Механическая форсунка

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза(73) Патентообладатель Гродненское производственное объединение Азот им. С.О. Притыцкого(57) Механическая форсунка, содержащая ствол для подачи жидкости, головку с выходным отверстием, примыкающую к выходному концу ствола, винтовой завихритель, установленную между завихрителем и выходным отверстием вплотную к внутренней боковой стенке головки шайбу с центральным отверстием,вытеснитель, установленный между шайбой и выходным отверстием головки с зазорами к шайбе, боковой и торцевой внутренним поверхностям головки, отличающаяся тем, что шайба установлена относительно торцевой поверхности винтового завихрителя с осевым зазором. Предлагаемое изобретение относится к устройствам для распыления жидкости и может быть использовано в химической, энергетической и других отраслях промышленности для распыления жидкого топлива или распыления жидкости в факел топочного устройства. Известна механическая форсунка, содержащая ствол для подачи жидкости, головку с выходным отверстием, примыкающую к выходному концу ствола, с установленным в ней винтовым завихрителем 1. Эта форсунка обладает низкой эффективностью работы, что обусловлено следующим форсунка дает на выходе неравномерный факел распыливания, а именно на выходе из нее образуются перья, где плотность капель велика, и промежутки между перьями, где плотность капель мала или практически равна 0. Число перьев равно числу канавок (заходов) винта само наличие перьев определяется сохранностью струй, выходящих из канавок завихрителя, после выхода из сопла, и малым взаимодействием струй между собой. В 2128 1 результате получается либо разорванный факел (при сжигании жидкого топлива), либо проскок жидкости мимо факела при распылении жидкости с целью ее испарения в горящий факел топки. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой является механическая форсунка, содержащая цилиндрическую камеру с коническим соплом, размещенную в ней с кольцевым зазором, образующим камеру завихрения, вставку с коническим насадком, расположенным в сопле. Цилиндрическая внутренняя поверхность камеры и наружная поверхность вставки выполнены с кольцевыми выступами, размещенными в камере завихрения. Форсунка снабжена кольцевыми поперечными перегородками, закрепленными на внутренней поверхности цилиндрической камеры, при этом вставка выполнена с винтовой нарезкой на наружной поверхности 2. Эта форсунка обладает также низкой эффективностью работы, что связано с тем, что форсунка дает на выходе неравномерный факел разбрызгивания (с перьями), что приводит либо к разорванному факелу, либо проскоку жидкости мимо факела при распылении жидкости в горящий факел. Задачей изобретения является повышение эффективности работы форсунки за счет создания на выходе из форсунки равномерного факела распыления. Поставленная задача решается тем, что в механической форсунке, содержащей ствол для подачи жидкости, головку с выходным отверстием, примыкающую к выходному концу ствола, винтовой завихритель, установленную между завихрителем и выходным отверстием вплотную к внутренней боковой стенке головки шайбу с центральным отверстием, вытеснитель, установленный между шайбой и выходным отверстием головки с зазорами к шайбе, боковой и торцевой внутренним поверхностям головки, согласно изобретению шайба установлена относительно торцевой поверхности винтового завихрителя с осевым зазором. Благодаря тому, что шайба установлена относительно торцевой поверхности винтового завихрителя с осевым зазором, выходящие из канавок завихрителя струйки топлива направляются сначала к центру, при этом скорость жидкости возрастает по закону, что приводит к повышению скорости жидкости, на ходящейся между струями и выравниванию скорости всего потока в целом далее жидкость обтекает вытеснитель, где происходит дальнейшее выравнивание скоростей, и на выходе из выходного отверстия поток будет иметь равномерную скорость по всей окружности. Продольный разрез форсунки представлен на рисунке. Форсунка содержит ствол 1 для подачи жидкости и головку 2 с установленным в ней завихрителем 3,шайбой 4 и вытеснителем 5. Форсунка работает следующим образом. По стволу 1 осуществляют подачу жидкости, которая, пройдя по каналам многозаходового винтового завихрителя 3, поступает в зазор между завихрителем 3 и шайбой 4. При этом скорость жидкости возрастает и во вращение вступают слои жидкости, расположенные между струями. Скорости слоев жидкости выравниваются особенно значительно как на подходе к центральному отверстию шайбы, так и на выходе из него. После этого жидкость поступает в зазор между шайбой 4 и вытеснителем 5, где выравнивание скоростей слоев жидкости продолжается. Зазор между вытеснителем 5 и внутренней торцевой поверхностью головки 2 служит для подготовки жидкости к выбросу из выходного отверстия и окончательному выравниванию скоростей. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.