Пневматическая форсунка

 

Использование: в области энергомашиностроения , в частности в камерах сгорания газотурбинных установок, топках паровых котлов. Сущность изобретения: в пневматической форсунке, содержащей корпус 1 с диффузорным соплом 5, центральным патрубком 2 для подачи распылителя и периферийным патрубком 3 для подачи топлива и выходной насадок 6, снабженный дефлектором и сопловыми отверстиями 7, размещенными под углом к оси насадка 6. Дефлектор выполнен в виде по крайней мере одной поперечной перегородки 9 с аксиальными отверстиями 11 и установлен на расстоянии от выходного среза сопла 5, составляющем 0,5-0,7 длины полости насадка 6, причем аксиальные отверстия 11 выполнены с суммарной площадью проходных сечений, превышающей в 1,5-2,2 раза суммарную площадь проходных сечений сопловых отверстий 7 насадка 6. 1 ил. гв с/ с XI о 00 XI -и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s F 23 D 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4836125/06 (22) 07.06.90 (46) 15.06.92. Бюл. N 22 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им, И.И. Ползунова и Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод " (72) В.А. Акулов, В.И. Антоновский, И.Н.

Крыкин, С.М. Ларьков, А.С. Осыка и В.Е.

Ситников (53) 662.951.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 28431,,кл. F 24 В 8/01, 1969.

Хэмалян Д.М., Коган Я.А. Теория горения и топочные устройства, М.: Энергия, 1976, с. 196.

Авторское свидетельство СССР

N 981756, кл F 23 О 11/12, 1981. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ (57) Использование: в области энергомашиностроения, в частности в камерах сгорания газотурбинных установок, топках паровых котлов. Сущность изобретения: в пневматической форсунке, содержащей корпус 1 с диффузорным соплом 5, центральным патрубком 2 для подачи распылителя и периферийным патрубком 3 для подачи топлива и выходной насадок 6, снабженный дефлектором и сопловыми отверстиями 7, размещенными под углом к оси насадка 6. Дефлектор выполнен в виде по крайней мере одной поперечной перегородки 9 с аксиальными отверстиями 11 и установлен на расстоянии от выходного среза сопла 5; составляющем

0,5 — 0,7 длины полости насадка 6, причем аксиальные отверстия 11 выполнены с суммарной площадью проходных сечений, превышающей в 1,5 — 2,2 раза суммарную площадь проходных сечений сопловых отверстий 7 насадка 6. 1 ил.

1740874

10

20

35

45

Изобретение относится к энергомашиностроению, в.частности к пневматическим форсункам камер сгорания газотурбинных установок (ГТУ), топок паровых котлов, и может быть использовано в различных областях промышленности, где применяются устройства по сжиганию жидких топлив.

Известна пневматическая форсунка, содержащая корпус, патрубки для подвода тепла и распылителя (пара или воздуха), сопло и насадок с отверстиями.

Однако в данном устройстве качество распыливания топлива (при расходах более

2000 кг/г) является неудовлетворительным.

Известна также пневматическая форсунка, содержащая корпус, патрубки подвода топлива и распылителя, сопло, диффузор, насадок с отверстиями. Благодаря высоким скоростям истечения топливопаровой смеси достигается более высокая степень дисперсности по сравнению с первым вариантом, Однако высокие скорости истечения обуславливают большие длины факелов, что не позволяет их использование, например, в камерах сгорания ГТУ из-за ограниченности их линейных размеров.

Наиболее близкой к предлагаемой является форсунка, содержащая корпус, распределительную головку с выпускными отверстиями, сопло Лаваля, полую вставку (дефлектор) с радиальными отверстиями и соплами, установленными соосно выпускным отверстиям распределительной головки.

Недостатками данной форсунки являются ее значительная конструктивная сложность, недостаточное качество распыливания и значительная длина факела.

Цель изобретения — повышение качества распыливания и сокращение длины факела.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматической форсунке дефлектор в виде по крайней мгле одной поперечной перегородки с аксиаллными отверстиями установлен на расстоянии от выходного среза сопла, составляющем 0,5 — 0,7 длины полости насадка, причем аксиальные отверстия выполнены с суммарной площадью проходных сечений, превышающей в 1,5—

2,2 раза суммарную площадь проходных сечений сопловых отверстий насадка.

На чертеже изображена предлагаемая пневматическая форсунка.

Форсунка содержит корпус 1, внутри которого расположены патрубок 2 подвода топлива и патрубок 3 подвода распылителя, сопло 4, диффузор 5, насадок 6 с отверстиями 7. В полости 8 насадка 6 установлены перфорированные дефлекторы 9 и 10, причем расстояние от диффузора 5 до первого дефлектора 9 составляет (0,5 — 0,7) Iz, где 1г— длина полости 8, а отношение площади проходного сечения отверстий 11 каждого дефлектора 9 (или 10) к площади проходного сечения отверстий 7 составляет 1,5 — 2,2, Форсунка работает следующим образом.

Распылитель (пар или воздух) подводится по патрубку 2, далее через сопло 4 поступает в диффузор 5. Туда же из патрубка 3 поступает жидкое топливо. В диффузоре 5 за счет кинетической энергии распылителя происходит первичное дробление топлива.

Затем смесь топлива и распылителя поступает в полость 8, далее через отверстия 11 каждого дефлектора 9 (10) и через отверстия

7 подается в топочное пространство камеры сгорания. Увеличение гидравлического сопротивления при проходе отверстий 11 дефлектора 9 (10) за счет увеличения локальных скоростей истечения позволяет дополнительно уменьшить крупность капель аэросмеси, Истечение аэросмеси из отверстий 7 также улучшает качество распыливания и укорачивает длину факела.

Таким образом, нали ие в полости насадка по крайней мере одного дефлектора позволяет повысить качество распыливания в еще большей степени и получить диаметры капель и длину факела, позволяющие сократить зону горения и габариты камеры сгорания ГТУ. Выполнение условий, при которых расстояние (1 ) от диффузора до дефлектора составляет 1 = (0,5 — 0,7) Iz, где 12— длина полости насадка, а отношение площади проходного сечения отверстий в насадке — 1,5-2,2, позволяет получить наибольший эффект.

Формула изобретения

Пневматическая форсунка, содержащая корпус с диффузорным соплом, центральным каналом для подачи распылителя и периферийным кольцевым топливным каналом и выходной насадок, снабженный дефлектором и сопловыми отверстиями, размещенными под углом к оси насадка, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества ра пыливания и сокращения длины факела, дефлектср выполнен в виде по крайней мере одной поперечной перегородки с аксиальными отверстиями и установлен на расстоянии от выходного среза сопла, составляющей 0,5 — 0,7отдлины полости насадка, причем аксиальные отверстия

1740874

15

25

35

45

Составитель С.Ларьков

Техред М.Моргентал Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор М.Петрова

Заказ 2073 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 выполнены с суммарной площадью проходных сечений, превышающей в 1,5 — 2,2 раза суммарную площадь проходных сечений сопловых отверстий насадка.