ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: ENERGETYKA z. 121
1994 Nr kol. 1261
Aleksander KRUCKI, Andrzej KAPITAN!AK Instytut Techniki Cieplnej, Łódź
GAZODYNAMICZNY ROZPYLACZ TYPU S Z KOMORĄ TURBULIZACYJNĄ PRZEZNACZONY DO PALNIKÓW OLEJOWYCH (CHARAKTERYSTYKA PRZEPŁYWOWA I WYNIKI POMIARÓW PO L ID Y SPE R SJI KROPEL)
S tr esz c z en ie . Przedstaw iono w yniki b ad ań rozpylacza gazodyna- micznego typu S z kom orą turbulizacyjną. Podano ch arakterystyk ę przepływową i zależność średniej średnicy S a u te ra i objętościowej od niektórych param etrów dla w ybranego skojarzenia wym iarów geome
trycznych. Rozpylacz może znaleźć u niw ersalne zastosow anie w p aln i
kach olejowych przeznaczonych dla energetyki i przem ysłu przy wydaj
ności znamionowej powyżej 200 kg/h. Zalecany dla palników o w ym aga
nym szerokim zakresie regulacji wydajności i um iarkow anych ciśnie
niach oleju i czynnika rozpylającego. Um ożliwia uzyskanie płom ienia o specjalnym kształcie.
AIR-ASSIST ATOMIZER TYPE S W ITH TURBULENT CHAMBER INTENDED FOR OIL BURNERS (FLOW CHARACTERISTIC AND RESULTS OF MEASUREMENTS OF DROPLET DISPERSION)
Sum m ary. P resented h e re a re re su lts of experim ents m ade w ith an a ir-a s s ist atom izer w ith a tu rb u le n t cham ber type S. The flow characteristic and dependence of th e S a u te r and Volume M ean D iam eters on some p a ra m ete rs are shown for chosen geometric dimensions of th e atom izer. The atom izer can be universally applied to oil b u rn ers both in th e power an d o th er in d u strie s w hen nom inal capacity is over 200 kg/h. This type is recom m ended for b u rn ers which require a wide ran g e of operating and m oderated p ressu res of oil and atom ising m edium . I t m akes possible th e o btaining of special form ation of flames.
HOCHDRUCKINJEKTIONZERSTÄUBER MIT S-TYPE WIRBELKAMMER FÜR DIE ÖLBRENNER
Z u sam m en fassu n g. In der vorliegenden Veröffentlichung wurden für H ochdruckinjektionszerstäuber type S einige Zerstäbungsergebnisse vorgesteht. Es w ird eine D urchflußkurve und Z ussam enhang zwischen m ittleren S a u ter und Volumen Tropfendurchm esser und gew ählten Z erstäu b erp aram eter gegeben.
Dieser Z erstäuber k an n für Ö lbrenner m it L eistung üb er 200 kg/h in kraftw erke und verschiedenen B etrieben eingestellt w erden. Besonders geeignet ist für Ö lbrenner m it großem Regelbereich u nd m ittlere Ö l/-D am pfdrücken und wenn spezielle Flam m enform en nötig sind.
1. W STĘP
Rozpylacz je st jednym z podstawowych elem entów konstrukcyjnych palni
k a olejowego decydującym o efektach jego pracy. W pływa on n a organizację procesu spalania, a przez to n a uzyskiw aną liczbę n ad m iaru powietrza, zakres regulacji mocy cieplnej palnika, stabilność płom ienia, jakość spalania, a także emisję substancji zanieczyszczających środowisko. Ponadto jego konstrukcja decyduje o koszcie rozpylania, który niekiedy bywa niebagatelny. N a przykład znane są autorom instalacje, w których koszt zużywanej p ary rozpylającej przekracza 19% kosztu rozpylanego oleju. D ziałanie i w alory p alnik a zależą od współpracy rozpylacza z układem wylotowych stru m ieni pow ietrza do spalan ia i popraw nie dobranym zespołem regulacyjno-zabezpieczającym .
W śród wielu stosowanych typów rozpylaczy dużą popularnością cieszą się rozpylacze gazodynamiczne działające n a zasadzie w ykorzystania energii stru m ien ia gazu (najczęściej pow ietrza łub p ary wodnej) do rozpylenia ciekłe
go paliwa. N adają się one praktycznie do stosow ania we wszystkich rodzajach olejowych palników przemysłowych o wydajnościach powyżej 60 kg/h. Używa
ne są w palnikach większości pieców technologicznych, a także dość często w palnikach kotłów energetycznych.
Do najw ażniejszych zalet rozpaczy gazodynam icznych należy zaliczyć: mo
żliwość rozpylania oleju o wyższej lepkości, m ałą zależność jakości rozpylania od strum ien ia cieczy, a tym sam ym zwiększony zakres regulacji wydajności, uzyskiw anie stru g o różnorodnym kształcie i dowolnym kącie rozpylania oraz m ałą skłonność do zatyk an ia się kanałów i dysz. Ponadto rozkłady kropel w przekroju poprzecznym (przy centralnie usytuow anej dyszy najwięcej kropel o większych średnicach koncentruje się przy osi strugi) sprzyjają intensyfikacji wym iany ciepła przez promieniowanie.
Ew identnym i w adam i rozpylaczy gazodynam icznych są: większe zużycie energii w stosunku do innych typów rozpylaczy i w ym agana duża precyzja wykonania.
Gazodynamiczny rozpylacz typu S z komorą. 69
Ograniczenie tych wad przy zachow aniu poprzednio wym ienionych zalet rozpylaczy gazodynam icznych było i je s t przedm iotem prac badawczych i optymalizacyjnej działalności konstrukcyjnej. W śród nowoczesnych rozpyla
czy gazodynamicznych odznaczających się m ałym zużyciem czynnika rozpyla
jącego (czyli ograniczonym zużyciem energii n a rozpylanie) je s t typ Y, który bywa stosowany także w niektórych p alnikach olejowych pracujących przy obiektach krajowych. Poświęcono m u wiele uw agi w badan iach prowadzonych za granicą, np. [1], ja k i w k raju [2, 3].
Analogiczne zalety posiada rozpylacz z w ew nętrzną kom orą turbulizacyjną [4] określony jako typ S. Rozpylacz ten ch arakteryzuje się łatw iejszą technolo
gią wykonania, a ponadto w iększą elastycznością konstrukcyjną i m niejszą średnicą zew nętrzną. B adania n ad tą kon struk cją rozpylacza były prowadzo
ne w ITC-Łódź1 [5], a wycinkowe wyniki przedstaw iono w niniejszym opraco
waniu. Mimo pewnego podobieństwa do rozpylacza typu Y proces realizow any przez rozpylacz typu S je s t nieco odm ienny [5] i w dostępnej litera tu rz e nie został wyczerpująco opisany.
2. ROZPYLACZ GAZODYNAMICZNY TYPU S I JE G O MODELE PRZYJĘTE DO BADAŃ
2.1. O pis d z ia ła n ia
Rozpylacz typu S (rys. 1) składa się z dwóch podstawowych części: w staw ki z zespołem kanałów wlotowych i końcówki dyszowej. W pierwszej z tych części olej kanałam i peryferyjnym i dopływa do kolektora pierścieniowego, a czynnik rozpylający doprowadzany je s t do kom ory turbulizacyjnej przez otwory rów
noległe do osi rozpylacza. Do komory tej z kolektora pierścieniowego dopływa olej kanałam i o przekroju prostokątnym , usytuow anym i promieniowo w sto
sunku do osi rozpylacza i um ieszczonym i naprzeciw otworów czynnika roz
pylającego. Strum ienie oleju i czynnika rozpylającego zderzają się prostopadle w komorze m ieszania. Końcówka dyszowa tw orzy przedłużenie komory m ie
szania i posiada k an ały wylotowe, przez które wypływa stru m ień m ieszaniny i czynnika rozpylającego otoczony przez film olejowy wytworzony przy ścian
kach tych kanałów . U sytuow anie, liczba i k ą t pochylenia kanałów są analogi
czne do stosowanego w znanym rozw iązaniu rozpylacza ty p u Y.
2.2. M odele r o z p y la c z y p r z y ję te d o b a d a ń
Badania prowadzono n a m odelach rozpylaczy ty p u S z jednym kanałem wylotowym w końcówce dyszowej oraz z jed n ą p a rą kanałów wlotowych do komory m ieszania czynników uczestniczących w procesie rozpylania. Przyjęte uproszczenie w stosunku do realnej konstrukcji wielokanałowej było podykto
1 Prace dotyczące rozpylaczy Y i S w ykonano w ram ach projektu badawczego KBN.
w ane umożliwieniem ciągłej kontroli przepływu oraz bezzaklóceniowych po
m iarów polidyspersji kropel w pojedynczej strudze. Takie ujęcia są stosowane i opisane w literatu rze [1, 5].
Lanca olejowa palnika Wstawka Końcówka duszowa
O le j Czynnik ^
ro z p y la ją c y
B - B
A - A L®
Rys. 1. Rozpylacz typu S z w ew nętrzną kom orą turbulizacyjną: a) zm ontowany rozpylacz, b) w ym iary i konstrukcja w ew nętrzna
n o lw . <)> d m
Fig. 1. Atomizer w ith in te rn al turbulance cham ber type S: a) assem bled atom izer, b) dim ensions and in te rn a l arran g em en t
Gazodynamiczny rozpylacz typu S z komorą. 71
Param etram i geometrycznymi modeli były (wg oznaczenia z rys. 1):
- Kanał wylotowy: liczba n = 1, dm = 1,3 + 2,1 mm, długość Lm = 3,0 + 15,2 mm.
- Kanał wlotu oleju do kom ory m ieszania: liczba n = 1, szerokość Sf = 0,9 +•
1,2 mm, wysokość h f = 0,7 -i- 0,9 mm, długość lf = 2,85 mm.
- Kanał wlotu czynnika rozpylającego do kom ory m ieszania: liczba n = 1, średnica da = 1,1 + 1,6 mm, długość la = 8,0.
Wykonanie odpowiedniej liczby w staw ek i końcówek dyszowych z podany
mi wyżej w ym iaram i pozwoliło n a stw orzenie szeregu skojarzeń modeli o różnych stosunkach param etrów geometrycznych. Ponieważ w trakcie pom ia
rów, opierając się n a uzyskiw anych w ynikach, korygowano p lan dalszych badań, udało się ograniczyć liczbę badanych skojarzeń do ok. 20.
3. OPIS I METODYKA BADAŃ
na zaproponowanym przez M ullingera [6] dla rozpylacza typu Y. W ni
niejszym opracow aniu2, prezentującym fragm ent
Badania zebrane w opracow aniu [5] obejmującym ustalen ie wpływu ciśnie
nia czynnika rozpylającego P a i oleju Pf n a uzyskiw aną polidyspersję kropel dla zbioru określonych param etrów geom etrycznych pozwoliły n a wysunięcie pewnych uogólniających
zależności przydatnych dla doboru optym alnych układów konstrukcyjnych rozpylaczy typu S.
Jednym z wycinkowych problemów związanych z analizą rozpatryw anych zjawisk było ustalen ie mo
delu przepływu czynni
ków w kan ale wylotowym i opisanie zależności wy
branych średnich średnic kropel od wielkości ch ara
kterystycznych tego mo
delu. W ykorzystano model przepływu (rys. 2) oparty
Rys. 2. Model przepływu przez otwór wylotowy rozpylacza Fig. 2. The model of flow in outlet hole of th e atomizer
2Ogólne ujęcie m echanizm u rozpylania i pojęć m ik ro stru k tu ry rozpylonej cieczy ujęte są w literaturze [7, 8, 9],
z przeprowadzonych badań, przedstaw iono zależność średniej średnicy Saute- ra D32 i średniej średnicy objętościowej D30 od następujących wielkości w kan ale wylotowym:
- średnicy rdzenia gazowego dr,
- powierzchni przekroju film u cieczy F fm, - grubości filmu cieczy gfm,
- średnicy hydraulicznej film u cieczy dfm,
- liczby Reynoldsa odniesionej do film u cieczy Refm cfm ' Ijn
Refm = — - — (1)
Vf
- liczby Reynoldsa odniesionej do stru m ien ia czynnika rozpylającego Reg
Reg = ^ ^ (2)
v g
- liczby Webera:
We = p ■ w2 • — (3)
o
- odniesionej do powierzchni filmu cieczy od strony rdzenia gazowego Wej, gdzie:
w=ca-Cfm - różnica prędkości w rdzeniu gazowym i w filmie cieczy,
a P = Pa - gęstość czynnika rozpylającego w rdzeniu [kg/m3],
- liczby W ebera odniesionej do powierzchni film u cieczy od strony zew nętrz
nej We3, gdzie:
w=cfm - prędkość w filmie cieczy oraz
P = Pot ~ gęstość gazu otaczającego.
Pozostałe oznaczenia:
cfm - prędkość w filmie cieczy [m/s], ca - prędkość w rdzeniu gazowym [m/s],
vf, vg - lepkość kinematyczna cieczy i czynnika rozpylającego [m2/s], a — napięcie powierzchniowe cieczy [N/m],
d=dr - średnica rdzenia gazowego [m], lm - długość kan ału wylotowego [m].
- stosunek strum ieni pow ietrza i cieczy A/B (z badań ustalających ch arak te
rystyki przepływowe określono zależności B=f(Pf) i A=f(Pa), P f - ciśnienie oleju, P a — ciśnienie czynnika rozpylającego).
Gazodynamiczny rozpylacz typu S z komorą. 73
Średnie średnice (objętościowa i Sautera):
(4)
(5)
gdzie:
D[ - śred nia średnica klasy wymiarowej,
AD; - szerokość przedziału, do którego klasyfikow ane są krople, odpowia
dająca średniej średnicy klasy wymiarowej szerokości D„
Ań; - liczba kropel zakwalifikowanych do danego przedziału.
Przy obliczeniach przepływ u w k an ale wylotowym (rys. 2) założono, że wewnątrz otworu ciecz płynie po jego ściankach w postaci cienkiego filmu, a przepływ czynnika rozpylającego odbywa się środkiem tw orząc tzw. rdzeń gazowy. Założono, że udział objętości kropel w ytw arzanych w komorze m ie
szania i przem ieszczających się w ew nątrz rdzen ia je s t niew ielki i nie decyduje o analizowanym zjawisku. W rzeczywistości w ystępow anie kropel cieczy w strumieniu gazu rdzenia powoduje zm niejszenie jego prędkości, jed n a k b a r
dzo trudne je s t określenie udziału fazy ciekłej w tym strum ieniu .
Przy u sta le n iu współczynnika zm niejszenia prędkości cieczy CD w k a n a łach wlotowych do komory m ieszania w ykorzystano pom iary ch araktery styk przepływowych rozpylaczy. Sprawdzono możliwość w ykorzystania danych znajdujących się w literaturze. Przeprowadzono porów nanie wyników pom ia
rów z obliczeniami wykonanym i za pomocą kilku m etod i stwierdzono, że posługiwanie się wzorem N akayam y [8] (dla cieczy) pozw ala n a otrzym anie zadowalającej dokładności:
Re576
(6) 17,11 -j + l,65R e0,8
d
\
V y
dla zakresu w artości param etrów Re=550 7000 oraz l/d = l,5 1,7.
Do obliczeń przepływu czynnika rozpylającego w ykorzystano zależność dla przepływu czynnika ściśliwego w w arun k ach krytycznych i podkrytycznych.
B adania polidyspersji kropel przeprowadzono przy użyciu wody (zam iast oleju) i pow ietrza do rozpylania. C iśnienia czynników zaw ierały się w n astę
pujących granicach: wody Pf=0,3 + 1,6 M Pa, a pow ietrza Pa=0,4 ■+■ 0,8 MPa.
Pom iary jakości rozpylania przeprowadzono w komorze o w ym iarach 5,7 m (wysokość), 3,0 m (szerokość) i 7,0 m (długość). Modele rozpylaczy o danych skojarzeniach param etrów geometrycznych umieszczono w specjalnej lancy m ontowanej w stropie komory z możliwością pochylania w stosunku do pionu.
Sonda pom iarowa w komorze mogła się przesuw ać w jednej z trzech pozio
mych płaszczyzn oddalonych od wylotu rozpylacza o 1,5 do 3,0 m. Sonda połączona była z analizatorem w idm a kropel (AWK) współpracującym z kom
puterem , który sterow ał pracą analizatora. O kreślenie średnic kropel odby
wało się n a podstaw ie pom iaru odbitego prom ieniow ania podczerwonego, a uzyskane wyniki były notowane n a dysku kom putera. W czasie całego cyklu każdy p u n k t oparty był n a podstaw ie pom iaru średnic 40 000 kropel. Tylko w nielicznych przypadkach liczba zmierzonych kropel była m niejsza, w sporady
cznych przypadkach spadła do 20000.
U stalenie prawidłowego m iejsca pom iaru średnic kropel nastręcza poważ
ne trudności. W poprzecznym przekroju stru g i średnie średnice zm ieniają się w zróżnicowany sposób. Średnica S a u tera D32 oraz objętościowa D30 posiadają w artości m aksym alne w niewielkiej odległości od kraw ędzi strugi, jednak każdorazowe ustalenie miejsca jego w ystępow ania je st bardzo pracochłonne, dlatego w badaniach wykonanych w ITC posługiwano się w ynikam i uzyska
nymi w osi strugi oraz w odległości 200 mm od osi. W niniejszym opracowaniu ograniczono się do przedstaw ienia wyników pom iaru w osi strugi. N a podsta
wie naszych doświadczeń można twierdzić, że choć odbiegają one od wartości m aksym alnych, to można posługiwać się nim i do oceny stopnia rozpylenia strugi. W czasie badań rozpylacz ustaw iony był w tak i sposób, aby oś strugi rozpylonej wody skierow ana była pionowo w dół. Rozpylanie odbywało się do dużej komory, w której powietrze było nieruchom e. W rzeczywistości praca rozpylacza wywołuje ruch powietrza, lecz jego prędkość je s t znacznie mniejsza niż w palniku. A naliza wyników badań przeprowadzonych w IFRF w ubie
głym roku [1] wykazuje, że w rzeczywistym rozpylaczu, którego otwory wloto
we skierowane są z reguły pod k ątem 30 60° w stosunku do kierunku przepływu powietrza poruszającego się z dość dużą prędkością, następuje intensyw ne znoszenie kropel. Zjawisko to wywołuje bardzo isto tn ą zmianę przebiegu (profilu) średnich średnic w przekroju poprzecznym strugi. Ponie
waż podczas naszych badań rozpylacz posiadał tylko jeden otwór wylotowy, którego oś była skierow ana pionowo w dół, a ponadto nie stosowano nadm u
chu pow ietrza w przestrzeni wokół rozpylacza, wpływ opisanego zjaw iska był zredukow any do m inimum .
Gazodynamiczny rozpylacz typu S z komorą. 75
4. WYBRANE WYNIKI BADAŃ
Na rys. 3 -s- 6 podano przykładowe wyniki dla jednego z badanych skojarzeń modelu (SJD4). Przedstaw iono ch araktery sty kę przepływow ą wydajności roz
pylacza B(Pf), zużycie pow ietrza rozpylającego A(B) oraz zm iany średnich średnic D30 i D32 w zależności od: gfm, dhfm, Wel, We3, A/B. W yniki uzyskano w osi strugi przy stałym ciśnieniu pow ietrza rozpylającego P a=0,6 MPa. Konfi
guracja tego rozpylacza, prócz długości otworu wylotowego, je s t zbliżona do optymalnej dla ciśnienia pow ietrza 0,5 1,0 MPa.
0 m 1 1 1 1 i n i r 1 1 r r r r i t > m n 1 1 r i r 111 r i r r i 11 r
0 20 40 6 0 80
Strumień oleju B [k g /h ]
Rys. 4. Zm iana zużycia pow ietrza rozpylają
cego A w funkcji B - wydajności rozpylacza S JD 4 przy różnych ciśnieniach pow ietrza
rozpylającego P a
Fig. 4. The change of atom izing air ratio A in dependency on oil capacity B of th e SJD4 atom izer a t different atom izing a ir p ressure
Pa Rys. 3. C harakterystyka przepływ owa roz
pylacza S JD 4 B(Pf) przy różnych ciśnieniach powietrza rozpylającego Pa
Fig. 3. Flow characteristic B(Pf) of th e SJD4 atomizer a t different atom izing a ir p ressu re
Pa
Ciśnienie oleju Pa [MPa]
Przedstawione w ykresy dokum entują zależności w ystępujące dla wszy
stkich badanych rozpylaczy. Średnie średnice D30 i D32 ro sn ą ze wzrostem grubości filmu i jego średnicy hydraulicznej oraz ze w zrostem liczby W ebera We3 (liczonej względem otoczenia), n ato m ia st m aleją ze w zrostem średnicy rdzenia gazowego, liczby Reynoldsa w filmie, liczby W ebera W e3 (względem rdzenia gazowego) oraz stosunku strum ieni czynnika rozpylającego i rozpyla-
Grubość filmu gflf) [mm] Średnica hydrauliczna filmu dkJ m m ]
Rys. 5. Zależność średnich średnic D30 i D32 od param etrów w otworze wylotowym z komory m ieszania rozpylacza SJD4: A) grubość filmu, B) średnica hydrauliczna filmu, C) liczba R eynoldsa gazu Reg, D) liczba W ebera Wei. W yniki pom iarów w ykonanych przy użyciu
sprężonego pow ietrza i rozpylaniu wody
Fig. 5. Dependency of th e m ean diam eters D30 i D32 on p ara m ete rs in outlet hole from the m ixing cham ber of th e SJD 4 atomizer: A) th e film thickness, B) th e hydraulic diam eter of the film, C) the Reynolds num ber Reg, D) th e Weber num ber Wei. The results of experiments
w ere received using p ressured air and atom ized w ate r
Gazodynamiczny rozpylacz typu S z komorą.. 77
Liczba Webera We3 [ - ] x Stosunek strumieni A /B [k g /k g ]
Rys. 6. Zależność średnich średnic D30 i D32 od p aram etrów w otworze wylotowym z komory mieszania rozpylacza SJD4: A) liczby W ebera We3, B) stosunku stru m ie n ia powietrza rozpylającego i rozpylanej wody A/B. W yniki pom iarów w ykonanych przy użyciu sprężonego
pow ietrza i rozpylaniu wody
Fig. 6. Dependency of th e m ean diam eters D30 i D32 on p a ra m e te rs in o utlet hole from th e mixing cham ber of th e SJD 4 atom izer: A) th e W eber n u m b er We3, B) th e ratio of atom izing air and atom ized w ate r B. The resu lts of experim ents w ere received u sin g p ressu red air and
atom ized w ate r
nego A/B. Wydaje się, że podstawowym i wielkościam i m ającym i wpływ na jakość rozpylania są: grubość film u w otworze wylotowym, prędkość gazu w
rdzeniu i prędkość cieczy w filmie.
Przeprowadzone bad an ia wykazały, że w granicach zm ienności p aram e
trów, którym i się posługiwano, średnie średnice D30 i D32 nie zm ieniały się w zauważalny sposób przy zm ianach k s z ta łtu k a n a łu doprowadzającego wodę do komory turbulencyjnej. Istotny wpływ n a średnice m iała n ato m ia st długość kanału wylotowego z komory. N ajm niejsze średnice uzyskuje się dla n ajk ró t
szego k an ału . Jego w ydłużenie powoduje zwiększenie w ym iaru kropel. Można przypuszczać, że w ydłużanie otworu wylotowego powoduje lam inaryzację przepływu w otworze i to w łaśnie je s t bezpośrednią przyczyną w zrostu średnic kropel. N a podstaw ie wykonanych b adań m ożna postaw ić tezę, że jakość uzyskiwanego rozpylenia w niew ielkim tylko stopniu zależy od w arunków
napływ u czynników do komory turbulizacyjnej (w przebadanym zakresie ich zmienności), a decydujące są w arunki wypływu przez otwór wylotowy z komory.
5. WNIOSKI KOŃCOWE
W dostępnej literatu rze b rak je s t opracowanych m etod obliczania przepły
wu przez rozpylacze gazodynamiczne. Przeprowadzone bad an ia stanowią przyczynek do poznania tych zasad, podana m etoda pozwala n a wykonanie obliczeń z dokładnością w ystarczającą do celów technicznych.
Wiele pomiarów wykonanych dla ok. 20 skojarzeń konstrukcyjnych rozpy
lacza pozwala n a stw ierdzenie, że dla uzyskiw anej jakości rozpylania decydu
jące znaczenie m ają w arunki przepływu przez otwór wylotowy rozpylacza.
Długość otworu wylotowego w istotny sposób wpływa n a jakość rozpylania w ten sposób, że średnie średnice rozpylonej strugi ro sn ą ze w zrostem długości otworu. Przedstaw iony szereg wykresów obrazujących zależność średnich średnic D30 i D32 od param etrów występujących w otworze wylotowym z komory m ieszania. Średnie średnice rosną ze wzrostem grubości filmu w otworze wylotowym, jego średnicy hydraulicznej oraz ze w zrostem średnicy rdzenia gazowego, liczby Reynoldsa w filmie, liczby W ebera We! (względem rdzenia gazowego) oraz stosunku strum ieni czynnika rozpylającego i rozpyla
nego A/B.
LITERATURA
[1] Sayre A. N., Degue J., W eber R., Dominiek J ., L indenthal A.: Charakte- rization of S em i-In d u strial Scale Fuel Oil Sprays Issued from a Y -Jet Atomizer. R esearch Report. In te rn atio n a l Flam e R esearch Foundation, Ijm uiden, Ju n e 1993.
[2] Krucki A.: Gazodynamiczne rozpylacze oleju typu Y. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. E nergetyka z. 94, Gliwice, 1986, s. 155 164.
[3] Krucki A., K apitan iak A.: Porównanie rozbieżności średnic S a u tera wy
znaczonych doświadczalnie i obliczeniowo dla olejowego rozpylacza gazo- dynamicznego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. E nergetyka z.
113, Gliwice 1990, s. 51 61.
[4] Lawn C. J.: Principles of Com bustion E ngineering for Boilers, Academic Press, H artcourt Brace Jovanovich Publishers, London, 1987.
[5] Krucki A., K ap itan iak A.: B adania polidyspersji stru g i rozpylonej cieczy (paliwa) w celu określenia wpływu m ik ro stru k tu ry strugi n a w arunki spalan ia w palnikach olejowych z rozpylaczam i gazodynamicznymi.
Sprawozdanie ITC n r 6293 (nie publikow ane) Łódź 1993.
Gazodynamiczny rozpylacz typu S z komorą. 79
[6] M ullinger P. J., Chigier N. A.: The Design and Perform ance of In tern al Mixing M ultijet Twin Fluid Atom izers. J n t. J. of th e In stitu te of Fuel, Vol. 47, n r 12, 1974, p. 251 261.
[7] Mugele R. A., E vans H. D.: D roplet Size D istribution in Sprays. In d u strial and E ngineering Indu stry , Vol. 46, n r 6, 1951, p. 1327 1324.
[8] Lefebvre A. H.: A tom ization and Sprays. H em isphere Publishing Co, New York 1989.
[9] Orzechowski Z., Pryw er J.: Rozpylanie cieczy. WNT, W arszaw a 1991.
Recenzent: Prof. d r hab. inż. Ludw ik CWYNAR
Wpłynęło do Redakcji 6.08.1994 r.
Abstract
Presented h ere are resu lts of experim ents m ade w ith an air—assist atom i
zer w ith a tu rb u le n t cham ber type S. The flow ch aracteristic and dependence of the S au ter and Volume M ean D iam eters on some p a ra m ete rs are shown for chosen geometric dim ensions of th e atom izer.
The atom izer can be universally applied to oil b u rn ers both in th e power and other ind ustries w hen nom inal capacity is over 200 kg/h. This type is recommended for b u rn ers which req u ire a wide ran ge of operating and mode
rated pressures of oil and atom ising m edium . It m akes possible th e obtaining of special form ation of flames. A series of m easu rem en ts were m ade on droplet dispersion on th e model of th e atom iser usin g w a te r and pressurised air. It was noted th a t th e m ean diam eter becomes sm aller w ith th e shortening of the length of th e o utlet from th e mixing cham ber. The utilization of square and rectangle cross section of th e in let channel of oil into th e cham ber had no influence on th e quality of th e spray. C alculations w ere m ade of th e flow into the outlet based on work done on a sim plified model of th e flow, assum ing th e flow of th e liquid in th e form of th in spread out on th e w alls of th e outlet. A series of ch arts w ere presen ted showing th e changes in th e m ean diam eters (volume and Sauter: D30 i D32 (SMD)) depending on various param eters. It was noted th a t th ese diam eters increase w ith th e increased thickness of the film and its hydraulic diam eter as well as th e increase of th e W eber num ber We3 (calculated in reference to th e environm ent), on th e other h an d these mean diam eters decrease w ith th e increase of th e d iam eter of th e a ir root, th e Reynolds num ber in th e film, th e W eber num ber W ej (calculated in reference to the air root) as well as ratio betw een a ir and fuel.
