Форсунка жидкостная тенгенциальная

Авторы патента:

Полезная модель относится к устройствам для распыливания жидкости и может быть использовано в различных тепловых горелках, в сопловых энергетических установках, машинах и аппаратах химической промышленности.

Технический результат заключается в повышении надежности форсунки, увеличении КПД и производительности установки. Также проявляется эффект самоочищения.

Технический результат достигается тем, что в предложенной форсунке распыляющая часть выполнена цельнометаллической, на внутренней поверхности цилиндра выполнена выточка, образующая кольцевой канал между цилиндром и распыляющей головкой, распыляющая часть снабжена пятью равнорасположенными тангенциальными каналами.

Известны механические тангенциальные форсунки, в которых жидкость подается через центральный канал к распределительной шайбе, выполненной в виде диска с радиально распределенными отверстиями, соосными диску, далее через завихрительную шайбу, выполненную в виде диска с центральным отверстием и тангенциальными бороздками, жидкость попадает в камеру закручивания и сопло распыления (Распыливание жидкости форсунками/ под ред. С.С.Кутателадзе. Государственное энергетическое издательство: Москва, 1962. - 265 с., С 65, рис.4-13).

Известен патент 2369803 «Способ распыливания жидкого топлива и устройство для его реализации». Способ распыливания жидкого топлива включает подвод жидкого топлива к форсунке, подачу его через каналы завихрителя в вихревую камеру, создание закрученной пленки топлива системой струй в вихревой камере и выдавливание пленки топлива из вихревой камеры. При этом обеспечивают плавное натекание потока топлива на стенку вихревой камеры через расширяющиеся наружу входные отверстия спиралевидных каналов завихрителя, увеличивают скорость движения потока топлива в сужающихся спиралевидных каналах. Форсунка для распыливания жидкого топлива состоит из полого цилиндрического корпуса и установленных внутри него завихрителя, представляющего собой полое тело вращения с двумя торцами, один из которых заглушен, а в противоположном выполнены сквозные тангенциальные каналы, имеющие в сечении форму прямоугольника, и сопла с вихревой камерой. Боковые стенки каналов завихрителя выполнены спиралевидными, а глубина каналов уменьшается по длине. Внутренняя спиралевидная стенка сближается с внешней по длине канала.

Недостатком данных форсунок является изготовление закручивающей части конструкции из нескольких деталей, вследствие чего не обеспечивается герметичность камеры закручивания.

Известна также механическая тангенциальная форсунка, в которой тангенциальные каналы и камера закручивания совмещены в одной детали (Форсунки тангенциальные газовые с центральным входом. Номенклатура основных параметров и методы расчета. ГОСТ 21980-76). Данная форсунка принята за прототип.

Недостатком данной форсунки является неприменимость к жидкому топливу, а также невысокая степень смешения топливно-воздушной смеси.

Общим недостатком перечисленных устройств является то, что струя жидкости получает вращательное движение от соударения об стенку камеры закручивания, что ведет к налипанию частиц жидкости на стенку и уменьшению диаметра камеры закручивания. Это приводит к ухудшению закручивания и смешивания топлива и ухудшению качества распыления жидкости, влияющее на процесс горения.

На фиг.1 изображен общий вид форсунки. На фиг.2 показано сечение форсунки через оси тангенциальных каналов.

Форсунка содержит корпус 1, цилиндр 2, в котором расположена распыляющая головка 3 с заглушкой 4 и прижимным винтом 5. Для герметизации между корпусом, цилиндром и распыляющей головкой установлены уплотнительные кольца 6 и 7. В корпусе имеется центральный канал 8 для подвода топлива. Между цилиндром и распыляющей головкой образован кольцевой канал 9. В распыляющей головке выполнены два радиальных отверстия 10, пять тангенциальных отверстий 11, камера закручивания 12 и сопло истечения 13.

Форсунка работает следующим образом. В центральный канал корпуса под давлением подается жидкость, далее она по двум радиальным отверстиям распыляющей головки через кольцевой канал и тангенциальные отверстия попадает в камеру закручивания, задняя стенка которой образована заглушкой, зафиксированной прижимным винтом. Кольцевой канал образован цилиндром и распыляющей головкой, в котором жидкость подвергается дополнительной диспергации. Распыляющая головка выполнена цельнометаллической, что позволяет избежать погрешности сборки, в отличие от сборных форсунок, и нарушения герметичности рабочих полостей и каналов. В распыляющей головке выполнено пять тангенциальных отверстий. Вследствие этого при истекании в камеру закручивания струя жидкости попадает не на стенку, а на соседнюю струю жидкости под острым углом. При этом, во-первых, соседняя струя получает дополнительный импульс, во-вторых, происходит дополнительное смешение в случае использования смеси жидкостей. Уменьшается угол падения струи жидкости на стенку камеры закручивания, и вследствие этого - загрязнение стенок частицами жидкости. Из камеры закручивания жидкость истекает через сопло истечения.

Форсунка жидкостная тангенциальная, содержащая корпус, цилиндр, распыляющую головку с тангенциальными каналами, камерой закручивания и соплом истечения, отличающаяся тем, что распыляющая головка выполнена цельнометаллической, на внутренней поверхности цилиндра выполнена выточка, образующая кольцевой канал между цилиндром и распыляющей головкой, распыляющая головка снабжена пятью равнорасположенными тангенциальными каналами.