Газожидкостная форсунка с эмульсированием

 

Изобретение относится к технике распыливания жидкости и может быть использовано в горелках, работающих на жидком топливе и предназначенных для проведения кровельных работ, а также для подогрева битума в битумовозах и автогудронаторах. Технический результат заключается в повышении качества и эффективности распыливания жидкого топлива газообразным, обеспечивается за счет того, что в газожидкостной форсунке, содержащей корпус, в котором размещена втулка с осевым каналом для жидкостного топлива, образующая с корпусом коллектор подвода газообразного распыливающего компонента, соединенный с осевым каналом одним или несколькими сквозными радиальными каналами, выполненными в боковой стенке втулки, согласно изобретению в торце втулки выполнены осевые каналы, сообщающие каждый радиальный канал с атмосферой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике распыливания жидкости и может быть использовано в горелках, работающих на жидком топливе и предназначенных для проведения кровельных работ, а также для подогрева битума в битумовозах и автогудронаторах.

Известна газожидкостная форсунка с эмульсированием, содержащая корпус, в котором размещена втулка с осевым каналом для жидкостного топлива, образующая с корпусом коллектор подвода газообразного распыливающего компонента, соединенный с осевым каналом одним или несколькими сквозными радиальными каналами, выполненными в боковой стенке втулки (см. а.с. СССР № 1160188, М.кл. F 23 Q 7/08, 1985).

Недостаток известной газожидкостной форсунки с эмульсированием при использовании ее в горелках для проведения кровельных работ или в горелках битумовозов или автогудронаторов заключается в низкой эффективности эжектирования воздуха для горения в камеру сгорания горелки. При перемешивании жидкого топлива газообразным распыливающим компонентом в осевом канале форсунки образуется и истекает двухфазный поток. Скорость двухфазного потока в канале форсунки значительно ниже скорости газа в том же канале из-за высокого гидравлического сопротивления двухфазной среды. Это приводит к резкому снижению эжектирования двухфазной среды вторичного воздуха из атмосферы, необходимого для сгорания топлива, и как следствие к низкой полноте его сгорания и к образованию "вялого" факела, мощность и энергетика которого низки, что снижает эффективность работы упомянутых горелок.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении качества и эффективности распыливания жидкого топлива газообразным.

Это достигается тем, что в известной газожидкостной форсунке с эмульсированием, содержащей корпус, в котором размещена втулка с осевым каналом для жидкого топлива, образующая с корпусом коллектор подвода газообразного распыливающего компонента, соединенный с осевым каналом одним или несколькими сквозными радиальными каналами, выполненными в боковой стенке втулки, согласно изобретению в торце втулки выполнены осевые каналы, сообщающие каждый радиальный канал с атмосферой.

Кроме того, осевые каналы в торце втулки выполнены под острым углом к оси форсунки.

При этом площадь сечения радиального канала во втулке больше суммарной площади сечений центрального осевого канала форсунки и осевых каналов, выполненных в торцевой части втулки.

На чертеже изображен продольный разрез газожидкостной форсунки с эмульсированием.

Форсунка содержит корпус 1, выполненный в виде накидной гайки, в котором размещена втулка 2 с центральным осевым сквозным каналом 3 для жидкого топлива. Втулка 2 установлена в штуцере 4 подвода жидкого топлива, на котором закреплен корпус 1. При этом корпус 1, втулка 2 и штуцер 4 образуют кольцевой коллектор 5 для газообразного распыливающего компонента, соединенный каналом 6 с источником подачи газообразного распыливающего компонента (источники подачи топлива и газообразного распыливающего компонента на чертеже условно не показаны). В боковой стенке втулки 2 в зоне выхода осевого канала 3 выполнены один или несколько сквозных радиальных каналов 7, соединяющих газовый коллектор 5 с осевым каналом 3 на втулке 2. В торце втулки 2 со стороны выхода канала 3 выполнены осевые каналы 8, соединяющие каждый радиальный канал 7 с атмосферой, например, равномерно по окружности. Каналы 8 могут быть выполнены под острым углом к оси форсунки (в направлении выхода канала 3). При этом площадь сечения радиального канала 7 во втулке больше суммарной площади сечений центрального осевого канала форсунки 3 и осевых каналов 8, выполненных в торцевой части втулки. Это обеспечивает поддержание избыточного давления газообразного распыливающего компонента в газовом коллекторе 5 форсунки.

В составе горелки форсунка работает следующим образом.

Жидкое топливо и газообразный распыливающий компонент одновременно поступают в соответствующие полости форсунки: жидкое - через штуцер 4 в осевой канал 3 втулки 2, газообразное - через канал 6 в газовый коллектор 5. Из коллектора 5 газообразный распыливающий компонент через радиальные каналы 7 поступает в осевой канал 3, где встречается и смешивается с жидким топливом, при этом часть газообразного распыливающего компонента через осевые каналы 8 в виде газовых струй поступает в камеру сгорания горелки (на чертеже условно не показана). Из канала 3 расширяющаяся струя в виде двухфазного потока попадает в камеру сгорания горелки, где на нее воздействуют струи газообразного распыливающего компонента, истекающие из каналов 8. Происходит дробление двухфазного потока спутными струями газообразного компонента вблизи выхода форсунки. Интенсификация процесса распыления осевой двухфазной струи приводит к увеличению полноты сгорания жидкого топлива, обеспечивая при этом "жесткое" пламя. Наличие отверстий 8 также интенсифицирует процесс эжекции воздуха из атмосферы в зону горения.

Использование изобретения позволяет без увеличения расхода газообразного компонента улучшить энергетические характеристики горелок, в которых применяются форсунки подобного типа, используемых, например, при проведении кровельных работ, а также в битумовозах.

Формула изобретения

1. Газожидкостная форсунка с эмульсированием, содержащая корпус, в котором размещена втулка с осевым каналом для жидкостного топлива, образующая с корпусом коллектор подвода газообразного распыливающего компонента, соединенный с осевым каналом одним или несколькими сквозными радиальными каналами, выполненными в боковой стенке втулки, отличающаяся тем, что в торце втулки выполнены осевые каналы, сообщающие каждый радиальный канал с атмосферой.

2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что осевые каналы в торце втулки выполнены под острым углом к оси форсунки.

3. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что площадь сечения радиального канала во втулке больше суммарной площади сечений осевого канала форсунки и осевых каналов, выполненных в торцевой части втулки.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Форсунка // 2218521
Изобретение относится к энергетике, а именно к технике распыления текучих сред сжатым воздухом или паром в технологических камерах для сжигания жидкого (газообразного) топлива в котлоагрегатах и для распыления жидкостей, в частности пульп, растворов, суспензий

Изобретение относится к сжиганию жидкого топлива, к форсункам для сжигания кислорода и жидкого топлива, причем форсунка имеет внешний кожух, содержащий первый входной конец, второй выходной конец для выхода пламени при горении и определяющий камеру сгорания и продольную ось X; средство подачи топлива для ввода потока распыленного топлива на входной конец и направления его к выходному концу и средство подачи кислорода для ввода кислорода во входной конец и для его направления к выходному концу, причем средство подачи кислорода имеет множество выходных отверстий для кислорода, расположенных по окружности вокруг средства подачи топлива и под углом радиально внутрь в направлении выходного конца и направленных косо относительно оси Х для образования тем самым сходящегося конусом потока кислорода, который пересекает поток топлива в первой, находящейся по ходу потока зоне, причем средство подачи топлива имеет по существу центральное выходное отверстие, имеющее внутреннюю поверхность в виде расходящегося конуса, по которому проходит топливо, по мере того как оно вытекает оттуда, при этом внутренняя поверхность расходящегося конуса содержит первую поверхность расходящегося конуса, смежную с центральным выходным отверстием, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность расходящегося конуса дополнительно содержит вторую поверхность расходящегося конуса, прилегающую к первой поверхности расходящегося конуса, причем первая поверхность расходящегося конуса имеет более высокий угол отклонения от оси X, чем вторая поверхность расходящегося конуса

Изобретение относится к теплоэнергетике

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для сжигания топлива, преимущественно жидкого, в топках котлов, печей и энерготехнологических агрегатов для подготовки теплоносителя и термического обезвреживания промышленных отходов и может быть использовано для сжигания мазута и любых других жидких топлив в разных топливосжигающих устройствах

Форсунка // 2172893
Изобретение относится к технике распыления текучих сред сжатым воздухом или паром в технологических камерах различного целевого назначения для сжигания жидкого (газообразного) топлива в котлоагрегатах и других топочных энергетических устройствах

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в сушильных установках и котлоагрегатах, работающих на жидком топливе

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания тяжелых жидких топлив в технологических печах и котлах

Форсунка // 2087800
Изобретение относится к технике распыления, в частности жидкостей, распыливающим агентом

Форсунка // 2069813
Изобретение относится к технике распыления, в частности, жидкостей (пульп, растворов, жидкого топлива, суспензий) сжатым воздухом или паром

Форсунка // 2054602

Изобретение относится к технике распыливания жидкостей, преимущественно вязких и содержащих абразивные включения, и может использоваться в различных направлениях производственной деятельности, в частности в топливосжигающих агрегатах для повышения эффективности работы путем улучшения качества распыливания и регулирования геометрии распыла в широком диапазоне расхода распыливаемой жидкости

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкого топлива, преимущественно мазута, и может быть использовано при его сжигании в печах тепловых агрегатов химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, в том числе в трубчатых и шатровых печах нефтеперерабатывающих заводов, в установках по перегонке нефти и другого углеводородного сырья

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива, и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей

Изобретение относится к газификации углеродсодержащих материалов, например угля или нефтяного кокса

Изобретение относится к устройствам распыла жидких сред и может применяться для диспергирования жидких топлив в камерах сгорания газотурбинных установок, системах жизнеобеспечения, различных технологических процессах

Изобретение относится к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива жидкостного ракетного двигателя. Двухкомпонентная газожидкостная форсунка, преимущественно для камеры жидкостного ракетного двигателя, содержит корпус с наконечником для подачи горючего, при этом наконечник форсунки установлен внутри корпуса на пилонах, а его канал соединен с полостью горючего при помощи отверстий, выполненных в пилонах, втулку, установленную с кольцевым зазором на корпус и образующую кольцевой канал для подачи газообразного окислителя, соединенный с полостью окислителя при помощи каналов, выполненных в корпусе между его стенкой и пилонами для подачи горючего, при этом канал наконечника выполнен закрытым со стороны его входной части, а его внутренняя полость соединена с кольцевым зазором между наконечником и втулкой при помощи отверстий, предпочтительно, радиальных, выполненных в его выходной части, при этом в выходной части втулки выполнено ступенчатое расширение, полость которого соединена с полостью горючего при помощи тангенциальных каналов, выполненных в стенке втулки. В варианте исполнения, в выходном расширении втулки установлен полый цилиндр, являющийся продолжением внутреннего канала втулки и образующий с выходной цилиндрической поверхностью выходного расширения кольцевой зазор, полость которого соединена при помощи тангенциальных отверстий, выполненных в стенке втулки, с полостью горючего; на торце наконечника выполнено осевое отверстие; в выходной части наконечника выполнено ступенчатое расширение, при этом на торце наконечника выполнены отверстия, расположенные равномерно по окружности и под углом к оси наконечника; в выходной части наконечника выполнено ступенчатое расширение, при этом на торце наконечника, расположенном в плоскости тангенциальных отверстий втулки, выполнены отверстия, расположенные равномерно по окружности и под углом к оси наконечника. Изобретение позволяет повысить полноту сгорания компонентов топлива за счет улучшения качества смесеобразования. 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Топливная трубка для горелки, в частности для горелки газовой турбины, содержит конец, который имеет поверхность под форсунки, а также, по меньшей мере, две топливные форсунки. Поверхность под форсунки снабжена шлицами между топливными форсунками и выполнена в виде конической кольцевой поверхности. Шлицы проходят через нее перпендикулярно окружному направлению кольцевой поверхности. Конец выполнен в виде усеченного конуса. Боковая поверхность усеченного конуса образует поверхность под форсунки. Изобретение направлено на увеличение срока службы форсунки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания углеводородного флюида с целью их утилизации. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания углеводородного флюида. Устройство содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, смесительную головку, представляющую собой два торообразных коллектора, расположенных на одной оси, в которых установлены соединяющие их пневматические форсунки, при этом один коллектор соединен с системой подачи сжатого воздуха или пара, а другой коллектор соединен с системой подачи углеводородного флюида. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй. Пневматическая форсунка содержит системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и, последовательно соединенные и соосные с ним, конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндро-конической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса, в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло. Щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса, а соосно круглой пластине, к ее периферийной части, прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. Технический результат - повышение эффективности образования газокапельной струи и расширения зоны ее подачи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх