В больших и длинных печах широко применяют форсунки высокого давления. Расход пара для распыления 1кг подогретого мазута 0,4..0,6кг, воздуха – 0,6..0,8кг.

Форсунка высокого давления

1 – наружная трубка для подачи сжатого воздуха; 2 – внутренняя трубка для подачи мазута; 3 – выходные отверстия

Форсунка состоит из двух трубок 1 и 2. По наружной трубке 1 идет сжатый воздух, а по внутренней трубке 2 поступает мазут. В узком конце (отверстия 3) форсунки воздух движется с очень большой скоростью, создавая некоторое разрежение в области конуса трубки 2, мазут,- поступающий в эту область, подхватывается и превращается в мельчайшие частицы, которые быстро сгорают. Форсунки высокого давления создают факел длиной до 4 м с острым высокотемпературным пламенем.

Так как сжатый воздух, получаемый от компрессора, дорог, то и эти форсунки стоят дороже. Сжатый воздух в количестве 8—10% от общего количества, необходимого для сжигания мазута, используется только для его распыления. Остальное количество воздуха, необходимое для горения мазута, инжектируется (засасывается) через форсуночное отверстие в печи. Вместо сжатого воздуха в форсунку можно подавать пар.

Достоинства форсунок высокого давления:

• расходуют меньше воздуха, чем форсунки низкого давления;
• вторичный воздух инжектируется дополнительно через форсуночное отверстие или специальные каналы;
• температура воздуха не ограничена;
• небольшие габариты.

Статья Форсунки низкого давления

Недостатки форсунок высокого давления:

• шум в работе;
• длинный факел;
• наличие компрессорной установки увеличивает стоимость эксплуатации форсунки.

• бесшумность в работе;
• факел короткий, широкий, стелящийся по всему объему;
• дешевле, чем форсунки высокого давления;
• несколько более полное сгорание топлива по сравнению с форсунками высокого давления.

Статья Форсунки высокого давления

Недостатки форсунок низкого давления:

• повышенный расход воздуха;
• большие габариты;
• низкая температура подогрева;
• трудности регулирования подачи воздуха;
• подтекания мазута в форсунке.

Форсунка низкого давления

1 – трубка с коническим наконечником; 2 – корпус горелки; 3 – колпачок горелки; 4 – выходное отверстие; 5 – труба для подачи воздуха; 6 – регулировочный винт; 7 – труба для подачи жидкого топлива

Жидкое топливо по трубопроводу попадает в трубку 1 с конусным наконечником. Воздух под давлением поступает по трубе 5 и через колпачок горелки 3 под большим углом устремляется на выходящую струю мазута, распыляя и выбрасывая ее в рабочее пространство печи. Постоянная скорость распыления достигается регулировкой винта 6. Форсунка работает устойчиво, однако отсутствие регулирования соответствия между отверстием у конусного наконечника (мазутным конусом) и выходным отверстием 4 несколько ухудшает ее работу и способствует подтеканию жидкого топлива. Применяют такие форсунки обычно в небольших печах.

• смешивание топлива с воздухом;
• подогрев воздуха и испарение;
• термическое разложение топлива;
• образование газовой фазы;
• воспламенение и горение газовой фазы (завершение процесса окисления).

Интенсивности протекания стадии подогрева, испарения и воспламенения способствуют тонкое распыление топлива и высокие температуры рабочего пространства печи. В горящем факеле существует два вида движения от сопла сжигающего устройства движется топливно-воздушная смесь, к соплу сжигающего устройства – пламя. Для устойчивого горения необходимо уменьшить скорость движения горючей смеси после выхода ее из сопла.

Скорость реакции горения жидкого топлива определяет длину факела. К примеру, горение замедляется, а длина факела увеличивается при:

• плохом распылении топлива;
• недостатке воздуха;
• неправильной подаче воздуха;
• низкой температуре пламени.

Длинное пламя дают прямоструйные сжигающие устройства. Горение начинается на расстоянии 1.5 метра и заканчивается на расстоянии примерно 2 метра.

Короткое пламя дают турбулентные сжигающие устройства. В них распыление начинается на расстоянии 100-200мм от насадка. Горение заканчивается на расстоянии 300-500мм.

Сжигание жидкого топлива осуществляется при помощи специальных устройств – форсунок.

Требования к форсункам:

• хорошее распыление и смешивание с воздухом;
• обеспечение устойчивого горения незатухающего факела;
• надежность в эксплуатации;
• простота и прочность конструкции;
• незасоряемость, удобство в чистке.

Все форсунки в зависимости от параметров воздушной среды, применяемой для распыления, делят на форсунки низкого и высокого давления.

Характеристика форсунок: