Двухсопловая форсунка

, 1800 Г 23 О 11/О САНИЕ И ЕНИ ВИДЕТЕЛ ЬСТВ ВТОРС КОМ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Западный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф. Э. Дэержинского (72) Г. Н, Гольдин и И. И, Стриха(56) Кулагин Л, В. и Морошкин М. Я. Форсунки для распыливания тяжелых топлив. М.; Машиностроение, 1973, с, 96, 97.Авторс ое свидетельство СССР М 1315727, кл. Р 23 О 11/04, 1986.(57) Использование: в котельно-топочной технике для подачи жидкого топлива в камеры сгорания котлов, печей и других топливоиспольэующих установок при необходимости снижения выбросов оксидов азота с продуктами сгорания топлив. Сущность изобретения; в корпусе 1 коаксиально установлены периферийная камера 7 закручивания с кольцевым соплом 10 и центральная камера 4 закручивания с диффузорным осевым соплом 9, выступающим за срез сопла 10, установленная с возможностью продольного перемещения, Причем периферийная камера 7 выполнена с геометрическойхарактеристикой, превышающей в 2.3 раза геометрическую характеристику центральной камеры 4. 1 ил.Изобретение относится к энергетике иможет быть использовано в котельно-топочной технике для подачи жидкого топлива вкамеры сгорания котлов и печей, других топливоиспольэующих установок, преимущественно при необходимости снижениявыбросов оксидов азота с продуктами сгорания топлив,Цель изобретения - снизить образование оксидов азота в продуктах сгорания топлив,Поставленная цель достигается тем, чтоцентральная камера закручивания установлена с возможностью продольного перемещения, ее осевое сопло выполненодиффузорным и с выходным срезом, выступающим за выходной срез кольцевого сопла, а периферийная камера закручиваниявыполнена с геометрической характеристикой, превышающей в 23 раза геометрическую характеристику центральной камерызакручивания,Конструктивно все форсунки имеютобобщающий показатель - геометрическуюхарактеристику, которая определяется поформулеА=зп 3 сов 6,П 1 вхгде Вх - расстояние от оси входного отверстля до оси форсунки;гв - радиус сопла;ф - угол между направлением входногоканала и осью сопла;0- угол между направлением входногоканала и тангенциальным направлением ккамере закручивания;щ - число входных каналов;Ьх - сечение входного канала,Для известных конструкций двухсопловых форсунок геометрическая характеристика осевого сопла в 3,5 раз выше таковойдля кольцевого сопла. Кроме того, осевоесопло выполняется неподвижным, Такоеконструктивное выполнение известныхфорсунок не позволяет обеспечить условияснижения выбросов оксидов азота при необходимости регулирования характеристиктопливного факела,Снижение выбросов оксидов азота спродуктами сгорания топлив в топливоиспользующих установках, включая паровые иводогрейные котлы, достигается путем управления топочным процессом и регулированием характеристик распыленноготопливного факела,Предложенная двухсопловая форсунказа счет организации двух независимых топливных факелов позволяет реализовать способ двухстадийного сжигания топлива,обеспечивающий снижение выбросов оксидов азота, При этом в каждом из факелов поих объему создаются разные поля концентраций топлива и окислителя. Выполнениеосевого сопла форсунки подвижным вдольоси с выходным срезом, выступающим эа .выходной срез кольцевого сопла, позволяетизменять угол конуса распыливания и количество топлива, пропускаемого через коль 10 цевое сопло,Изобретение иллюстрируется примером, представленным на чертеже.Двухсопловая форсунка содержит топливный патрубок 1, корпус 2, регулирующую15 гайку 3, центральную камеру 4 закручивания, отверстия 5 для перепуска топлива,распределительную шайбу 6, периферийную камеру 7 закручивания, регулирующуюшайбу 8, осевое сопло 9 и кольцевое20 сопло 10,Двухсопловая форсунка работает следу ющим образом,Жидкое топливо подается под давлением по патрубку 1 в корпус 2. Затем топливо25 делится на 2 потока в заданном соотношении. Топливо поступает в центральную камеру 4 закручивания, Одна часть топливапоступает через распределительную шайбуб к осевому соплу 9, другая часть через от 30 верстие для перепуска топлива поступает впериферийную камеру 7 закручивания и подается к кольцевому соплу 10, В результатефакел образуется из двух конусов; осевогои кольцевого, При этом эа счет выбора пред 35 ложенных соотношений геометрических характеристик сопл, угол конусараспыливания топливного потока осевогосопла а 1 всегда будет значительно ниже конуса распыливания кольцевого сопла а 2,40 Траектории движущихся частиц топлива,выходящих из обоих сопл, не пересекаются.При работе двух"опловой форсунки, установленной в горелочном устройстве с организованным подводом воздуха, в45 прикорневой зоне факела создается зона сизбытками воздуха ниже стехиометрического значения. Горение топлива в этой зонезатягивается со снижением температурыфакела и образованием в прикорневой зонекомпонентов химического недожога топлива, СО, Н 2, СН 4, СпНп. Остальной воздух,выходящий из периферийной зоны амбразуры горелки, взаимодействует с частью топлива, поступающего иэ кольцевого сопла. Врезультате этого в периферийной части факела образуется зона дожигания топлива сизбытками воздуха больше стехиометрически необходимого, При этом реализуетсядвухстадийное сжигание топлива, сопро5 1800229 Составитель И. штрихаТехред М,Моргентал Корректор М, Самборская Редактор Е. Савина Заказ 1154 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 вождающееся снижением температуры факела и восстановлением уже образовавшихся оксидов азота путем взаимодействия их с компонентами химнедожога топлива прикорневой зоны факела.При изменении режимов работы топливоиспользующей установки. осевое сопло форсунки с помощью имеющихся регулирующих шайб либо другим путем перемещают вдоль оси форсунки. За счет этого изменяется входное сечение кольцевого сопла и обеспечивается нужный угол раскрытия факела с таким расчетом, чтобы обеспечить оптимальные значения избытков воздуха в каждом из факелов и отсутствие продуктов неполного сгорания топлива на выходе иэ топки.Конструкция двухсопловой форсунки в сравнении с известными обеспечивает более полное сгорание топлива и минимальный выход оксидов азота.и позволяет управлять топочным процессом в условиях изменяющихся режимов работы топливоиспользующих установок. Формула изобретения Двухсопловая форсунка, содержащаякоаксиально установленные корпус, снабженный патрубком подачи топлива, сооб щенную с полостью корпуса периферийнуюкамеру закручивания с кольцевым соплом и центральную камеру закручивания с осевым соплом и наружной боковой поверхностью в виде усеченного конуса, обращенного 10 большим основанием к патрубку подачитоплива, установленную с образованием указанного кольцевого сопла, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения образования оксидов азота в продуктах сгорания, 15 центральная камера закручивания установлена с возможностью продольного перемещения, ее осевое сопло выполнено диффузорным и с выходным срезом, выступающим за выходной срез кольцевого со пла, а периферийная камера закручиваниявыполнена с геометрической характеристикой, превышающей в 23 раза геометрическую характеристику центральной камеры закручивания.25