горелка

Формула изобретения

Горелка, содержащая корпус, топливную форсунку с концентрично установленным на ней лопаточным завихрителем, конический отражатель, радиальные отверстия, выполненные в форсунке между завихрителем и отражателем, отличающаяся тем, что форсунка установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, конический отражатель установлен по оси форсунки с возможностью его осевого перемещения, в корпусе выполнены каналы для подачи воздуха в кольцевую камеру, образованную корпусом и колпаком с встроенным лопаточным завихрителем, объем которой регулируется осевым перемещением колпака относительно корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в различных топливозажигающих устройствах, в частности в топках асфальтобетонных заводов, в камерах сгорания газотурбинных двигателей.

Известна горелка, содержащая корпус, топливную форсунку с концентрично установленным на ней лопаточным завихрителем, конический обтекатель с топливовоздушным завихрителем, при этом топливная форсунка на выходе снабжена отражателем в виде полого сегмента со сферической поверхностью. Вогнутая поверхность отражателя обращена к обтекателю, установленному с зазором по отношению к отражателю и выполненному с центральным сквозным каналом. Лопатки завихрителя установлены под большим и меньшим углами относительно оси горелки, образуя чередующиеся друг с другом расширяющиеся и сужающиеся каналы. Лопатки, установленные под большим углом, выполнены перфорированными. Разность между большим и меньшим углами 0-10^o (Патент РФ 2006749, бюллетень 2, 1994 г.).

К недостаткам данного устройства можно отнести невысокую эффективность сжигания топлива.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности сжигания топлива в результате изменения конструкции горелки.

Задача достигается тем, что горелка, содержащая топливную форсунку с концентрично установленным на ней лопаточным завихрителем, конический отражатель и радиальные отверстия, выполненные в форсунке между завихрителем и отражателем, устроена таким образом, что форсунка установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения. Конический отражатель установлен по оси форсунки с возможностью его осевого перемещения. В корпусе выполнены каналы для подачи воздуха в кольцевую камеру, образованную корпусом и колпаком с встроенным лопаточным завихрителем. Объем кольцевой камеры регулируется осевым перемещением колпака относительно корпуса.

Конструкция горелки показана на чертеже, работа осуществляется следующим образом.

Горелка имеет корпус 1, топливную форсунку 2 с концентрично установленным на ней лопаточным завихрителем 3, колпак 9. Топливная форсунка 2 имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса 1 с целью регулирования объема кольцевой камеры 12 и изменения положения впрыска топлива и геометрии кольцевого сопла 11. Колпак 9 также имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса 1 с целью регулирования воздушного потока. По оси форсунки установлен конический отражатель 4 с возможностью осевого перемещения. Радиальные отверстия 5 выполнены в стенке форсунки между лопаточным завихрителем 3 и коническим отражателем 4. В корпусе выполнены каналы 6 для подачи воздуха через лопаточный завихритель 3 и каналы 7 для подачи воздуха в кольцевую камеру 8. Объем кольцевой камеры 8 регулируется осевым перемещением колпака 9 с встроенным лопаточным завихрителем 10.

Топливо по осевому каналу корпуса 1 подается в форсунку 2 и через радиальные отверстия 5 в кольцевое сопло 11, образованное корпусом 1 и форсункой 2. Воздух по каналам 6 подается в кольцевую камеру 12 и далее закручивается лопаточным завихрителем 3. В кольцевом сопле 11 закрученный воздух смешивается с топливом. Выходящая топливо-воздушная смесь отражается от конического отражателя 4, смешивается с воздухом, подведенным через каналы 7 и кольцевую камеру 8 и закрученным лопаточным завихрителем 10. Далее топливо-воздушная смесь поступает в зону горения.

По каналам 6 воздух подается под давлением Р₁, превышающем давление газа P₂ в зоне горения в соответствии с соотношением P₂/P₁<=0,528.

Критический перепад давления обеспечивается в широком диапазоне режимов работы перемещения форсунки 2 по оси корпуса 1. По каналам 7 воздух также подается при критическом перепаде давления , что обеспечивается осевым перемещением колпака 9. Таким образом, наибольшая эффективность горения различного вида топлива, имеющего различные физические характеристики, подбирается путем регулировки положения форсунки 2, конического отражателя 4 и колпака 9 относительно корпуса 1.

Высокая степень распыления топлива достигается за счет критической скорости воздуха, проходящего через лопаточные завихрители.

Таким образом, на различных режимах работы топливосжигающего устройства обеспечивается высокая эффективность сжигания топлива.