Пневматическая форсунка

Авторы патента:

F23D11/12 - отличающимся формой или расположением выпускных сопловых отверстий

Владельцы патента RU 2431777:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" (RU)

Пневматическая форсунка содержит газовую и топливную питательные трубы, топливное сопло, полый корпус, фланец. Топливное сопло содержит два цилиндрических участка и один конический. В полом корпусе установлена кольцевая диафрагма, выполненная с профилированными эллиптическими отверстиями. Отверстия наклонены относительно оси топливного сопла под углом, равным углу конусности коаксиального конического канала. Топливное сопло дополнительно может содержать направляющий наконечник с диффузорным отверстием. Газовая питательная труба предпочтительно установлена тангенциально к полому корпусу. Форсунка может дополнительно содержать коаксиальный конический канал, образованный полым корпусом и направляющим наконечником с диффузорным отверстием. Геометрия коаксиального конического канала предпочтительно выполнена регулируемой. Достигается уменьшение рабочего перепада давления по топливу, повышение радиальной и окружной равномерности распределения топлива в факеле распыла, обеспечение возможности управления распределением капель по диаметрам. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

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

Известна усовершенствованная форсунка для жидкого топлива для горелок газовых турбин RU 2304252 С2, F23D 11/10 от 20.12.2002, предназначенная для распыла жидких топлив, содержащая головку, наконечник, суживающуюся полость, отверстие, трубку, центральный канал.

Недостатком данной конструкции являются большие потери полного давления и энергетические затраты на процесс распыла, высокая неравномерность факела распыла.

Наиболее близкой по технической сущности предлагаемому устройству является форсунка аэродинамическая, содержащая газовую и топливную питательные трубы, топливное сопло, полый корпус, фланец (RU 2072475 C1, F23D 11/10 Форсунка аэродинамическая от 27.01.1997).

Недостатком данной конструкции являются большие рабочие перепады давления по топливу; высокая радиальная и окружная неравномерность распределения топлива в факеле распыла; отсутствие возможности управления распределением капель по диаметрам.

Техническим результатом изобретения является уменьшение рабочего перепада давления: по топливу, повышение радиальной и окружной равномерности распределения топлива в факеле распыла, обеспечение возможности управления распределением капель по диаметрам.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что пневматическая форсунка, содержащая газовую и топливную питательные трубы, топливное сопло, полый корпус, фланец, имеет топливное сопло, содержащее два цилиндрических участка и один конический. В полом корпусе установлена кольцевая диафрагма, в которой выполнены профилированные эллиптические отверстия, наклоненные относительно оси топливного сопла под углом, равным углу конусности коаксиального конического канала.

В целях уменьшения рабочего перепада давления по топливу топливное сопло содержит два цилиндрических участка и один конический, а так же содержит направляющий наконечник с диффузорным отверстием. Для повышении радиальной и окружной равномерности распределения топлива в факеле распыла газовая питательная труба установлена тангенциально к полому корпусу. Возможность управления распределением капель по диаметрам обеспечивается тем, что пневматическая форсунка содержит коаксиальный конический канал, образованный полым корпусом и направляющим наконечником с диффузорным отверстием. Геометрия коаксиального конического канала выполнена регулируемой. Для возможности управления распределением капель по диаметрам профилированные эллиптические отверстия наклонены относительно оси топливного сопла под углом, равным углу конусности коаксиального конического канала.

На чертеже изображен продольный разрез пневматической форсунки.

Пневматическая форсунка содержит газовую питательную трубу 1, которая крепится к полому корпусу 2. К торцевой поверхности полого корпуса 2 крепится шайба 3, соединенная с фланцем 4, в котором установлена топливная питательная труба 5 с фильтром 6. К фланцу 4 с помощью резьбового соединения крепится топливное сопло 7 с направляющим наконечником 8, содержащее диффузорное отверстие 9. В полом корпусе 2 установлена кольцевая диафрагма 10 с профилированными эллиптическими отверстиями 11, соединенная с направляющим наконечником 8. Полый корпус 2 и направляющий наконечник 8 образуют коаксиальный конический канал 12.

Сжатый воздух подается в газовую питательную трубу 1 и поступает в полость, образованную полым корпусом 2 и топливным соплом 7, где интенсивно закручивается, и двигается в направлении профилированных эллиптических отверстий 11 кольцевой диафрагмы 10. В виде интенсивно закрученного потока воздух проходит через профилированные эллиптические отверстия 11, наклоненные относительно оси топливного сопла под углом, равным углу конусности коаксиального конического канала 12. Это позволяет обеспечить оптимальное взаимодействие воздушной закрученной пелены с истекающей из диффузорного отверстия 9 струей топлива и организовать ее эффективное диспергирование. Воздух, поступающий в коаксиальный конический канал 12, ускоряется и истекает из него для дробления топливной струи. Топливо, очищенное от твердых примесей фильтром 6, подается под давлением в топливную питательную трубу 5 и двигается по топливному соплу 7 в сторону направляющего наконечника 8. Наличие у топливного сопла 7 двух цилиндрических и одного конического участков позволяет снизить потери полного давления на преодоление сил вязкого трения. Проходя по внутренним каналам топливного сопла 7 топливо поступает в диффузорное отверстие 9 направляющего наконечника 8, в котором расширяется и на выходе дробится закрученной воздушной пеленой, истекающей из коаксиального конического канала 12.

Предлагаемая пневматическая форсунка позволяет организовать качественный распыл топлива в максимально короткой области при минимальных перепадах давления и энергетических затратах на подачу компонентов.

1. Пневматическая форсунка, содержащая газовую и топливную питательные трубы, топливное сопло, полый корпус, фланец, отличающаяся тем, что топливное сопло содержит два цилиндрических участка и один конический, в полом корпусе установлена кольцевая диафрагма, выполненная с профилированными эллиптическими отверстиями, наклоненными относительно оси топливного сопла под углом, равным углу конусности коаксиального конического канала.

2. Пневматическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что топливное сопло дополнительно содержит направляющий наконечник с диффузорным отверстием.

3. Пневматическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что газовая питательная труба установлена тангенциально к полому корпусу.

4. Пневматическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит коаксиальный конический канал, образованный полым корпусом и направляющим наконечником с диффузорным отверстием.

5. Пневматическая форсунка по п.4, отличающаяся тем, что геометрия коаксиального конического канала выполнена регулируемой.

Похожие патенты:

Форсунка для газогенератора // 2400670

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

Соосно-струйная форсунка // 2291977

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.

Газотурбинный двигатель, форсунка форсажной камеры (варианты) и способ модернизации форсажной камеры // 2267022

Горелка для жидкого топлива // 2256847

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.

Форсунка для распыливания вязких жидкостей // 2253802

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.

Газожидкостная форсунка с эмульсированием // 2229059

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.

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.

Кислородно-нефтяная центробежная форсунка // 2212001

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.

Способ сжигания жидких углеводородных топлив // 2210027

Изобретение относится к теплоэнергетике. .

Способ сжигания мазута и устройство для его осуществления // 2190156

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.

Двухкомпонентная газожидкостная форсунка // 2514555

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 // 2529970

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.

Устройство для сжигания углеводородного флюида // 2558823

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.

Пневматическая форсунка кочетова // 2612483

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.

Расположение горелок камеры сгорания // 2642971

Изобретение относится к области энергетики. Горелка (30) для камеры (16) сгорания газовой турбины, при этом горелка (30) содержит тело (53), имеющее поверхность (64) и ось (50) горелки, топливную трубку (56), воспламенитель (58) и проход (62) или проходы (62) для основного воздушного потока, при этом проход (62) или проходы (62) основного воздушного потока наклонены относительно оси (50) горелки и создают основной вихрь вокруг оси (50) горелки в первом направлении вращения, при этом основной вихрь перемещается в направлении вдоль оси (50) горелки и от поверхности (64), при этом воспламенитель (58) расположен по потоку после топливной трубки (56) относительно первого направления вращения основного вихря, так что часть основного воздушного потока (34А) проходит над топливной трубкой (56) и затем над воспламенителем (58), при этом топливная трубка (56) содержит ось топливной трубки, наконечник для жидкого топлива, имеющий выход для топлива, и решетку проходов вспомогательного воздуха, имеющих выходы, расположенные вокруг топливного выхода, причем проходы вспомогательного воздуха наклонены относительно оси топливной трубки для создания вихря вспомогательного воздуха вокруг оси топливной трубки в том же направлении вращения относительно первого направления вращения. Проходы вспомогательного воздуха радиально наклонены под углом относительно оси топливной трубки. Изобретение позволяет предотвратить образование отложений на деталях горелки, повысить надежность воспламенения топлива в камере сгорания и качество распыления жидкого топлива. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.