Форсунка для подачі вуглеводневої сировини в реактор

1. Форсунка для подачі вуглеводневої сировини в реактор, що містить циліндричний корпус і співвісно встановлені в зазначеному корпусі сировинний патрубок і завихрювач, при цьому торцева частина циліндричного корпусу містить сопловий канал і розміщену між сопловим каналом і завихрювачем конусоподібну порожнину, а завихрювач виконаний з центральним отвором і зовнішніми похилими прорізними каналами, яка відрізняється тим, що сопловий канал виконаний з постійним по його довжині діаметром, а завихрювач закріплений усередині циліндричного корпусу торцевою частиною сировинного патрубка. 2. Форсунка за п. 1, яка відрізняється тим, що співвідношення діаметра d соплового каналу і його довжини 1 складає не менше 1:2. 3. Форсунка за п. 1, яка відрізняється тим, що внутрішня поверхня соплового каналу виконана каліброваною. 4. Форсунка за п. 1, яка відрізняється тим, що конусоподібна порожнина виконана таким чином, що її вершина утворена кутом α, що дорівнює 110130°, а основа відповідає діаметру d1 завихрювача. 5. Форсунка за п. 1, яка відрізняється тим, що висота h завихрювача відповідає довжині 1 соплового каналу. U 2 (11) 1 3 20583 4 реактора через декілька форсунок, як правило, ширенням, порівняльне великою кількістю похилих чотирьох, радіально розміщених по периметру прорізних каналів в завихрювачи, внаслідок чого його корпуса. Масова подача вуглеводневої сирошвидкість виходу сировини з форсунки і однорідвини через одну форсунку для деяких типів реакність його розпилювання знижується. При цьому торів складає до 1000л/година при тиску від 0,830 наявність втулки між суміжними торцями завихрюдо 1,093МПа і температурах 180-220°С. Основною вача і сировинного патрубка негативно впливає на вимогою, що пред'являється до форсунок для даїї охолоджування в процесі подачі сировини, унасних умов, є не ступінь розпилу сировини, а швидлідок чого зменшується термін служби форсунки, а кість його введення в камеру, оскільки дисперсійне також збільшуються металоємність і вартість її дроблення і розсіювання факела сировини відбувиготовлення. вається в камері змішування за рахунок високих В основу корисної моделі поставлена задача зусиль зсуву газоповітряної суміші. З цієї причини створення такої форсунки для подачі вуглеводнев реакторах для виробництва високоактивного вої сировини в реактор для виробництва високоактехнічного вуглецю застосовуються, як правило, тивного технічного вуглецю, в якій за рахунок інфорсунки механічного типу порівняльне простій шого конструктивного виконання соплового каналу конструкції, але з високими вимогами до точності і елементів форсунки забезпечується оптимальна виготовлення і чистоти обробки. Для уникнення швидкість подачі сировини в реактор, внаслідок коксування сировини на стінках камери змішуванчого виключається коксування сировини на стінках ня реактора швидкість виходу сировини з форсункамери змішування реактора при збереженні паки повинна бути оптимальною і забезпечувати раметрів по масовій подачі і температурі, і збільйого повне змішування з газоповітряною сумішшю шується однорідність розпилювання сировини, що і продуктами її горіння в просторі між стінками кавводиться. При цьому поліпшується природне мери. Пониження швидкості виходу сировини з охолоджування форсунки в процесі уприскування форсунок призводить до того, що частина сировисировини, що збільшує термін її служби при однони зноситься газовим потоком на близько розтачасному зниженні металоємності і вартості виготошовану стінку камери змішування реактора, а при влення. підвищенні швидкості - досягає протилежної її стіПоставлена задача вирішується тим, що у фонки, що, зрештою, викликає ефект коксування. рсунці для подачі вуглеводневої сировини в реакПідвищення ефективності роботи реакторів і якості тор, що включає циліндричний корпус і співвісно отримання високоактивних марок технічного вугпослідовно встановлені в зазначеному корпусі лецю за рахунок підвищення температур в зоні сировинний патрубок і завихрювач, при цьому тозмішування викликає необхідність в забезпеченні рцева частина циліндричного корпуса містить сопоптимальної швидкості введення вуглеводневої ловий канал і розміщену між сопловим каналом і сировини через форсунки при збереженні парамезавихрювачем конусоподібну порожнину, а завихтрів масової подачі і температури сировини. рювач виконаний з центральним отвором і зовнішВідома форсунка для подачі вуглеводневої німи похилими прорізними каналами, згідно кориссировини в реактор [див. В.Ю.Орлов, ної моделі сопловий канал виконаний з постійним A.M.Комаров, Л.А.Ляпина. Производство и испольпо його довжині діаметром, а завихрювач закріпзование технического углерода для резин - Яролений усередині циліндричного корпуса торцевою славль: Изд. Александр Рутман, 2002. -202с., частиною сировинного патрубка. стор.175, мал.5.18], яка містить циліндровий корСпіввідношення діаметру d соплового каналу пус і співвісно встановлені в корпусі сировинний до його довжини 1 складає не менше 1:2. патрубок і завихрювач. Торцева частина циліндВнутрішня поверхня соплового каналу виконаричного корпуса містить сопловий канал і розтана каліброваною. Конусоподібна порожнина викошовану між сопловим каналом і завихрювачем нана таким чином, що її вершина утворена кутом конусоподібну порожнину. Зави хрювач має з a=110-130, а основа відповідає діаметру d1 завихцентральним отвором і зовнішніми похилими прорювача. Висота h завихрювача відповідає довжині різними каналами. Вихідна частина соплового ка1 соплового каналу. налу виконана з конусоподібним розширенням. Завихрювач виконаний з чотирма зовнішніми Між суміжними торцями завихрювача і сировиннопохилими прорізними каналами, із зміщенням го патрубка встановлена втулка для фіксації завиодин відносно одного на 90°. хрювача відносно циліндричного корпуса. СироКут нахилу a1 кожного із зовнішніх прорізних винний патрубок закріплений усередині корпуса за каналів завихрювача складає 18-22° Зовнішні продопомогою різьбового з'єднання. різні канали завихрювача виконані квадратного Недоліком відомої форсунки при її вживанні на перетину. Діаметр d2 центрального отвору завихреакторах для отримання високоактивного технічрювача складає 2,0-2,1мм. Співвідношення площі ного вуглецю є те, що вона не забезпечує необхідпоперечного перетину центрального отвору завину оптимальну швидкість подачі вуглеводневої хрювача до площі зовнішніх похилих прорізних сировини, що приводить до коксування сировини каналів складає 1:5-6. на стінках камери змішування. Це пов'язано з наВнутрішня поверхня центрального отвору заступними конструктивними особливостями форсувихрювача виконана каліброваною. Доцільно, щоб нки: наявністю втулки, розташованої між суміжниторцева поверхня форсунки була виконана сфеми торцями завихрювача і сировинного патрубка, ричною. Сировинний патрубок встановлений в яка створює додатковий опір сировинному потоку корпусі за допомогою різьбового з'єднання, викоусередині форсунки, а також виконанням вихідної наного на його зовнішній стінці і внутрішній стінці частини соплового каналу з конусоподібним розциліндричного корпуса. 5 20583 6 Сировинний патрубок забезпечений контргайі каліброваним центральним отвором 7 діаметром кою для фіксації його відносно циліндрового кор2,0-2,1мм. Висота h завихрювача відповідає довпуса. жині 1 соплового каналу 5 і рівна 5,9-6,0мм. На Пропонована конструкція форсунки забезпезовнішніх стінках завихрювала 3 діаметрально чує направлену ефективну подачу сировини з оподин щодо одного розташовано чотири похилі катимальною швидкістю з форсунки в центральну нали 8 квадратного перетину, глибина і ширина зону між чотирма радіальне встановленими форяких рівна 2,0-2,1мм. Кут нахилу каналів 8 складає сунками, тобто у центральну частину камери змі18-20°. Співвідношення площі поперечного перешування реактора, що виключає попадання його тину центрального отвору 7 завихрювача 8 до на небажані ділянки стінок камери змішування і, площі зовнішніх похилих прорізних каналів 8 склаотже, виключає коксування сировини на стінках. дає 1:5-6. Причому конструкція форсунки, що заявляється, Сировинний патрубок 2 виконаний з труби дівиключає також наявність додаткового опору сиаметром 22-23 мм з товщиною стінки 4,0-4,1мм, в ровинному потоку усередині форсунки, що має кінцевих частинах якій на зовнішній стінці нарізано місце в прототипі, що також сприяє забезпеченню різьблення, відповідає різьбленню на внутрішній цілеспрямованої подачі сировини через сопловий стінці циліндричного корпуса 1. На ділянці завдовканал з оптимальною швидкістю і однорідністю жки 10 мм, розташованій перед завихрювачем 3, розпилювання. Закріплення завихрювача усеретруба сировинного патрубка 2 має проточки і її дині циліндрового корпуса торцевою частиною внутрішній і зовнішній діаметри рівні відповідно 15 сировинного патрубка, що виключає установку і 18мм. Деталі форсунки, окрім контргайки, виготододаткової втулки, дозволяє знизити природне влені з легованої сталі марки 12Х18Н10Т. Парамеохолоджуванняфорсунки при введенні сировини в три форсунок розраховані для масової подачі вугкамеру змішування реактора і, як наслідок, підвилеводневої сировини в реактор кількості 3800щити її термін служби. При цьому за рахунок зни4700л/година при тиску від 0,83 до 1,093МПа і теження матеріаломісткості вартість форсунки значмпературах 180°-220°С. но знижується. Конструктивні параметри Форсунка, що заявляється, випробувана на елементів форсунки є оптимальними і визначені в ВАТІ "Кременчуцький завод технічного вуглецю" результаті проведення випробувань. при отриманні високоактивного технічного вуглецю Сутність корисної моделі пояснюється предв циліндричному реакторі Р-105. ставленими фігурами креслення: Робота форсунки здійснюється таким чином. Фіг.1 - загальний вид форсунки в зборі; Сировинний патрубок 2 за допомогою різьбоФіг.2 - загальний вид порожнистого циліндрового з'єднання вмонтовується на трубі (не показавого корпуса; на) для підведення вуглеводневої сировини, яка Фіг.3 - загальний вид завихрювача (вид збоку); при тиску від 0,83 до 1,093Мпа і заздалегідь нагріФіг.4 - загальний вид завихрювача (вид зверте до температури від 180° до 220°С поступає у ху). форсунку. Під дією сили тиску сировинний потік Форсунка для подачі вуглеводневої сировини ділиться на дві частини: одна частина, додатково в реактор містить (Фіг.1) циліндровий корпус 1, стискаючись, прямотоком проходить через ценсировинний патрубок 2 і завихрювач 3, співвісно тральний отвір 7, а інша частина рухається через встановлені усередині циліндричного корпуса 1, і чотири похилі канали 8 на зовнішніх стінках завихконтргайку 4 для фіксації сировинного патрубка рювача 3, придбаючи обертально-поступальну відносно циліндричного корпуса 1. інерцію. Згадані потоки сходяться в конусоподібній Торцева частина циліндричного корпуса 1 порожнині 6 і через сопловий канал 5 прямують в (Фіг.1, 2) виконана сферичної форми і містить сопреактор. Подача сировини в камеру змішування ловий канал 5, діаметр d якого рівний 3,0-3,1мм. реактора проводиться з чотирьох радіальне розВнутрішня поверхня соплового каналу 5 виконана міщених форсунок. Швидкість подачі сировини з каліброваною. Перед сопловим каналом 5 усерекожної форсунки така, що струмені вуглеводневої дині циліндричного корпуса 1 виконана конусопосировини, що виходять з них, стикаються і розсідібна порожнина б, вершина якої утворена кутом ваються в центральній частині камери змішування реактора, що виключає його коксу-вання. a, рівним 110°-120°, а основа відповідає діаметру Пропонована конструкція форсунки дозволяє d1 завихрювача 3 і відповідає 16,0-16,011мм. Доводержати оптимальну швидкість подачі вуглеводжина 1 соплового каналу складає 5,9-6,0мм. Співвідношення діаметру d соплового каналу до його невої сировини в реактор при збереженні параметрів по масовій подачі, температурі і поліпшенні довжини 1 складає не менше 1:2. однорідності розпилювання. При цьому поліпшуВнутрішня стінка циліндричного корпуса 1 і зоється природне охолоджування форсунки в процевнішня стінка сировинного патрубка 2 містять різьсі уприскування сировини, що збільшує термін її блення для кріплення відповідно сировинного патрубка 2 і для установки контргайки 4. служби при одночасному зниженні металоємності і вартості виготовлення. Завихрювач 3 (Фіг.3, 4) виконаний циліндричної форми із зовнішнім діаметром 15,979-15,990мм 7 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 20583 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601