Форсунки низкого давления

Различных конструкций форсунок низкого давления очень много. Типовой конструкцией является фор­сунка А. И. Карабина (рис. 5.9).

В данной форсунке воздух, необходимый для распыливания и горения, посту­пает через тангенциально расположенные окна 2 воздушного сопла 1 и встречает частицы топлива под углом 75–90°.

Подачу топлива регулируют иглой у выхода из форсунки. Перемещая иглу поворотом маховичка можно изменять размер выходной щели для топлива, при этом скорость вылета частиц топлива остается постоянной и достаточно большой.

Рис. 5.9. Форсунка конструкции Карабина:1 – воздушное сопло; 2 – тангенциально расположенные окна для прохода воздуха; 3 – игла для регулирования расхода мазута

К положительным сторонам работы форсунки следует отнести то, что форсунка дает короткий и ровный незатухающий факел, но более широкий, чем другие форсунки. Это требует уст­ройства форсуночного окна в кладке. Недостаток такой конструкции форсунки заключается в трудности регулирования подачи воздуха, которую можно осуществлять только при наладке.

Форсунки высокого давления

Типичной конструкцией для круглых струйных форсунок высокого давле­ния одноступенчатого распыливания с внешним образованием смеси, является фор­сунка В. Г. Шухова (рис. 5.10).

Проходное ее сече­ние для мазута постоянно. Скорость истечения распылителя не превышает скорости звука (330 ). Факел форсунки узкий и длинный. Для форсунки малых размеров длина факела состав­ляет 2,5–4 м; для больших форсунок она достигает 6–7 м.

Рис. 5.10. Форсунка высокого давления конструкции В. Г. Шухова

Форсунка наиболее пригодна для работы в длинных топочных камерах. Применять такую форсунку для малых камерных печей нецелесообразно, так как пламя ударяет в противоположную стену ка­меры, разрушает кладку и образует наросты несгоревшего мазута.

5.3. Радиантные трубы

Некоторые виды термической и термохимической обработки требуют применения муфелирования – отделения продуктов сгорания от нагреваемого металла. Для реализации метода муфелирования пламени применяют­ радиантные трубы.

Радиантные трубы изготавливают из жаростойких хромоникелевых сталей (18–25 % Сг, 13–25 % Ni). Такие радиантные трубы надежно работают при температуре по­верхности примерно 1000 ⁰С; при этом тем­пература нагрева металла составляет 900–920 ⁰С [2]. Эф­фективная работа радианных труб достигается максимально возможным теплонапряжением поверх­ности трубы, т. е. количеством тепла, отдаваемым 1  поверхности трубы в единицу времени.

Радиантные трубы бывают одно - и многоветьевые. Конст­рукция типовой радиантной трубы с четырьмя ветвями (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Радиантная труба с четырьмя ветвями:1 – радиантная труба; 2 – горелка; 3 – рекуператор для подогрева воздуха; 4 - выхлопной патрубок; 5 – патрубок для подвода первичного воздуха; 6 – патрубок для подвода газа; 7 – вставка; 8 – соединительный патрубок для подвода подогретого воздуха из рекуператора к горелке; 9 – запальник; 10 – радиатор; 11 – центральная труба

В радиантных трубах обычно применяют горелки типа “тру­ба в трубе”, которые позволяют регулировать длину пламени по длине трубы. Это позволяет получить равномерный нагрев поверх­ности радиантной трубы.

Рекуператор для подогре­ва воздуха представляют собой ребри­стый радиатор из жароупорного чугуна. Внутри радиатора установлена стальная труба. Холодный воздух поступает через центральную трубу, далее идет по кольцевой щели между центральной труб­ой и внутренней поверхностью радиатора. По мере движения воздух нагревается. После чего, нагретый воздух, через соединитель­ный патрубок направляется в горелку. Продукты сгорания омывают радиатор снаружи.