Форсунка

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) Бурминский Эдуард Петрович (К 2)(56) Авторское свидетельство СССР Не 876179, кл. 132313 11/12, 1981.(57) Форсунка относится к технике распыления, в частности жидкостей,распь 1 ливающим агентом и может быть использована в обжиговых печах в стекловарении, при выпечке хлеба, в бытовой отопительной технике и пр., там, где существует проблема качественного сжигания топлива при Малых его расходах.Технический результат - предотвращение прилипания капель топлива к наружной поверхности форсунки.Сущность изобретения в форсунке,содержащей Осесимметричный корпус и втулки, коаксиально установленные в нм с образованием внутреннего канала для подачи жидкости с топливной щелью на выходе,ориентированной от оси форсунки, И периферийного канала для подачи распылителя, подключенного к сопловому аппарату в виде кольцевого ряда щелевых прорезей, выходные отверстия которых размещены на наружной периферийной торцевой поверхности, а образующая этой поверхности пересекает ось форсунки под углом более 40 на уровне или выше вь 1 ходного среза соплового аппарата.Изобретение относится к технике распыления, в частности жидкостей,распиливающим агентом. Форсунка может быть использована в обжиговых печах промышленности строительных Материалов,в варочных печах в стекловарении, при выпечке хлебобулочных изделий, при нагреве и закалке заготовок и изделий в металлургии,в бытовой отопительной технике и др., там,где существует проблема качественного сжигания жидкого топлива при Малых его расходах. Е можно также применить в ряде других процессов, где возникает проблема качественного распыления Малых количеств жидкостей, например при сушке молока,покраске изделий, опрыскивании растений.Известна форсунка, содержащая корпус и втулки, коаксиально установленные в нм с образованием между собой кольцевой топливной щели и внутреннего и периферийного каналов для подачи распылителя, подключенных к сопловому аппарату, выполненному в виде кольцевых рядов щелевых прорезей, смещенных в окружном направлении в смежных рядах,причем продольные оси прорезеи наружного ряда ориентированы к оси форсунки, а внутреннего ряда - от оси форсункиНедостатком этого технического решения является то, что два независимых потока распылителя имеют крутку в разных направлениях вокруг оси форсунки. Это приводит к быстрому смешиванию потоков Между собой и схлопыванию факела в осевой зоне течения при недостаточной интенсивности его смешения с окружающим воздухом.Известна форсунка, содержащая корпус и втулки, коаксиально установленные в нем с образованием внутреннего и периферийного каналов для подачи распылителя и промежуточного канала для подачи жидкости,подключенных к сопловому аппарату,выполненному в виде кольцевых рядов щелевых прорезей, смещенных в окружном направлении в смежных рядах, причм прорези наружного ряда выполнены с продольными осями, перекрещивающимисяс осью форсунки за е выходным срезом, а прорези внутреннего ряда - с продольными осями, перекрещивающимися с осью форсунки перед е выходным срезом внутри корпуса, при этом продольные оси прорезей наружного и внутреннего рядов наклонены друг к другу под углом, не превышающим 90,а боковые стенки большей площади этих прорезей расположены в плоскостях,пересекающих ось форсунки в данной точке,расположенной на уровне е выходного среза или за ним (патентная заявка РФ Не 5042307,172313, 1992).Вышеописанная форсунка закручивает оба потока распылителя в одном направлении, что позволяет получить устойчивый широкий факел, улучшающий смесеобразование с окружающим воздухом и увеличивающий полноту сгорания топлива.Однако при малых расходах топлива эта форсунка работает неустойчиво, не обеспечивает хорошего распыления, образует несимметричный факел горения и вызывает неоправданный расход распылителя. Это обусловлено тем, что при малых скоростях жидкости (топлива) и, соответственно, е незначительном расходе, во-первых,происходит импульное вытягивание жидкости из кольцевой щели отдельными порциями за счет сил эжекции, т.е. процесс распыления протекает в неустойчивом режиме, и во-вторых, не вс сечение кольцевой щели заполняется жидкостью при горизонтальном или наклонном положении форсунки. Импульсное вытягивание жидкости из кольцевой щели приводит к кратковременному резкому увеличению е расхода, сопровождающемуся выбросами крупных капель топлива, налипанием их на наружные кромки кольцевой щели для жидкости с последующим закоксовыванием капель и образованием наростов, нарушающих режим работы форсунки.Недостаточное заполнение всего сечения кольцевой щели приводит к формированию несимметричного факела распыления, направленного под углом к оси форсунки. При этом качество распыления ухудшается из-за того, что значительная часть5 распыливающего агента не участвует в распылении. Ухудшение качества распыления И несимметричность факела приводит К неустойчивому и неэффективному горению топлива.Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание форсунки, обеспечивающей ее устойчивую работу, качественное распыление топлива и получение широкого симметричного факела при малых расходах топлива и исключение наростообразования на периферийной торцевой части.Технический результат, Достигаемый при реализации предлагаемой форсунки, предотвращение прилипания капель топлива к наружной поверхности форсунки посредством использования сил эжекции.Поставленная задача достигается тем,что в форсунке, содержащей осесимметричный корпус и втулки, коаксиально установленные в нем с образованием внутреннего канала для подачи жидкости с топливной щелью на выходе, ориентированной от оси форсунки, и периферийного канала для подачи распылителя,подключенного к сопловому аппарату,выполненному в виде кольцевого ряда щелевых прорезей в теле форсунки по е периферийной торцевой части так, что выходные отверстия щелевых прорезей размещены на наружной периферийной торцевой поверхности форсунки, а образующая этой поверхности пересекает е ось под углом более 4 О на уровне или вьше выходного среза соплового аппарата.От прототипа заявляемое изобретение отличается тем, что выходные отверстия щелевых прорезей соплового аппарата,подключенного к единственному каналу для подачи распылителя, размещены на наружной периферийной торцевой поверхностифорсунки, а образующая этой поверхности пересекает ее ось под углом более 4 О на уровне или выше выходного среза соплового аппарата.Эта форсунка рассчитана на работу при малых расходах распыливаемои жидкости и в совокупности вышеперечисленных6 признаков обеспечивает поставленной задачи.А именно, подключение периферийного канала к сопловому аппарату, выходные отверстия щелевых прорезей которого размещены на наружной периферийной торцевой поверхности форсунки, позволяет жидкому топливу, истекающему тонкой плнкой из топливной щели, вступать во взаимодействие по касательной со струями распылителя, вытекающими из щелевых прорезей соплового аппарата, с образованием широкого факела распыления. При подаче распыливающего агента только в периферийный канал открывается возможность уменьшения расхода топлива с одновременным увеличением скорости его истечения из кольцевой щели за счт уменьшения е диаметра. За счт уменьшения размеров форсунки и факела распыления уменьшаются габариты рабочего аппарата, в котором используется форсунка, а также снижается расход потребляемого параВыполнение наружной периферийной торцевой поверхности форсунки с образующей, пересекающей ось форсунки под углом более 4 О на уровне или выше выходного среза соплового аппарата,исключает закоксовывание форсунки,так как при угле наклона более 4 О налипания капель жидкости на наружные стенки форсунки не происходит. С увеличением угла между образующей наружной периферийной торцевой поверхности и осью форсунки от 4 О и более эффективность срыва капельтоплива с этой поверхности силами эжекции распыливающего агента возрастает. Это исключает возможность проникновения капель через зазор между струями распь 1 ливающего агента к наружной цилиндрической стенке форсунки и их прилипание к этой стенке.Такое использование наружной периферийной торцевой поверхности форсунки стабилизирует распыление и повышает его качество в ряде технологических процессов с малыми расходами распыливаемой жидкости.7 СУЩНОСТЬ ЗЗЯВЛЯСМОГО ТСХНИЧССКОГО решения ПОЯСНЯСТСЯ графическими материалами.На фиг.1 показан общий вид форсунки,продольный разрез на фиг.2 - то же, вид сверху.Форсунка содержит корпус 1, втулки 2 И 3, коаксиально установленные с зазором между собой И корпусом 1, И образующие периферийный канал 4 для подачи распылителя, и внутренний канал 5 для подачи жидкого топлива. Сопловой аппарат выполнен в виде кольцевого ряда щелевых прорезей 6, подключенных кпериферийному каналу 4 для подачи распылителя. Выходные отверстия 7 щелевых прорезей размещены на наружной периферийной торцевой поверхности 8 форсунки. Образующая 9 этой поверхности 8 пересекает ось форсунки под углом более 40 в точке А на уровне или выше выходного среза соплового аппарата. Внутренний 5 канал для подачи топлива соединн через перепускные щели 10 с отверстием 11 для подачи жидкого топлива И заканчивается выходной кольцевой щелью 12, ориентированной от оси форсунки. Сбоку форсунки в ее задней части выполнено отверстие 13 для подачи распылителя в периферийный канал 4.Форсунка работает следующим образом. В отверстие 13 подают под давлением пар или воздух, который через канал 4 поступает в кольцевой ряд щелевых прорезей 6,разбивающих распылитель на струи,вытекающие из выходных отверстий 7,размещнных на наружной периферийной торцевой поверхности 8 форсунки. Жидкое топливо, поступающее в канал 5 через отверстие 11 И перепускные щели 10,достигает топливной щели 12 и Истекает из не в виде тонкой плнки. На выходе изтопливной щели 12 топливная плнка соприкасается со струями распылителя,дробится на мелкие капли равномерно по всему периметру периферийного канала 4,перемешивается с распылителем И окружающим воздухом И направляется в виде широкого осесимметричного факела распыления от оси форсунки в свободное пространство.Такая конструкция форсунки обеспечивает качественное распыление топлива, снижает расход распыливающего агента И может найти применение во многих отраслях промышленности, где существует проблема качественного распыления малых расходов жидкости.Форсунка, содержащая корпус с торцевой конической поверхностью, втулки,коаксиально установленные в нем с образованием внутреннего канала для подачи жидкости с кольцевым выходным соплом и периферийного канала для подачи распылителя, подключенного к сопловому аппарату, выполненному в виде кольцевого ряда щелевых прорезей, при этом кольцевое сопло образовано между поверхностями втулок, выполненными в выходном участке коническими с образующими, пересекающими ось конуса перед выходным срезом соплового аппарата,отличающаясятем, что щелевые прорези выполнены в корпусе, их выходные срезы расположены на торцевой конической поверхности, образующая которой пересекает продольную ось корпуса на уровне Или за выходным срезом соплового аппарата, а угол ее наклона к упомянутой оси выполнен превышающим 40.