RU166189U1

RU166189U1 - MULTI-FUEL INJECTOR

Info

Publication number: RU166189U1
Application number: RU2016108351/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Бурдыкин; Вячеслав Геннадьевич Козлов; Елена Владимировна Кондрашова
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2016-11-20

Abstract

Многотопливная форсунка, содержащая корпус с дроссельным отверстием и камеру, в которую запрессован шнек, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, над дроссельным отверстием расположена коническая камера смешения, отличающаяся тем, что корпус шнека установлен в направляющую втулку и имеет цилиндрическую и коническую поверхности, а в корпусе шнека выполнено осевое сужающееся отверстие в виде сопла для подачи газа, при этом шнек имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса форсунки, спиральная лента шнека двухзаходная, выполнена из эластомера, жестко связана с корпусом форсунки и корпусом шнека, в корпусе форсунки выполнено два радиальных отверстия для подачи различных топлив в межвитковые полости шнека и в форсунке установлен регулировочный винт с осевым и радиальными отверстиями для подачи газа и контрогайка.A multi-fuel nozzle comprising a housing with a throttle hole and a chamber into which the screw is pressed in, a screw hole is made inside the screw, a conical mixing chamber is located above the throttle hole, characterized in that the screw housing is installed in the guide sleeve and has a cylindrical and conical surface, and an axial tapering hole is made in the screw housing in the form of a nozzle for supplying gas, while the screw has the possibility of axial movement relative to the nozzle body, the spiral ribbon of the screw is two hozahodnaya, made of elastomer, is rigidly connected with the nozzle body and the screw housing, two radial holes are made in the nozzle body for supplying various fuels to the inter-turn cavities of the screw, and an adjustment screw with axial and radial holes for gas supply and a counter nut are installed in the nozzle.

Description

Полезная модель относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может применяться в химической, пищевой промышленности, а также может быть использована в системе подачи топливоподачи различных энергетических устройствах. Из наиболее близких к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является центробежная форсунка, содержащая корпус с камерой, в которую запрессован шнек, причем в днище корпуса выполнено дроссельное отверстие, а в верхней части размещен штуцер с цилиндрическим отверстием, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а под дроссельным отверстием расположена коническая камера смешения для формирования суммарного мелкодисперсного вращающегося потока, при этом штуцер снабжен диффузором и прокладкой, направление винтовой нарезки указанного отверстия либо совпадает, либо противоположно направлению внешней винтовой нарезки шнека, при этом шнек форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина или сапфира (Патент РФ №2339875, F23D 11/04, В05В 1/34, заявл. 13.03.2007, опубл. 27.11.2008).The utility model relates to means for spraying liquids, solutions, and can be used in the chemical, food industry, and can also be used in the fuel supply system of various energy devices. Of the closest to the claimed technical essence and the achieved positive effect is a centrifugal nozzle containing a housing with a chamber into which the screw is pressed in, and a throttle hole is made in the bottom of the housing, and a fitting with a cylindrical hole is placed in the upper part, a screw hole is made inside the screw cutting, and under the throttle hole there is a conical mixing chamber for the formation of the total fine rotating flow, while the nozzle is equipped with a diffuser and a gasket oh, the direction of the screw cutting of the indicated hole either coincides or is opposite to the direction of the external screw cutting of the screw, while the nozzle screw is made of solid materials: tungsten carbide, ruby or sapphire (RF Patent No. 23389875, F23D 11/04, B05B 1/34, claimed March 13, 2007, published November 27, 2008).

Недостатком форсунки является невозможность изменения количества подаваемого топлива при постоянном давлении подачи и различной вязкости топлива. Это приводит к неоднородности топливовоздушной смеси и, как следствие, некачественное смесеобразование и снижение экономичности энергетической установки.The disadvantage of the nozzle is the inability to change the amount of fuel supplied at a constant supply pressure and different viscosity of the fuel. This leads to heterogeneity of the air-fuel mixture and, as a consequence, poor-quality mixture formation and reduced efficiency of the power plant.

Задачей полезной модели является повышение качества распыливания топлива, топливной экономичности энергетической установки. Техническое решение направлено на улучшение качества распыливания топлива, регулирование количества подаваемого топлива форсункой, возможности использования нескольких топлив.The objective of the utility model is to improve the quality of atomization of fuel, fuel efficiency of a power plant. The technical solution is aimed at improving the quality of fuel atomization, regulating the amount of fuel supplied by the nozzle, the ability to use multiple fuels.

Технический результат достигается тем, что центробежная форсунка, содержащая корпус с дроссельным отверстием и камеру, в которую запрессован шнек, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, над дроссельным отверстием расположена коническая камера смешения, согласно полезной модели корпус шнека установлен в направляющую втулку и имеет цилиндрическую и коническую поверхности, а в корпусе шнека выполнено осевое сужающееся отверстие в виде сопла для подачи газа, при этом шнек имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса форсунки, спиральная лента шнека выполнена из эластомера и жестко связана с корпусом форсунки и корпусом шнека, в корпусе форсунки выполнено радиальное отверстие для подачи топлива и в форсунке установлен регулировочный винт с осевым и радиальными отверстиями для подачи газа и контрогайка.The technical result is achieved in that a centrifugal nozzle comprising a housing with a throttle hole and a chamber into which the screw is pressed in, a screw hole is made inside the screw, a conical mixing chamber is located above the throttle hole, according to a utility model, the screw housing is installed in the guide sleeve and has a cylindrical and a conical surface, and in the screw housing there is an axial tapering hole in the form of a nozzle for supplying gas, while the screw has the possibility of axial movement relative to the nozzle body, the spiral screw tape of the screw is made of elastomer and is rigidly connected with the nozzle body and the screw body, a radial hole for supplying fuel is made in the nozzle body and an adjustment screw with axial and radial holes for gas supply and a counter nut are installed in the nozzle.

Техническим результатом, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, является улучшение качества распыливания топлива, повышение экономичности энергетической установки и возможность применения различных топлив.The technical result provided by the given set of features is to improve the quality of fuel atomization, increase the efficiency of the power plant and the possibility of using various fuels.

Техническая сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами центробежной форсунки, гдеThe technical essence of the claimed utility model is illustrated by drawings of a centrifugal nozzle, where

Фиг. 1 - центробежная форсунка;FIG. 1 - centrifugal nozzle;

Фиг. 2 - разрез А-А форсунки.FIG. 2 - section aa nozzles.

Заявляемая форсунка содержит корпус 1, радиальные отверстия 2 и 3 для подачи двух различных топлив, дроссельное отверстие 4, коническую камеру смешения 5, корпус шнека 6, ленты 7 и 8 шнека 6 из эластомера.The inventive nozzle comprises a housing 1, radial holes 2 and 3 for supplying two different fuels, a throttle hole 4, a conical mixing chamber 5, the housing of the screw 6, tape 7 and 8 of the screw 6 from elastomer.

В корпусе шнека 6 выполнено суживающееся отверстие в виде сопла 9. Корпус шнека 6 имеет цилиндрическую 10 и коническую 11 поверхности. В корпусе форсунки 1 установлена центрирующая втулка 12, которая накидной гайкой 13 через прокладку 14 фиксируется относительно корпуса форсунки 1. В накидной гайке 13 установлен регулировочный винт 15 с осевым отверстием 16 и радиальными отверстиями 17 и кольцевой проточкой 18, через которые осуществляется подача газа к соплу 9. Регулировочный винт 15 фиксируется контрогайкой 19. В накидной гайке 13 выполнено отверстие 20 для подачи газа в кольцевую проточку 18.In the housing of the screw 6 there is a tapering hole in the form of a nozzle 9. The housing of the screw 6 has a cylindrical 10 and conical 11 surface. A centering sleeve 12 is installed in the nozzle housing 1, which is fixed with a union nut 13 through the gasket 14 relative to the nozzle housing 1. An adjustment screw 15 is installed in the union nut 13 with an axial hole 16 and radial holes 17 and an annular groove 18 through which gas is supplied to the nozzle 9. The adjusting screw 15 is fixed with a lock nut 19. A hole 20 is made in the union nut 13 for supplying gas to the annular groove 18.

Заявляемая многотопливная форсунка работает следующим образом.The inventive multi-fuel nozzle operates as follows.

Подача одного из топлива осуществляется через радиальное отверстие 2 в корпусе 1 форсунки во внешнюю полость шнека между лентами 7 и 8 шнека. Второе топливо поступает через радиальное отверстие 3 во вторую полость между лентами 8 и 7, так как в данной конструкции используется двухзаходная спираль навивки. Вращающийся поток топлива из винтовых внешних полостей шнека поступает в камеру смешения 5. Совершая вращательное движение, оба топлива смешиваются и через дроссельное отверстие 4 впрыскиваются в камеру сгорания. Одновременно в камеру смешения 5 подается газ, который под давлением поступает через радиальное отверстие 20, кольцевую проточку 18, радиальные отверстия 17, осевое отверстие 16 и сужающее отверстие в виде сопла 9. В результате взаимодействия вращающегося потока двух топлив и струи газа при выходе потока через дроссельное отверстие 4 происходит распад струи на мелкодисперсные фракции (капли). Размер капель может изменяться за счет корректирования скорости газового потока выходящего из сужающего отверстия 9. Скорость газового потока изменяется за счет регулирования давления газа.The supply of one of the fuel is carried out through a radial hole 2 in the nozzle body 1 into the outer cavity of the screw between the tapes 7 and 8 of the screw. The second fuel enters through the radial hole 3 into the second cavity between the belts 8 and 7, since this design uses a two-way winding spiral. A rotating fuel stream from the screw external cavities of the screw enters the mixing chamber 5. Performing a rotational movement, both fuels are mixed and injected through the throttle opening 4 into the combustion chamber. At the same time, gas is supplied into the mixing chamber 5, which under pressure enters through the radial hole 20, the annular groove 18, the radial holes 17, the axial hole 16 and the narrowing hole in the form of a nozzle 9. As a result of the interaction of the rotating stream of two fuels and a gas stream when the stream passes through the throttle hole 4 is the decay of the jet into fine fractions (drops). The size of the droplets can be changed by adjusting the speed of the gas stream exiting from the narrowing hole 9. The speed of the gas stream is changed by adjusting the gas pressure.

Количество топлива, подаваемого в камеру сгорания, регулируется положением шнека 6 относительно корпуса форсунки 1. Для этого отворачивается контрогайка 19 и вращением регулировочного винта 15 изменяется положение шнека. При перемещении шнека изменяется площадь проходного сечения в зазоре между конусными поверхностями корпуса форсунки и шнека.The amount of fuel supplied to the combustion chamber is regulated by the position of the screw 6 relative to the nozzle body 1. To do this, the counter nut 19 is turned off and the position of the screw is changed by rotating the adjusting screw 15. When moving the screw changes the area of the bore in the gap between the conical surfaces of the nozzle body and the screw.

Предложенная конструкция форсунки позволяет использовать только одно топливо. Для этого достаточно перекрыть доступ топлив в форсунку через одно из двух отверстий 2 или 3. Либо обеспечить подачу одного из топлив одновременно через оба отверстия 2 и 3. Форсунка может подавать только газообразное топливо в камеру сгорания, в этом случае перекрывается подача жидкого топлива в корпус форсунки.The proposed nozzle design allows the use of only one fuel. To do this, it is enough to block the access of fuels to the nozzle through one of the two openings 2 or 3. Or to ensure the supply of one of the fuels simultaneously through both openings 2 and 3. The nozzle can only supply gaseous fuel to the combustion chamber, in this case, the liquid fuel supply to the body is blocked nozzles.

Размеры капель топлива, распыливаемых за счет центробежного эффекта и взаимодействие со струей газа, значительно меньше по размеру, чем при впрыскивании топлива через дроссельное отверстие без центробежного эффекта.The size of the droplets of fuel sprayed due to the centrifugal effect and the interaction with the gas stream are much smaller in size than when injecting fuel through a throttle hole without a centrifugal effect.

Таким образом, предполагаемая полезная модель позволяет получить мелкодисперсное распыливание топлива, что обеспечивает более качественное смесеобразование и, как следствие, повышение экономичности энергетической установки.Thus, the proposed utility model makes it possible to obtain finely dispersed atomization of fuel, which provides better mixture formation and, as a result, increases the efficiency of the power plant.

Claims

A multi-fuel nozzle comprising a housing with a throttle hole and a chamber into which the screw is pressed in, a screw hole is made inside the screw, a conical mixing chamber is located above the throttle hole, characterized in that the screw housing is installed in the guide sleeve and has a cylindrical and conical surface, and in the screw housing there is an axial tapering hole in the form of a nozzle for supplying gas, while the screw has the possibility of axial movement relative to the nozzle body, the spiral ribbon of the screw is two hozahodnaya, made of elastomer, is rigidly connected with the nozzle body and the screw housing, two radial holes are made in the nozzle body for supplying various fuels to the inter-turn cavities of the screw, and an adjustment screw with axial and radial holes for gas supply and a counter nut are installed in the nozzle.