Вибрационная форсунка

Полезная модель относится к средствам подачи и распыления перед сжиганием жидкого топлива. Вибрационная форсунка для сгорания жидкого топлива, состоящая из подводящего трубопровода, выполненного из диамагнитного материала с индуктором подключенным к генератору электрических импульсов, отличающийся тем, что внутри трубопровода размещена металлическая камера, выполненная в виде параболоида с двумя электродами подключенными к генератору электрических импульсов.

Полезная модель относится к средствам подачи и распыления перед сжиганием жидкого топлива.

Известна ультразвуковая форсунка (а.с. СССР 901733, м. кл. F23D 11/38) которая снабжена распределительной решеткой с наклонными к центральной оси отверстиями, установленными в выходном участке центральной трубы на входе в резонаторную камеру. Недостатком известной формулы является, конструктивная сложность изготовления и невысокая амплитуда возбуждаемых колебаний, что не позволяет получить оптимальные режимы обработки топлива.

Известно также - (а.с. СССР 205195, М. кл. F23D 11/38) пневматическая форсунка, которая снабжена патрубком для подачи воздуха и соосно размещенной в нем питательной трубкой с центральным стержнем. Устройство предназначено для предупреждения забивания сопла форсунки, однако не позволяет получить мелкодисперсную структуру топлива и незначительно улучшает процесс горения.

Известно также - (а.с. СССР 539206, М. кл. F23D 11/38) акустическая горелка, содержащая форсунку, патрубок для подачи топлива и резонатор, выполненный в виде пружины. К недостатком известного изобретения следует отнести узкий спектр возбуждаемых колебаний (не более 400 Гц), а так же низкую надежность форсунки из-за сложной конструкции резонатора.

Известен патент RU 2319070 М. кл. F23D, Вибрационная форсунка, содержащая патрубок, подводящая топливо к распределителю и установленную на нем вибрационную систему в виде обмотки, размещенной с внешней стороны патрубка и подключенный к генератору импульсов. Патрубок размещен внутри статора электромашины, которая подключена к сети трехфазного тока через статический преобразователь частоты. Форсунка (наша ранняя разработка) показала высокую эффективность в работе, однако выявился и серьезный недостаток заключающийся в том, что для получения требуемой мелкодисперсной структуры распыления требуются значительные затраты электроэнергии.

В качестве прототипа нами выбран патент RU 2336461 М. кл. F23D 11/00 Вибрационная форсунка для сжигания жидкого топлива, состоящая подводящего патрубка (трубопровода) с участком из диамагнитного материала с индуктором (обмоткой), подключенный к генератору импульсов, отличающийся тем, что внутри участка трубопровода из диамагнитного материала размещена лампа с жестким ультрафиолетовым спектра частот типа ДРТ-1000.

Изобретение показало высокую эффективность в работе, однако выявился и серьезный недостаток, заключающийся в том, что стеклянная поверхность лампы достаточно быстро, в течении 10-30 часов, покрывается снаружи составляющими торфяного мазута, а именно парафином, осадками углеводородов и т.д. - что приводит к необходимости периодической очистки лампы, т.к. эффективность ее работы существенно уменьшается, практически излучение жесткого ультрафиолетового спектра прекращается.

Техническим решением поставленной задачи является повышение эффективности работы форсунки за счет мелкодисперсного распыления топлива возникающее при воздействии на него электрогидравлическим эффектом. Вследствие чего повышается удельная теплота сгорания (практически любого вида применяемого топлива) и существенно снижается выброс окислов азота и других вредных веществ в атмосферу, включая наиболее вредные окислы азота NO₂, NO ₃ и NO₅.

Задача достигается тем, что форсунка для сгорания жидко топлива, состоящая из подводящего трубопровода, выполненного из диамагнитного материала (наиболее часто используется нержавеющая сталь), с индуктором подключенным к генератору электрических импульсов, а так же внутри трубопровода (ближе к зоне горения) размещена металлическая камера, выполненная в виде параболоида с двумя электродами подключенными к генератору электрических импульсов.

Новизна предложенного технического решения обусловлена тем, что топливо проходящее по трубопроводу форсунки подвергается комплексному воздействию импульсного электромагнитного поля поступающего с индуктора через диамагнитный материал трубопровода, а во вторых происходит его распыление за счет применения электрогидравлического эффекта - см. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов, изд. «Машиностроение», Л.: 1971 г. стр.358 «Электровзрывная обработка», см. В.И.Классен «Омагничивание водных систем» М.: «Химия», 1982 г.

Предложенное техническое решение позволяет получить более мелкодисперсную структуру жидкого топлива на выходе из форсунки, что повышает эффективность сгорания, и уменьшается выход (выброс) вредных веществ в атмосферу. Второе, существенно повышается удельная теплота сгорания топлива при воздействии на него энергии электромагнитных колебаний (см. патенты С.Патрасенко 2010609, 38752 последние разработки НТЦ «Магнитотрон» г.Ростов-на-Дону), т.к. при этом существенно повышается октановое число.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой вибрационной форсунки.

Мазут или другое жидкое топливо подается в патрубок 1, с внешней стороны которого размещена обмотка 2, подключенная к генератору импульсов 3, внутри патрубка 1 размещена (ближе к зоне горения) размещена металлическая камера 4, выполненная в виде параболоида с двумя электродами 5 подключенными к генератору электрических импульсов 3.

Вибрационная форсунка работает следующим образом. При подаче мазута в патрубок 1 одновременно включается генератор импульсов 3, который подает импульсы напряжения на индуктор 2 и на электроды 5. Под воздействием сил Лоренца возникающих при работе индуктора 2 и электрогидравлического эффекта получаемого при помощи электродов 5 позволяет получить еще более мелкодисперсную структуру топлива.

Предложенное комплексное воздействие позволяет существенно повысить эффективность обработки, снизить эксплуатационные расходы, что особенно важно, учитывая непрерывный рост цен на энергоносители.

Вибрационная форсунка для сгорания жидкого топлива, состоящая из подводящего трубопровода, выполненного из диамагнитного материала с индуктором, подключенным к генератору электрических импульсов, отличающийся тем, что внутри трубопровода размещена металлическая камера, выполненная в виде параболоида с двумя электродами, подключенными к генератору электрических импульсов.