МНОГОТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА

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).
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.
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.
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.
Техническим результатом, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, является улучшение качества распыливания топлива, повышение экономичности энергетической установки и возможность применения различных топлив.
Техническая сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами центробежной форсунки, где
Фиг. 1 - центробежная форсунка;
Фиг. 2 - разрез А-А форсунки.
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.
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.
Заявляемая многотопливная форсунка работает следующим образом.
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.
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.
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.
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.
Таким образом, предполагаемая полезная модель позволяет получить мелкодисперсное распыливание топлива, что обеспечивает более качественное смесеобразование и, как следствие, повышение экономичности энергетической установки.