ВИБРАЦИОННАЯ ФОРСУНКА

Изобретение относится к средствам подачи и распыления жидкого топлива (как правило речь идет о сжигании топочного мазута) перед сжиганием.
Известно ультразвуковая форсунка, служащая для распыления жидкого топлива - см. авт. свид. СССР №901733 М. кл. F23Д 11/38, 1984, она снабжена распределена решеткой с наклоненными к центральной оси отверстиями, установленными в выходном участке центральной трубы на входе в резонаторную камеру.
Недостатком известной форсунки является конструктивная сложность изготовления и невысокая амплитуда возбуждаемых колебаний, что не позволяет получить оптимальные режимы обработки топлива. Кроме того применяемые ультразвуковые генераторы непрерывного действия имеют невысокую надежность в работе.
Известно так же авт. свид. СССР №539206 М. кл. F23Д 11/34, 1983 - «Акустическая горелка», содержащая форсунку и патрубок для подачи топлива в резонатор, выполненный в виде пружины.
К недостаткам известного изобретения следует отнести так же невысокую надежность в работе в виду сложной конструкции резонатора.
Известно так же авт. свид. СССР №205195 М. кл. F23Д 11/38, 1983, «Пневматическая форсунка», которая снабжена патрубком для подачи сжатого воздуха и соосно размещенной в нем питающей трубкой с центральным стержнем. Устройство предназначено для предупреждения забивания сопла форсунки, однако оно не позволяет получать мелкодисперсную структуру топлива и незначительно увеличивает процесс горения.
В качестве прототипа нами выбран патент РФ №2284435 МПК F23D 11/00 «вибрационная форсунка», предназначенная для сжигания жидкого топлива состоит из подводящего патрубка выполненного из ферромагнитного материала с участком с участком из диамагнитного материала, с обмоткой - индуктором, подключенным к генератору импульсов, отличающийся тем, что по центру диамагнитно участка размещен стержень из ферромагнитного материала. Приведенная форсунка показала достаточно высокую эффективность в работе, однако выявились и серьезные недостатки, сдерживающие его промышленное применение внедрение в котельных предприятий, промышленного и с/х назначений. Основное - трудность подбора оптимальных режимов, обработки жидкого топлива по выбору частоты и амплитуды электромагнитного поля необходимого для обработки жидкого топлива.
Техническим решением задачи является повышение эффективности работы форсунки за счет увеличения (расширения) частоты и амплитуды возбуждаемых колебаний, а так же повышение надежности работы форсунки.
Задача достигается тем, что в вибрационной форсунке для сжигания жидкого топлива состоящая из трубопровода, подводящего патрубка, распылителя топлива, согласно изобретению на трубопроводе установлен обратный клапан, свободно пропускающий топливо в подводящий патрубок, так же в патрубке установлен излучатель колебаний состоящий из параболической камеры в фокусе которой размещены два электрода, подключенные к источнику высокого напряжения, и металлической мембраны установленной между параболической камерой и трубопроводом, пространство между мембраной и параболической камерой заполнено водой.
2
3
5
Новизна заявленного технического решения обусловлена тем, что за счет несложных технических решений, а именно применение ЭГЭ предложенное техническое решение позволяет получить более мелкодисперсную структуру жидкого топлива на выходе из форсунки по сравнению со всеми известными методами, в следствии чего существенно повышается эффективность сгорания топлива и уменьшается выброс вредных веществ (прежде всего окислов азота NO, NO, NO,) в атмосферу.
По данной патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне изобретения.
На чертеже предоставлена конструкция вибрационной форсунки
Вибрационная форсунка для сжигания жидкого топлива установленная через стенку котла 1 направленная в топочное ядро 2 и состоит из трубопровода 3, подводящего патрубка 4, распылителя топлива 5, на трубопроводе установлен обратный клапан 6, свободно пропускающий топливо в подводящий патрубок 4, так же в патрубке установлен излучатель колебаний 7 состоящий из параболической камеры 8 в фокусе которой размещены два электрода 9, подключенные к источнику высокого напряжения 10, и металлической мембраны 11 установленной между параболической камерой 8 и трубопроводом 3, пространство между мембраной 11 и параболической камерой 8 заполнено водой.
Вибрационная форсунка работает следующим образом. Топливо через трубопровод 3 и открытый обратный клапан 6 поступает в подводящий патрубок 4. Далее включается источник высокого напряжения 10 подавая импульсы тока на электроды 9, в результате чего возникает электрогидравлический эффект (эффект Л.А.Юткина) и мощные колебательные волны через мембрану 11 передается находящемуся в подводящем патрубке 4 топливу и далее через распылитель 5 оно сгорает в топочном ядре 2.
В результате такого воздействия жидкое топливо распадается на мельчайшие частицы, что приводит к повышению удельной теплоты сгорания и существенного снижения выброса вредных веществ в атмосферу, особенно окислов азота.
На настоящий период предложена система обработки и ее практической реализации является наиболее эффективной и может быть реализована силами инженерных служб, при этом достигается существенный экономический эффект.