Форсунка для распыления вязких жидкостей

Результат выполнения научно-исследовательской работы Изобретение относится к технике распыления жидкости, например, жидкого топлив, а именно к форсункам с непосредственным впрыскиванием жидкого топлива в пространство сгорания в капельном состоянии и может быть использовано в различных направлениях производственной деятельности, в двигателестроении, химической и пищевой отраслях, в топливосжигающих агрегатах. Техническим результатом изобретения является расширение арсенала технических средств для распыления вязких жидкостей. Предложенная форсунка для распыления вязких жидкостей, также как в прототипе, содержит корпус с коаксиальным кольцевым каналом подачи распылителя и центральный топливный канал. За счет деления потока распылителя на два (первичный и вторичный) осуществляется поэтапное дробление выходящего из топливного канала потока топлива, чем достигается максимальное взаимодействие топлива и распылителя, обеспечивающее его качественный распыл, приближая его к монодисперсному мелкому состоянию. Дополнительно достигается увеличение скорости движения капель топлива, а также снижение значений углов раскрытия струи и ее отклонения от первоначальной траектории. Увеличение объемной доли мелких капель в потоке обеспечивает более быстрое зажигание капель топлива в камерах сгорания, так как известно, что чем меньше размер капли, тем меньше значение времени задержки зажигания. Увеличение скорости движения капель обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания распыленным топливом. Уменьшение угла раскрытия струи необходимо при использовании предтопков для предварительного нагрева капель перед их подачей в основную камеру сгорания. Если предтопок представляет собой цилиндрический протяженный канал, то большой угол раскрытия струи приводит к оседанию большой части капель на его стенках. Уменьшение угла отклонения струи от первоначальной траектории обеспечивает прогнозируемое распыление, так как при большом значении угла отклонения часть капель, вследствие изменения своей траектории, будет оседать в нижней части. Форсунка работает следующим образом. По центральному топливному каналу подают вязкое топливо, например, водоугольное топливо, с массовым расходом в диапазоне 100-500 кг/ч. Первичный распылитель, например, воздух, подают из штуцера первичного распылителя с массовым расходом 35-70 кг/ч одновременно с подачей вторичного распылителя, например, воздуха, из штуцера вторичного распылителя с расходом 20-50 кг/ч. При этом поток распылителя, истекающий из отверстия, создает нагнетание распылителя, что приводит к первичному дроблению выходящей из топливного канала струи топлива на капли. Образовавшийся в результате первичного дробления капельный поток на расстоянии около 80-100 мм от крышки форсунки подвергается вторичному дроблению за счет взаимодействия со струями вторичного распылителя, выходящими из отверстий. В результате такого взаимодействия крупные (более 100 мкм) капли дробятся на более мелкие, скорость движения капель увеличивается. Дополнительно за счет воздействия на распыленный поток топлива группой струй вторичного распылителя, выходящих из отверстий, уменьшается угол отклонения струи от первоначальной траектории - поток стабилизируется, а также снижается угол раскрытия струи. Использование форсунки с вторичным распылителем приводит к увеличению объемной доли мелких капель в потоке, увеличению скорости движения капель, уменьшению угла отклонения струи от первоначальной траектории, а также угла раскрытия струи. Разработка защищена патентом РФ № RU 2 799 259 C1.