавка с выходами в основание резонатора. 3. Форсунка для сжигания тяжелого топлива по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в торце периферийной трубы установлен конус с соплами в его основании.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания тяжелых жидких топлив в технологических печах и котлах. Известна форсунка для сжигания тяжелых топлив с коаксиальными трубами для подачи топлива и распыливающего агента, причем топливные сопла выполнены в виде кольцевой щели, наклоненной в сторону против потока распылителя (1). Недостатком данной конструкции форсунки является относительно узкий диапазон устойчивой работы при переменных нагрузках по топливу. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому объекту является форсунка для сжигания тяжелых топлив, содержащая периферийную и центральную трубы, образующие центральный и кольцевой каналы для прохода, соответственно, топлива и распылителя (окислителя), при этом центральная труба имеет на боковой поверхности топливное сопло и торцевую заглушку, а в кольцевом сечении трубы установлен завихритель (2). Недостатком данной конструкции форсунки является относительно низкая эффективность распыливания топлива и, в связи с этим, относительно большой расход распыливающего агента, что в конечном счете приводит к снижению устойчивой работы при переменных нагрузках по топливу. Целью изобретения является улучшение качества распыливания топлива и увеличение диапазона устойчивой работы форсунки. Поставленная цель достигается тем, что оси труб смещены друг относительно друга на величину (), определяемую из соотношения:= (Dп - Dц) /0,05-0,1/,
где Dп и Dц - диаметр периферийной и центральной труб, соответственно. Топливное сопло выполнено в большем сечении кольцевого канала и делит кольцевой канал по высоте от завихрителя до торца центральной трубы на верхнюю (hв нижнюю (hн) зоны с соотношением их высот как 3:1, причем на поверхности периферийной трубы в плоскости торцевой заглушки выполнен кольцевой резонатор Гартмана. Для устойчивого вращения потока в кольцевом канале форсунки целесообразно на внутренней поверхности периферийной трубы в верхней зоне кольцевого канала выполнять винтовую канавку с выходами в основание резонатора. С целью улучшения характеристик факела форсунки целесообразно в торце периферийной трубы устанавливать конус с соплами в его основании. На чертеже показана конструкция заявляемой форсунки для сжигания тяжелого топлива (продольный разрез). Форсунка для сжигания тяжелого топлива состоит из периферийной трубы 1 и центральной трубы 2 для подачи распылителя и топлива, соответственно. Причем оси труб 1 и 2 смещены друг относительно друга на величину (), определенную из соотношения:
= (Dп - Dц)/0.05-0.1/,
где Dп и Dц - диаметр периферийной и центральной труб, соответственно. При таком смещении труб 1 и 2 друг относительно друга в продольном сечении форсунки образуется два канала различного сечения. В боковой поверхности трубы 2 в большем сечении кольцевого канала выполнено топливное сопло 3. Ниже сопла 3 в кольцевом канале завихритель 4. В торце центральной трубы 2 выполнена заглушка 5. Сопло 3 для подачи топлива расположено по высоте кольцевого канала от завихрителей 4 и до торца трубы 2 таким образом, что делит этот объем на верхнюю (hв) и нижнюю (hн) зоны с соотношением высот hв : hн = 3 : 1. На поверхности трубы 1 в плоскости заглушки 5 выполнен кольцевой резонатор Гартмана 6. Поверхность трубы 2 в верхней зоне (hв) кольцевого канала может быть снабжена кольцевой канавкой 7 с выходами в основание резонатора 6. Торец трубы 1 снабжен конусом 8 с соплями 9 в основании его. Форсунка работает следующим образом. Топливо подается в центральную трубу 2 и через сопло 3 поступает в кольцевой канал между периферийной и центральной трубами. Причем ввод топлива через сопло 3 осуществляется в большее сечение кольцевого канала, образованного за счет смещения труб 1 и 2 друг относительно друга, обеспечивая равномерное распределение потоков по сечению кольцевого канала и, тем самым, более эффективное их смешивание (распыливание). Распыливающий агент подается в периферийную трубу 1 и через завихритель 4 поступает в нижнюю (hн) зону кольцевого канала. Высота этой зоны подбирается опытным путем с таким расчетом, чтобы обеспечить смыкание отдельных струй распылителя в "цилиндр". Распылитель и топливо смешиваются в верхней зоне (hв) кольцевого канала, где на поверхности трубы 1 для устойчивого вращения потоков выполнена винтовая канавка 7. Смесь топлива с распылителем из кольцевого канала частично поступает в кольцевой резонатор Гартмана 6, в котором генерируются звуковые колебания, направленные под углом 90o к остальной части смеси, истекаемой из кольцевого канала. Сочетание акустического и динамического воздействия на потоки позволяет добиться высокого качества распыливания при невысоких удельных расходах распылителя по сравнению с базовым объектом (прототипом). Полученная тонкодисперсная смесь топлива и распылителя поступает под основание конуса 8 и через сопла 9 направляется в топку на сжигание. Таким образом, использование заявляемой форсунки для сжигания жидкого топлива позволяет за счет равномерного смешения топлива и распылителя во "вращающемся цилиндре" и сочетания динамического и акустического воздействия на потоки, позволяет улучшить качество распыливания топлива и, тем самым, увеличить диапазон устойчивой работы форсунки при переменных нагрузках по топливу.
Класс F23D11/12 отличающимся формой или расположением выпускных сопловых отверстий
двухкомпонентная газожидкостная форсунка - патент 2514555 (27.04.2014) | |
пневматическая форсунка - патент 2431777 (20.10.2011) | |
форсунка для газогенератора - патент 2400670 (27.09.2010) | |
соосно-струйная форсунка - патент 2291977 (20.01.2007) | |
газотурбинный двигатель, форсунка форсажной камеры (варианты) и способ модернизации форсажной камеры - патент 2267022 (27.12.2005) | |
горелка для жидкого топлива - патент 2256847 (20.07.2005) | |
форсунка для распыливания вязких жидкостей - патент 2253802 (10.06.2005) | |
газожидкостная форсунка с эмульсированием - патент 2229059 (20.05.2004) | |
форсунка - патент 2218521 (10.12.2003) | |
кислородно-нефтяная центробежная форсунка - патент 2212001 (10.09.2003) |