Форсунка

 

1. ФОРСУНКА, содержащая цилиндрическую камеру смешения с каналами подачи топлива и распылителя на входе/ конфузорным участком на выходном торце и щелевым соплом, отличающаяся тем, что, с целью расширения пределов регулирования параметров и формы факела, щелевое сопло выполнено в боковой стенке камеры смещения на расстоянии 0,04-0,20 диаметра камеры от ее. выходного торца. 2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что щелевое сопло в пределах камерг 1 имеет глубину, составляющую 0,125-0,38 ее диаметра. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 3729166/24-06 (22) 06.0!.84 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (72) В. И. Кириленко, В. К. Орлов и A. И. Еськов (71) Государственный научно-исследовательский институт стекла (53) 662.951.2 (088.8)

"(56) Авторское свидетельство СССР № 587298, кл. F 23 D 1!/10,. 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 932110, кл. F 23 D II/04, 1980.

„„SU„„119()145 (51) 4 F 23 D 11 04 ll 12, 11 14 (54) (57) l. ФОРСУг1КА, содержащая цилиндрическую камеру смешения с каналами подачи топлива и распылителя на входе,. конфуаорным участком на выходном торце и щелевым соплом, отличающаяся тем, что, с целью расширения пределов регулирования параметров и формы факела, щелевое сопло выполнено в боковой стенке камеры смешения на расстоянии 0,04 — 0,20 диаметра камеры от ее. выходного торца.

2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что щелевое сопло в пределах камеры имеет глубину, составляющую 0,125 --0,38 ее диаметра.

11

Изобретение относится к форсункам для распыливания жидкости и может быть использовано в нагревательных и стекловаренных печах.

Цель изобретения — расширение пределов регулирования параметров и формы факела.

На чертеже изображена форсунка, продольный разрез.

Форсунка содержит цилиндрическую камеру 1 смешения с каналами 2 и 3 подачи топлива и распылителя соответственно, конфузорным участком 4 на выходном торце 5 и щелевым соплом 6.

Щелевое сопло 6 выполнено в боковой стенке 7 камеры l смешения на расстоянии

0,04 — 0,20 диаметра камеры 1 от ее выходного торца 5.

Шелевое сопло 6 в пределах камеры 1 имеет глубину, составляющую 0,125 — 0,38 ее диаметра.

Форсунка работает следующим образом.

Топливо по каналу 2 в виде тонкой пленки подается в камеру 1, где происходит дробление ее потоком распылителя, поступающим в камеру 1 по каналу 3. Топливновоздушная смесь поступает в конфузорный выходной участок 4 камеры 1, где происходит дополнительное перемешивание распыленного топлива с распылителем, выравнивание в последнем поля концентраций топлива, затем топливно-воздушная смесь вытекает через щелевое сопло 6 в виде веерной струи с углом раскрытия в вертикальной плоскости 20 — 24, а в горизонтальной—

74 — 162 .

Указанное соотношение расстояния Ь1 от щелевого сопла 6 до выходного торца 5 участка 4 и диаметра камеры 1 дк является оптимальным. При — -в- <0 04 наблюдаетЬ

dK ся резко выраженный повышенный расход топлива по краям факела, т.е. не происходит выравнивания полей концентраций топлива и скоростей перед соплом 6. При величине соотношения более 0,20 наблюдается существенный рост гидравлического сопротивления конфузорного участка 4 и давление распылителя возрастает более, чем в два раза.

Указанные пределы изменения величины относительной глубины щелевого сопла оптимальны по следующим причинам. При величине соотношения менее 0,125 угол раскрытия факела уменьшается до 30 — 36, характер затухания скорости на оси факела приближается к осесимметричному факелу.

Длина факела возрастает и сильнее начинают сказываться боковые эффекты — по краям факела наблюдается повышенный расход топлива за счет поступления его в периферийные, боковые участки факела по стенкам камеры 1 и конфузорного участка 4.

При значении соотношения более 0,38 увеличение угла раскрытия уже незначитель90145

55 но, но боковые участки факела объедняются топливом.

Форсунка работает следующим образом.

Пример 1. Исполнение форсунки с нижь(, ними значениями соотношении:

О, 125; —,"(— — — 0,04.

При этом формируется плоский факел с углом раскрытия 66 в горизонтальной плоскости и достаточно равномерным распределением жидкости по его ширине. Давление распылителя перед форсункой невелико (1,8 ат) и соответствует диапазону располагаемых давлений за регулирующей аппаратурой топливных систем. В таком исполнении форсунка в сравнении с известной особых преимуществ в характеристиках факела не имеет, но позволяет существенно уменьшить габариты и надежность форсунки. При значениях -ф- < 0,125 и —, -"- (0,04, 1 к особенно в случае - „— — — О, форсунка практически непригодна к эксплуатации из-за малого угла раскрытия факела и ярко выраженной неравномерности распределения скорости и жидкости по углу раскрытия факелаа.

Пример 2. Исполнение форсунки с верхними значениями соотношений: " = 0,38;

- д — „= 0,20.

В этом случае факел характеризуется высокими значениями его параметров угол раскрытия равен 152 при практически равномерном распределении жидкости по ширине факела. Давление распылителя возрастает незначительно — до 2,1 ат. При значениях ф- > 0,20 и, ) 0,38 сохраняются высокие характеристики факела, но увеличение - — приводит к увеличению

cfog сечения сопла и некоторому возрастанию расхода распылителя. С ростом давления распылителя перед форсункой возрастают трудности с эксплуатацией последней и сужаются пределы регулирования длины факела расходом распылителя, так как уменьшается запас его располагаемого давления.

Пример 8. Исполнение форсунки с характеристиками ее лежащими в середине указанных диапазонов, соответствует наиболее целесообразным для стекловаренных печей параметрам факела — угол раскрытия составляет 108 — 140 при высокой равномерности распределения жидкости по ширине факела.

В этом случае распыление топлива происходит при невысоком давлении (1,82 ат), т.е. с малыми энергетическими затратами, малом расходе распылителя и со значительным резервом давления последнего, что расширяет пределы регулирования факела.

Предлагаемая форсунка позволяет увеличить угол раскрытия факела до 150—

162 при достаточно равномерном распределении топлива по ширине факела и на

25 — 40 /О увеличить производительность фор1190145

Составитель Л. Булынко

Редактор H. Гунько Техред И. Верег Корректор А. Зимокосов

Заказ 6956/40 Тираж 525 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 сунки, а длина факела с увеличением производительности форсунки возрастает при этом не пропорционально расходу топлива, а лишь на 5 — 10 /о, поскольку одновременно возрастает угол раскрытия факела и улучшается смешение топлива с воздухом.

Увеличение производительности форсунки и угла раскрытия факела позволяет на каждой горелке регенеративной стекловаренной печи организовать эффективное сжигание топлива одной форсункой при минимально возможном коэффициенте расхода воздуха 1,03 — 1,04, а не двумя — четырьмя, как в случае применения известных щелевых форсунок. Это позволяет повысить надежность форсунок и печи, увеличить длительность межремонтного периода работы стекловаренной печи на 4 — 6 мес., повысить эффективность сжигания топлива, уменьшить длину факела и на 0,5 — 1,0 /о снизить

10 расход топлива.