Ротационная форсунка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 F 23 D 11/06

l3 : ) 1ЯЬЛИОТЕЫА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 929964 (21) 3710519/24-06 (22) 11.03.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (71) Московский ордена Ленина и ордена

Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе и Завод «Ильмарине» (72) В. Г. Базаров, Г. А. Смага, М. И. Сидоров, П. А. Сахаров, Х. П. Рохтла и P. P. Рийстоп (53) 662.951.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 929964, кл. F 23 D ll/06, 1977.

„.Я0„„1239454 A 2 (54) (57) РОТАЦИОННАЯ ФОРСУНКА по авт. св. № 929964, отличающаяся тем, что, с целью повышения полноты сгорания и снижения токсичности продуктов сгорания, выступы стакана и насадка выполнены в виде коаксиально размещенных один в другом лопаточных венцов с противоположным наклоном лопаток к оси форсунки.

1239454

ВидА

2 7 8

Фиг.5 айаг.2

Составитель С. Гудкова

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 3378/36 Тираж 514 Подписное

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

Изобретение относится к устройствам для распыливания и сжигания жидких топлив в топках паровых котлов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 929964.

Цель изобретения — повышение полноты сгорания и снижение токсичности продуктов сгорания.

На фиг. 1 изображена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 — лопаточные венцы, развертка; на фиг. 3 — вид А на фиг. 1.

Ротационная форсунка содержит корпус

1 с насадком 2, установленным в нем по оси ротационным распылителем топлива в виде стакана 3, образующего с выходным участком насадка 2 кольцевой конфузорный канал 4 для подачи первичного воздуха, а на внешней поверхности стакана 3 вблизи

его выходной кромки выполнены выступы 5, образующие каналы 6. На внутренней поверхности насадка 2 выполнены выступы 7, образующие каналы 8, перекрываемые выступами 5 стакана 3 при вращении последнего, причем выступы 5 и 7 соответственно стакана 3 и насадка 2 выполнены в виде коаксиально размещенных один в другом лопаточных венцов с противоположным наклоном лопаток к оси форсунки.

Шаг между выступами 5 или 7, образующими каждый лопаточный венец, выполнен примерно равным их высоте Н и с учетом толщины выступов 5 или 7, составляющей S = (0,9 — 1,2) Н, а их количество выполнено различным, составляющим преимущественно простые некратные числа, например 17 и 19. Углы установки выступов

5 и 7 могут быть разными и зависят от требуемой длины факела распыливания и горения топлива, а также от скорости вращения стакана 3 и его диаметра.

Форсунка работает следующим образом.

При вращении стакана 3 и подаче в полость корпуса жидкого топлива оно истекает через полость стакана 3, растекается под действием центробежных сил по внутренней поверхности стакана 3 и истекает с его кромки в виде тонкой пелены.

При подаче воздуха под давлением в кольцевой конфузорный канал 4 он ускоряется

5 и истекает в зону смесеобразования через каналы 6 и 8, выполненные выступами 5 и 7 соответственно, образуя скрещивающиеся воздушные струи. При этом каждая струя при своем течении в полуоткрытых каналах

6 и 8 подкручивается скрещивающимися с ней струями, так что в зоне смесеобразования образуются два соосных веерных ряда с противоположно закрученными осями вихревых дорожек, течение которых характеризуется значительными градиентами ок15 ружной составляющей скорости. Попадая в поле вихревых дорожек, окружающих жидкостную пелену, последняя дробится на мелкие капли, которые интенсивно перемешиваются с воздушным потоком и образуют однородную горючую смесь. Противоположно закрученные вихри заметно интенсифицируют тепломассоперенос в зоне горения, что повышает скорость выгорания топлива и уменьшает содержание в продуктах сгорания токсичных компонентов.

Наиболее устойчивы вихревые дорожки в случае, если соотношение сторон каналов

6 и 8 близко к 1, в противном случае устойчивость вихрей резко уменьшается. Выполнение числа выступов 5 и 7 нечетным и различным исключает возможность возникновения неоднородностей в зоне горения, а также резонансных явлений, разрушающе действующих на форсунку.

Выполнение выступов 5 стакана 3 и выступов 7 насадка 2 в виде коаксиально размещенных один в другом лопаточных вен35 цов с противоположным наклоном лопаток к оси форсунки обеспечивает ликвидацию застойных зон за выступами, в которых возможно оседание на выступах капель топлива, их коксование и образование нагара, чем обеспечивается высокая дисперсность распыливания горючей смеси.