В чем заключается отличие горелок (форсунок) с паровым и механическим распылением топлива?

Эффективное и экономическое сжигание мазута достигается в результате его предыдущего тонкого и однородного распыления, хорошего смешивания с воздухом и создания условий для стабилизации фронта загорания и стойкого факела необходимой формы и направления.

Для обеспечения тонкого распыления мазута и создания необходимого по длине и направлению факела топки котлов оснащают горелками.

Мазутные горелки состоят из форсунки, воздушнонаправляющего устройства иамбразуры.

Форсунки предназначены для распыления редкого топлива и регулирования его подачи, а воздухонаправляющие устройства и амбразуры – для создания однородной воздушномазутной смеси и ее распределение в топочном пространстве.

Форсунки классифицируются по способу распыления топлива.

В паровых форсунках (см.рис.2б) мазут распыляется главным образом за счет кинетической энергии движущегося с большой скоростью пара.

В механических форсунках (см.рис.2а) распыление мазута и другого жидкого топлива осуществляется за счет кинетической энергии струи мазута, создаваемой напором топливного насоса. Выходя под давлением с повышенной скоростью через сопло форсунки, мазут тонко распыляется. Окончательное распыление выброшенных из форсунки мельчайших капель осуществляется под действием давления окружающей среды.

Механическая мазутная форсунка состоит из мазутного ствола с колодкой, к которой при помощи стяжной скобы с винтом присоединен топливный штуцер. Ствол заканчивается головкой форсунки, в которой по ходу движения мазута установлены три диска.

Первый диск – распределительный, имеет отверстия, которые подводят мазут к косым каналам второго диска – завихрительного, в котором струйки мазута получают вращательное движение и выходят через исходное отверстие (сопло) распылительного диска.

Крепление форсунки к амбразуре топки или к воздушному регистру горелки осуществляется с помощью фланца болтами.

Рис.2. Мазутные форсунки с механическим (а) и паровым (б) распылением:

1- конечная часть мазутопровода

2- гайка

3- распылительная головка

4- завихрительный диск

5- ствол с наконечником

6- втулка

7- пробка

8,13- корпус

9- диффузор

10- сопло

11- внутренняя трубка

12- внешняя трубка

Механические форсунки обеспечивают экономное и надежное сжигание мазутов марки М-40 и М-100 при условной вязкости не выше 4^оВУ, которая достигается подогревом мазута до 100-120^оС.

Механические форсунки используют в котлах средней и большой производительности, для которых мазут – основное топливо.

Преимущество их – небольшая затрата электроэнергии, недостатки - установка специальных насосов, узкие границы регулирования (70-100%), необходимость периодической очистки от нагара и твердых отложений. Их невозможно изготовлять небольшой единичной мощности, так как исходные отверстия образовываются очень маленькими, что ведет к частому забиванию.

Еще для распыления топлива используют паромеханические форсунки (см. рис.3). К преимуществам паромеханических форсунок относится простота конструкции, меньше забиваются и имеют большие границы регулирования, к недостаткам относят – большая затрата пара (2-3%) от общего количества.

Рис.3. Мазутная форсунка с паромехани-ческим распылением:

1- паровая трубка (ствол)

2- мазутная труба

3- прокладка

4- распределительная шайба

5- распылитель

6- паровой завихритель

7- контргайка

8- конечная гайка

9- ствол форсунки

10- колодка

11- зажимной вин

Мазут подается в распределительную головку, в которой установлены: шайба распределительная с одним рядом отверстий, завихрители топливный и паровой, которые имеют по три тангенциальные канала. Шайба и завихрители крепятся с помощью накидной гайки. Количество и диаметр отверстий в распределительной шайбе следующие: в горелках ГМГ-1,5-м и 2м – 8 шт. Æ 2,5 мм; в ГМГ-4м и 5м – 12 шт. Æ 3,0 мм.

Мазут выходит через отверстия шайбы, по каналам попадает в камеру завихрителя и выходит из сопла, распыляясь за счет центробежной силы.

Если тепловая мощность в границах 70-100%, можно работать без пара, а ниже 70% нужен пар с давлением Р= 1,5 – 2 кгс/см².