Стенд для тарировки мазутных форсунок

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к оборудованию для определения расходных характеристик и формы распыла форсунок жидкого топлива, устанавливаемых в промышленных котлах и печах.

Задача полезной модели - уменьшение погрешностей и затрат времени при тарировке мазутных форсунок, повышение удобства в работе.

Технический результат достигается тем, что в стенд для тарировки мазутных форсунок, содержащий камеру впрыска, систему слива воды; из камеры впрыска, стойки с кронштейнами крепления тарируемой форсунки, установленные на основании, системы подачи в форсунку распыливающего воздуха и воды, имеющих расходомерные узлы, дополнительно введены установленные в камере впрыска системы закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды, автоматического сбора сигналов и управления, при этом система закручивания модельного факела содержит герметично охватывающий тарируемую форсунку приемный воздушный короб, полость которого соединена с полостью камеры впрыска, узел подачи воздуха в приемный воздушный короб и на лопатки завихрителя, расположенные в воздушном коробе, механизм поворота лопаток завихрителя, система регистрации параметров модельного факела содержит смонтированные в камере впрыска осветительную лампу, взаимно-перпендикулярные координатные линейки, имеющие датчики, оптический прибор, система вытяжки воздушно-капельной среды содержит герметично установленный в верхней части камеры впрыска вытяжной короб, соединенный с вентилятором, а система автоматического сбора сигналов и управления содержит блок сбора сигналов и управления, соединенный с системами подачи в форсунку распыливающего воздуха, воды, закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды. 2 ил.

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к оборудованию для определения расходных характеристик и формы распыла форсунок жидкого топлива, устанавливаемых в промышленных котлах и печах.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является стенд для тарировки мазутных форсунок, содержащий камеру впрыска, систему слива воды из камеры впрыска, стойки с кронштейнами крепления тарируемой форсунки, установленные на основании, системы подачи в форсунку распиливающего воздуха и воды, имеющих расходомерные узлы (Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов, М., Энергия, 1995, с.236).

Недостатки известного стенда:

1. Отсутствует завихритель воздуха для закручивания модельного факела (диспергированного воздушно-капельного потока), который установлен на всех эксплуатируемых промышленных котлах и печах, что вносит значительные погрешности в результаты тарировки мазутной форсунки.

2. Отсутствует узел регистрации параметров (корневого угла, диаметра капель, длины) модельного факела распыла (отсутствует лампа подсветки диспергированного воздушно-капельного потока после форсунки, видеокамера).

3. Отсутствует вытяжка воздушно-капельной среды, что ограничивает мощность форсунок, которые могут быть тарированы на стенде.

4. Отсутствует электронный блок сбора сигналов и управления стендом (все операции выполняются вручную, что дает значительные погрешности при построении расходных и регулировочных характеристик мазутных форсунок).

5. Неудобство в эксплуатации и большие затраты времени на тарировку мазутных форсунок из-за ручного управления запорно-регулирующими вентилями.

Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи уменьшения погрешностей при тарировке мазутных форсунок для энергетических котлов, уменьшения затрат времени на тарировку и повышение удобства в работе.

Технический результат достигается тем, что в стенд для тарировки мазутных форсунок, содержащий камеру впрыска, систему слива воды: из камеры впрыска, стойки с кронштейнами крепления тарируемой форсунки, установленные на основании, системы подачи в форсунку распыливаюшего воздуха и воды, имеющих расходомерные узлы, согласно заявляемой полезной модели, дополнительно введены установленные в камере впрыска системы закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды, автоматического сбора сигналов и управления, при этом система закручивания модельного факела содержит герметично охватывающий тарируемую форсунку приемный воздушный короб, полость которого соединена с полостью камеры впрыска, узел подачи воздуха в приемный воздушный короб и на лопатки завихрителя, расположенные в воздушном коробе, механизм поворота лопаток завихрителя, система регистрации параметров модельного факела содержит смонтированные в камере впрыска осветительную лампу, взаимно-перпендикулярные координатные линейки, имеющие датчики, оптический прибор, система вытяжки воздушно-капельной среды содержит герметично установленный в верхней части камеры впрыска вытяжной короб, соединенный с вентилятором, а система автоматического сбора сигналов и управления содержит блок сбора сигналов и управления, соединенный с системами подачи в форсунку распыливающего воздуха, воды, закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан стенд для тарировки мазутных форсунок; на фиг.2 показана камера впрыска (сечение А-А на фиг.1).

На фиг.1 толстыми линиями показаны основные узлы стенда, а тонкими линиями - электрические связи между первичными датчиками с электронным блоком сбора сигналов и управления. На фиг.2 - электрические связи условно не показаны.

Деталям, механизмам и узлам заявляемого стенда для тарировки мазутных форсунок присвоены следующие позиции:

1 - форсунка, 2 - камера впрыска, 3 - трубопровод для подачи воды, 4 - расходомер, 5 - термометр, 6 - манометр, 7 - запорно-регулирующий вентиль, 8 - электрический насос, 9 - расходный бак для воды, 10 - поддон, 11 - система слива воды, 12 - трубопровод для подачи распыливающего воздуха, 13 - узел подачи воздуха в завихритель, 14 - приемный воздушный короб, 15 - лопатки завихрителя, 16 - диффузор, 17 - диспергированная и закрученная воздушно-водяная смесь,: 18 - вытяжной короб, 19 - вентилятор вытяжки воздушно-капельной среды, 20 - кронштейн, 21 - стойка, 22 - основание, 23 - осветительная лампа, 24 - защитный колпак, 25 - видеокамера, 26 - координатные линейки, 27 - механизм поворота лопаток завихрителя, 28 - электронный блок сбора сигналов и управления.

На заявляемом стенде могут тарироваться механические и паромеханические форсунки. В механических форсунках распыл мазута происходит за счет давления и отверстий в распыливающей головке, в паромеханических - дополнительно за счет энергии водяного пара под давлением.

Паромеханическая форсунка 1 (фиг.1) представляет собой стволовую трубчатую часть, на одном конце которой установлена на резьбе распыливающая головка (на фиг.1 не обозначена), а на другом конце имеются штуцера для подвода мазута и распыливающего агента-пара (на фиг.1 штуцера условно не обозначены).

На стенде мазут заменен водой, а распыливающий агент - сжатым воздухом, реальный факел в топке - заменен модельным факелом на стенде. Стенд для тарировки мазутных форсунок 1 содержит камеру 2 впрыска, внизу которой размещен поддон 10 для сбора воды системы 11 слива воды из камеры впрыска, стойки 21 с кронштейнами 20 крепления тарируемой форсунки, установленные на основании 22, а также системы подачи в форсунку распыливающего воздуха и воды, включающих соответственно трубопроводы 12 и 3, расходомер 4, термометр 5, манометр 6, запорно-регулирующий вентиль 7. Система подачи воды в форсунку 1 снабжена электрическим насосом 8 и расходным баком 9.

В отличие от известного стенда для тарировки мазутных форсунок в заявляемую полезную модель дополнительно введены установленные в камере 2 впрыска системы закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды, автоматического сбора сигналов и управления.

Система закручивания модельного факела содержит герметично охватывающий тарируемую форсунку 1 приемный воздушный короб 14, полость которого соединена с полостью камеры 2 впрыска, узел 13 подачи воздуха (воздуха крутки) в приемный воздушный короб 14 и на лопатки 15 завихрителя, расположенные в приемном воздушном коробе 14, механизм 27 поворота лопаток завихрителя, имеющим диффузор 16.

Система регистрации параметров модельного факела содержит смонтированные в камере 2 впрыска осветительную лампу 23 с защитным колпаком 24, взаимно-перпендикулярные координатные линейки 26, имеющие датчики (на фиг.1 и 2 условно не показаны), оптический прибор - видеокамеру 25.

Система вытяжки воздушно-капельной среды из камеры 2 впрыска содержит герметично установленный в ее верхней части вытяжной короб 18, соединенный с вентилятором 19.

Система автоматического сбора сигналов и управления содержит блок 28 сбора сигналов и управления, соединенный с системами подачи в форсунку распыливающего воздуха, воды, закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды.

Стенд для тарировки мазутных форсунок работает следующим образом.

Тарируемую форсунку 1 закрепляют в кронштейнах 20, которые установлены на стойках 21 на общем основании 22. К форсунке 1 подсоединяют трубопровод 12 подачи распыливающего воздуха и трубопровод 3 подачи воды, С блока 28 управления включают последовательно вентилятор 19 вытяжки воздушно-капельной среды, осветительную лампу 23, систему 11 слива воды, видеокамеру 28, датчики координатных линеек 26, узел 13 подачи воздуха в приемный воздушный короб 14 и на лопатки 15 завихрителя. При помощи вентиля 7 и электронасоса 8 в тарируемую мазутную форсунку 1 через трубопроводы 12 и 3 подают соответственно распыливающий воздух и модельную среду - воду. В насадке форсунки 1 происходит дробление воды на капли с помощью распыливающего воздуха и давления воды, и последующая закрутка смеси потоком воздуха, выходящим после лопаток завихрителя 15. С помощью видеокамеры 25 и датчиков на координатных линейках 26 регистрируют длину и диаметр модельного факела, диаметр частиц воды. Сигналы с видеокамеры 25 и датчиков на координатных линейках 26 передаются с помощью электрической связи на электронный блок 28 сбора сигналов и управления, на который также подаются следующие данные: давление, температура и расход распыливающего воздуха, воды и воздуха крутки. На основании этих сигналов в табличной и графической форме строятся зависимости расхода от давления воды и воздуха, диаметра капель, длины и диаметра модельного факела от давления воды и воздуха, производится перерасчет расходных и регулировочных характеристик форсунки с модельной среды - воды на мазут.

Стенд для тарировки мазутных форсунок, содержащий камеру впрыска, систему слива воды из камеры впрыска, стойки с кронштейнами крепления тарируемой форсунки, установленные на основании, системы подачи в форсунку распыливающего воздуха и воды, имеющих расходомерные узлы, отличающийся тем, что в него дополнительно введены установленные в камере впрыска системы закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды, автоматического сбора сигналов и управления, при этом система закручивания модельного факела содержит герметично охватывающий тарируемую форсунку приемный воздушный короб, полость которого соединена с полостью камеры впрыска, узел подачи воздуха в приемный воздушный короб и на лопатки завихрителя, расположенные в воздушном коробе, механизм поворота лопаток завихрителя, система регистрации параметров модельного факела содержит смонтированные в камере впрыска осветительную лампу, взаимно перпендикулярные координатные линейки, имеющие датчики, оптический прибор, система вытяжки воздушно-капельной среды содержит герметично установленный в верхней части камеры впрыска вытяжной короб, соединенный с вентилятором, а система автоматического сбора сигналов и управления содержит блок сбора сигналов и управления, соединенный с системами подачи в форсунку распыливающего воздуха, воды, закручивания, регистрации параметров модельного факела, вытяжки воздушно-капельной среды.