СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ВПРЫСКА ЭМУЛЬСИИ В ПЛАМЯ

1. Система для впрыска эмульсии из первой текучей среды и второй текучей среды в пламя горелки (1), отличающаяся тем, что система содержит:
- центральный газовый канал (6), проходящий вдоль продольной центральной оси от верхнего по потоку конца до нижнего по потоку конца;
- наружный газовый канал (57), расположенный коаксиально с указанным газовым каналом (6),
- канал (54) текучей среды, расположенный коаксиально между указанным газовым каналом (6) и указанным наружным газовым каналом (57) с образованием сужающегося вниз по потоку кольцевого канала текучей среды,
- при этом указанный центральный газовый канал (6) и указанный канал (54) текучей среды разделены с помощью первой стенки (60) в форме усеченного конуса на ее нижнем по потоку конце, заканчивающемся кольцевым внутренним выступом (50),
- при этом указанный канал (54) текучей среды и указанный наружный газовый канал (57) разделены с помощью второй стенки (61) в форме усеченного конуса на ее нижнем по потоку конце, заканчивающемся кольцевым наружным выступом (53),
- при этом указанная система установлена с концентричным окружением источника (5) нагревания, подающего через указанный газовый канал (6) горячие газы (32), направляемые в пламя (7) горелки (1),
- смесительное устройство (47) для образования указанной эмульсии из первой текучей среды и второй текучей среды и для выпуска указанной эмульсии в указанный сужающийся кольцевой канал (54) текучей среды и для впрыска указанной эмульсии из указанного кольцевого канала (54) текучей среды в пламя (7).
2. Система по п. 1, в которой указанная вторая стенка (61) в форме усеченного конуса в месте выхода из указанного смесительного устройства (47) в указанный сужающийся кольцевой канал (54) текучей среды имеет внутренний радиус R4 и кольцевой наружный выступ (53) указанной второй стенки (61) в форме усеченного конуса имеет внутренний радиус R3; при этом указанная первая стенка (60) в форме усеченного конуса имеет наиболее узкое отверстие с радиусом R2, и при этом сужающийся кольцевой канал (54) текучей среды имеет уменьшающийся радиус в направлении вниз по потоку от радиуса R4 до радиуса R3, при этом радиус R3 должен иметь величину не больше 1,1×R2.
3. Система по п. 2, в которой разница R3-R2 возможно меньше, насколько позволяют механические допуски, для образования расширяющейся ступеньки от первого кольцевого выступа (50) до второго кольцевого выступа (53).
4. Система по п. 2 или 3, в которой зазор между первым и вторым кольцевыми выступами (50, 53) должен быть достаточно большим, так что эмульсия (56b) топлива и воды не сдавливается в зазоре, вследствие чего указанный зазор должен быть не больше пленки (56b) эмульсии топлива и воды.
5. Система по п. 2, в которой указанный кольцевой наружный выступ (53) указанной второй стенки (61) в форме усеченного конуса имеет цилиндрическую часть (53а) длиной L, проходящую, по существу, в осевом направлении, при этом длина L должна быть возможно большой, но предпочтительно не больше 0,1×R3.
6. Система по п. 5, в которой внутренняя поверхность указанной второй стенки (61) в форме усеченного конуса имеет переходной участок (53b), примыкающий к указанной цилиндрической части (53а) длиной L, при этом поверхность указанного переходного участка (53b) изогнута в продольном разрезе по плавной кривой.
7. Система по п. 6, в которой указанная система дополнительно включает канал (25а) внутреннего воздуха, предусмотренный между указанным газовым каналом (6) для указанных горячих газов (32) из источника (5) нагревания и указанной первой стенкой (60) в форме усеченного конуса, и в указанном канале (25а) внутреннего воздуха первый завихритель (28) для указанного внутреннего воздуха (25b), и при этом указанный первый завихритель (28) установлен внутри и окружен указанной первой стенкой (60) в форме усеченного конуса в месте по потоку перед указанным кольцевым внутренним выступом (50), при этом стенка (60) в форме усеченного конуса в указанном месте имеет радиус R1 и при этом R1>R2.
8. Система по п. 7, в которой указанный наружный газовый канал (57) снабжен вторым завихрителем (58) для обеспечения завихренного потока стирающего воздуха, используемого для разрушения пленки (56b) эмульсии, когда она покидает наружный выступ второго кольцевого выступа (53).
9. Способ впрыска эмульсии из первой текучей среды и второй текучей среды в пламя горелки (1), при этом горелка (1) имеет:
- центральный газовый канал (6), проходящий вдоль продольной центральной оси от верхнего по потоку конца до нижнего по потоку конца;
- наружный газовый канал (57), расположенный коаксиально с указанным газовым каналом (6),
- канал (54) текучей среды, расположенный коаксиально между указанным газовым каналом (6) и указанным наружным газовым каналом (57) с образованием сужающегося вниз по потоку кольцевого канала текучей среды,
- при этом указанный центральный газовый канал (6) и указанный канал (54) текучей среды разделены с помощью первой стенки (60) в форме усеченного конуса на ее нижнем по потоку конце, заканчивающемся кольцевым внутренним выступом (50),
- при этом указанный канал (54) текучей среды и указанный наружный газовый канал (57) разделены с помощью второй стенки (61) в форме усеченного конуса на ее нижнем по потоку конце, заканчивающемся кольцевым наружным выступом (53),
- при этом указанная система установлена с концентричным окружением источника (5) нагревания, подающего через указанный газовый канал (6) горячие газы (32), направляемые в пламя (7) горелки (1),
отличающийся тем, что способ содержит стадии:
- введения смеси первой и второй текучих сред в указанный топливный канал (54),
- завихрения указанной смеси первой и второй текучих сред;
- уменьшения радиуса завихрения указанных первой и второй текучих сред при попадании на сходящуюся вторую стенку (61) в форме усеченного конуса, с образованием за счет этого пленки (56b) эмульсии вдоль указанной второй стенки (61) в форме усеченного конуса,
- направления потока завихренного внутреннего воздуха (25а) вдоль внутренней стороны указанной пленки (56b) эмульсии, текущей по внутренней стороне указанной второй стенки (61) в форме усеченного конуса,
- направления потока завихренного наружного воздуха из указанного наружного газового канала (57) вдоль наружной стороны указанной пленки эмульсии, когда она покидает наружный кольцевой выступ (53),
- разрушения пленки (56b) эмульсии с помощью указанного внутреннего воздуха (25а) и указанного наружного воздуха (57), когда они попадают в пленку (56) эмульсии по потоку ниже указанного наружного выступа (53).