Акустическая форсунка

 

Изобретение относится к устройствам для распыливания и сжигания тяжелых топлив и может быть использовано в топках энергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности распыливания путем увеличения акустической мощности излучателя. Распылитель из кольцевого сопла 4 поступает в резонирующую полость 5, тормозится днищем 8, и образующаяся ударная волна распространяется перпендикулярно поверхности диффузорного участка 7 корпуса 1, что обусловлено размещением днища 8 полости 5 в зоне участка 7 и выполнением их образующих параллельными или с отклонением от параллельности не более 15°. Далее отработанный в излучателе распылитель при течении к выходному срезу корпуса 1 прерывается потоком распылителя, текущим в направлении полости 5, вследствие чего создается пульсационный режим течения распылителя . Топливный поток, поступающий из камеры 2 закручивания, раскрывается на поверхности участка 7 вследствие наличия встречного потока газовой среды, обусловленного эжекцией, создаваемой потоком распылителя, и попадает в зону действия ударных волн, что повышает эффективность его распыливания и выгорания. 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ.ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ / СВИДЕТЕЛЬСта (21) 4603625/06 (22) 09.11.88 (46) 30.03.91. Бюл. 1Ф 12 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова и Ленинградское производство Производственно-технического предприятия "Центроэнергочермет" (72) Ю.Н.Степанов, О.В.Киселев, В.Л,Казачек, Н.Н.Соколова и В.К,Яковлев (53) 662.951.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 823754, кл. F 23 0 1 1/34, 1973. (54) АКУСТИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА (57) Изобретение относится к устройствам для распыливания и сжигания тяжелых топлив и может быть использовано в топках энергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности распыливания путем увеличения

„„. Ж„„163846О А1 (5цs Г 23 0 11/34 акустической мощности излучателя, Распылитель из кольцевого сопла 4 поступает в резонирующую полость 5, тормозится днищем

8, и образующаяся ударная волна распространяется перпендикулярно поверхности диффузорного участка 7 корпуса 1, что обусловлено размещением днища 8 полости 5 в зоне участка 7 и выполнением их образующих параллельными или с отклонением от параллельности не более 150. Далее отработанный в излучателе распылитель при течении к выходному срезу корпуса 1 прерывается потоком распылителя, текущим в направлении полости 5, вследствие чего создается пульсационный режим течения распылителя. Топливный поток, поступающий из камеры 2 закручивания, раскрывается на поверхности участка 7 вследствие наличия встречного потока газовой среды, обусловленного эжекцией, создаваемой потоком распылителя, и попадает в зону действия ударных волн. что повышает эффективность его распыливания и выгорания. 2 ил.

1638460

50

Изобретение относится к устройствам для распыливания и сжигания тяжелых топлив и может быть использовано в топках энергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности распыливания путем увеличения акустической мощности излучателя.

На фиг. 1 изображена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 — узел! на фиг. 1.

Акустическая форсунка содержит корпус 1, центральную камеру 2 закручивания с выходным соплом 3, образующую с корпусом кольцевое сопло 4 для подачи распылителя, и акустический излучатель, состоящий из указанного кольцевого сопла 4, размещенной по периферии камеры 2 закручивания и обращенной к кольцевому соплу 4 кольцевой резонирующей полости 5, ось продольного сечения которой наклонена к продольной оси корпуса 1 с пересечением последней за выходным срезом корпуса 1.

Выходной участок корпуса 1 выполнен в виде сопряженных конфузорного и диффузорного участков 6 и 7 соответственно. Днище

8 резонирующей полости 5 размещено в зоне диффузорного участка 7 корпуса 1, а образующие днища 8 и диффузорного участка 7 корпуса 1 выполнены параллельными или имеют отклонение от параллельности не более 15О.

Форсунка работает следующим образом.

Распылитель поступает из полости корпуса 1 в кольцевое сопло 4 и далее в кольцевую резонирующую полость 5, где в результате торможения днищем 8 образуется ударная волна, которая распространяется под углом 90 к поверхности диффузорного участка 7 выходного участка корпуса 1, При ударе о поверхность диффузорного участка

7 волна получает дополнительный импульс сжатия, что восстанавливаетуровень ее звукового давления, ослабленный при распространении волны от днища 8 полости 5 в направлении периферии в результате увеличения сечения излучателя.

Отработанный в излучателе распылитель при теченйй в выходном направлении прерывает поток распылителя, текущий в направлении. резонирующей полости 5, вследствие чего создается пульсационный режим течения распылителя. Достигнув поверхности диффузорного участка 7, угол раскрытия которого соответствует необходимой величине угла раскрытия топливного факела, распылитель течет вдоль нее, создавая при этом зону с пониженным давлением по оси корпуса 1.

Топливный поток, поступающий иэ камеры 2 закручивания, раскрывается по поверхности диффузорного участка 7 вследствие наличия встречного потока газовой среды, обусловленного эжекцией, создаваемой потоком распылителя. Раскрывающий1 ся поток топлива попадает в центральную зону действия ударных волн, что резко повышает.эффективность его распыливания и выгорания, Окончательный дисперсный состав топлива формируется при взаимодействии потоков топлива и распылителя при их течении вдоль поверхности диффузорно-. го участка 7. Размещение днища 8 резонирующей полости 5 в зоне диффузорного участка 7 корпуса 1 и выполнение образующих днища 8 и диффузорного участка 7 параллельными или с отклонением от параллельности не более 15 обеспечивает возможность создания широкофакельной форсунки с сильной приосевой зоной циркуляции горячих газов к корню факела.

Способствуя прогреву и частичной газификации наиболее крупной фракции топливного факела и стабильному воспламенению основной части топлива, конструкция форсунки обеспечивает возможность сжигания топлива с низким коэффициентом избытка воздуха (1,02 — 1,03) в широком диапазоне регулирования тепловой мощности и создает оптимальные условия для обеспечения ступенчатого его выгорания, что необходимо для снижения общего температурного уровня с целью уменьшения образования окислов азота.

Формула изобретения

Акустическая форсунка, содержащая корпус, центральную камеру закручивания с выходным соплом, образующую с корпусом кольцевое сопло для подачи распылителя, и акустический излучатель, состоящий из указанного кольцевого сопла и размещенной по периферии камеры закручивания и обращенной к кольцевому соплу кольцевой резонирующей полости. ось продольного сечения которой наклонена к продольной оси корпуса с пересечением с последней за выходным. срезом корпуса, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что. с целью повышения эффективности распыливания путем увеличения акустической мощности излучателя, выходной участок корпуса выполнен конфузорно-диффузорным, днище резонирующей полости размещено в зоне диффузорного участка корпуса, а образующие днища и диффузорного участка корпуса выполнены параллельными или имеют отклонения от параллельности не более 15 .

1638460

Составитель С.Гудкова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т,Малец

Редактор И.Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 916 Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5