Смеситель двигателя


Смеситель - двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Смеситель - двигатель

Cтраница 1

Смеситель двигателя 6ГЧ22 / 28: 1 -валик; 2 -шестерня; з - клапан; 4 -щелевое устройство; 5, в - прорези; 7 - камеры смещения; - стакан золотника; 9 -тяга; 10 -рычаг; 11 -предохранительный клапан.  [1]

Смеситель двигателя, осуществляющий смешанное регулирование в двигателе Г-42 5 / 60, показан на фиг. Устройство регулирования выполнено таким образом, что по мере уменьшения нагрузки на двигатель проходы для газа перекрываются в большей степени, чем проходы для воздуха.  [2]

Давление газа перед смесителем двигателей отражается на весовом наполнении цилиндров смесью.  [3]

При всасывающих газогенераторных установках перед смесителем двигателя создается разрежение в 100 - 200 мм вод. ст., в зависимости от газовых сопротивлений в газогенераторе и охладительно-очистительной системе. В этом случае наладчику приходится экспериментально установить для каждой установки и соответственно качеству топлива возможное оптимальное разрежение перед двигателем.  [4]

Расстановку газоочистительного оборудования следует производить с таким расчетом, чтобы последний по счету очиститель находился по возможности ближе к смесителю двигателя. Это сократит длину газопровода и уменьшит сопротивление прохождению газа. Водяные затворы очистительных устройств должны быть забетонированы и тщательно оштукатурены тонким слоем цемента для препятствия утечки воды в почву. Все водяные затворы жолобами объединяются в один отводной рукав, который направляет сбросные воды в общий слив. В газогенераторном отделении рекомендуется установка водяного насоса и водонапорного бака. Емкость бака зависит от количества потребляемой установкой воды. Ориентировочно объем его принимают равным двухчасовому расходу воды установкой. Для достаточного напора воды водяной бак должен быть установлен не менее чем на 2 м выше всех мест подвода воды в агрегаты.  [5]

Газ из газогенератора, пройдя стояк, попадает в комбинированный очиститель, из которого поступает в каплеуловитель, а затем в смеситель двигателя.  [6]

Газ из газогенератора патрубком 4 направляется в стояк, затем попадает в комбинированный очиститель, где проходит через коксовую насадку, смачиваемую водой из брызгала, и попадает в сухой очиститель, заполненный железной стружкой. Из сухого очистителя газ направляется к смесителю двигателя. Установка несложна по устройству и проста в обслуживании.  [7]

Основные гидравлические сопротивления имеют место в диффузоре. В табл. 24 приведены результаты подсчета потерь давления в диффузоре смесителя двигателя М-1 ( работающего на светильном газе при / 12800 об / мин) в зависимости от диаметра горловины диффузора.  [8]

Из трубчатого охладителя газ поступает в сетчатый смолоуловитель, где очищается от смол. По выходе из сетчатого смолоуловителя газ направляется в каплеотделитель, а затем к смесителю двигателя.  [9]

В этой системе элементы газоснабжения и газопередачи ( баллоны и трубопроводы) находятся под более низким давлением, чем в системах питания сжатым газом. Особенностью этой системы является то, что газ по пути от баллонов к смесителю двигателя переходит ( в специальном приспособлении - испарителе) из жидкого состояния в газообразное.  [10]

Проверку газовой герметичности производят чаще путем опрессовки ее воздухом с применением мыльного раствора. Для этого предварительно плотно закрывают все фурмы, лазы, люки, дверцы и другие отверстия в системе, заполняют водой все гидравлические затворы, пропускают воду через брызгалки мокрых очистителей и отключают смеситель двигателя.  [11]

Таким образом, нагнетатель сжимает не древесный газ, что, принимая во внимание загрязненность газа и связанные с этим трудности, невыгодно, & воздух для горения в генераторе. Часть сжатого в нагнетателе воздуха подводится к смесителю двигателя.  [12]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Смеситель двухконтурного турбореактивного двигателя (трдд)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройствам для снижения шума газотурбинных двигателей. Смеситель двухконтурного турбореактивного двигателя содержит сопло, обечайку и находящиеся за обечайкой каналы для прохода газа и воздуха внутреннего и наружного контуров. Выходные кромки обечайки выполнены в виде шевронов. Каналы образованы шевронами и двумя рядами чередующихся между собой перегородок, одни из которых являются плоскими, расположенными в плоскостях, проходящих через ось двигателя, а другие - изогнутыми. Выходные кромки изогнутых перегородок лежат в плоскости плоских перегородок и находятся ниже их по течению газа. Канал для прохода воздуха наружного контура образован шевронами, перегородками и внутренней поверхностью сопла. Канал для прохода газа образован шевронами и перегородками. Изобретение позволяет понизить шум двухконтурного турбореактивного двигателя путем многократного отражения звуковых волн от элементов смесителя и внутренней поверхности сопла, а также интенсифицировать смешение потоков внутреннего и наружного контуров двигателя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройствам для снижения шума газотурбинных двигателей.

Низкий уровень шума турбореактивных двигателей на режиме взлета и посадки является важным требованием, предъявляемым к современным пассажирским самолетам. Допустимый уровень шума ограничен международными нормами по шуму, которые регулярно пересматриваются в сторону ужесточения. Одним из важных источников шума в двигателе является турбина внутреннего контура, в которой шум генерируется при взаимодействии газа с лопатками и другими элементами конструкции.

Применяемые в двухконтурных турбореактивных двигателях смесители, предназначенные для интенсификации смешения газа и воздуха внутреннего и наружного контуров, частично экранируют турбину со стороны сопла. При этом смеситель отражает часть звуковых волн на внутреннюю поверхность проточной части двигателя и сопла. В результате многократных отражений звуковой волны от этих поверхностей происходит некоторое ослабление шума двигателя.

Известен смеситель двухконтурного турбореактивного двигателя, рекламный проспект "ПС - 90А - 154 самолета Ту - 154М2", 2003 г., стр.1-2, который состоит из обечайки и лепестков, расположенных равномерно по окружности.

Недостатком данного технического решения является то, что происходит лишь частичное экранирование турбины внутреннего контура и незначительное снижение исходящего от нее шума.

Известен смеситель с двойными лепестками, предназначенный для уменьшения шума струй двухконтурных турбореактивных двигателей, патент ЕР 0761956 В1 от 09.09.96 г., который снижает шум за счет более активного, чем при применении традиционных смесителей, выравнивания полей температур и скоростей потоков внутреннего и наружного контуров двигателя, так как интенсивность шума, генерируемого газовыми потоками, снижается при уменьшении разности температур и скоростей смешиваемых потоков. Интенсификация смешения достигается в этом смесителе за счет применения двойных лепестков вместо обычных одинарных, что улучшает смешение потоков из-за увеличения поверхностей смешения.

Недостатком данного технического решения является то, что смеситель с двойными лепестками так же, как смесители традиционной формы, не обеспечивают эффективного экранирования шума, генерируемого турбиной, поэтому звуковые волны выходят из двигателя не ослабленными многократными отражениями от внутренних поверхностей проточной части двигателя.

Технической задачей заявляемого технического решения является снижение шума двухконтурного турбореактивного двигателя.

Технический результат достигается в заявляемом смесителе двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРДД) путем полного экранирования турбины и ослабления шума от внутреннего контура двигателя за счет многократного отражения звуковых волн от элементов смесителя и внутренней поверхности сопла, а также интенсификации смешения потоков внутреннего и наружного контуров двигателя при минимальной дополнительной потере тяги двигателя и небольшом увеличении его массы. Смеситель, расположенный в сопле, содержит обечайку, выходные кромки которой выполнены в виде шевронов, за обечайкой находятся каналы для прохода газа и воздуха соответственно внутреннего и наружного контуров. Каналы для прохода газа и воздуха образованы шевронами и двумя рядами чередующихся между собой перегородок, одни из которых являются изогнутыми, а другие плоскими, лежащими в плоскостях, проходящих через ось двигателя. Выходные кромки изогнутых перегородок расположены в плоскостях плоских перегородок ниже их по течению газа. В заявленном смесителе канал для прохода воздуха наружного контура образован шевронами, перегородками и внутренней поверхностью сопла, а канал для прохода газа - шевронами и перегородками. При этом выходные кромки перегородок, линии пересечения плоских перегородок с поверхностями шевронов и линии взаимного пересечения тех и других перегородок формируют окна для выхода газа из смесителя.

Заявляемый смеситель, который, кроме смешения потоков внутреннего и наружного контуров, осуществляет полное экранирование турбины со стороны сопла двигателя при небольших дополнительных потерях его тяги. При применении данного смесителя в двигателе все звуковые волны выходят из сопла двигателя ослабленными после многократных отражений внутри проточной части двигателя. Степень ослабления шума может быть увеличена за счет нанесения шумопоглощающего покрытия на смеситель и внутреннюю поверхность сопла.

Заявленный смеситель не вызывает значительных дополнительных потерь тяги, так как расход газа через внутренний контур у двухконтурных турбореактивных двигателей, предназначенных для современных пассажирских самолетов, существенно меньше, чем расход воздуха через наружный контур. Поэтому дополнительная потеря тяги во внутреннем контуре, которая может возникнуть у двигателя пассажирского самолета с заявляемым смесителем, приведет к небольшой потере тяги всего двигателя.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого смесителя, установленного в сопле ТРДД.

На фиг.2 показана схема цилиндрической обечайки предлагаемого смесителя, выходные кромки которой выполнены в виде шевронов.

На фиг.3 представлена развертка линий пересечения перегородок с цилиндрической обечайкой предлагаемого смесителя.

На фиг.4 дан вид предлагаемого смесителя по стрелке А на фиг.1.

На фиг.5 показана развертка линий пересечения перегородок с цилиндрической обечайкой предлагаемого смесителя, где плоские перегородки выполнены с изогнутыми выходными участками.

Заявляемый смеситель двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРДД), показанный на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, расположен в сопле 1. Смеситель 2 имеет цилиндрическую обечайку 3, выходные кромки которой выполнены в виде шевронов 4, а также плоские перегородки 5, проходящие через ось двигателя, и изогнутые перегородки 6. Причем плоские перегородки 5 с выходными кромками 7 короче изогнутых перегородок 6 с выходными кромками 8. Пересекаются плоские перегородки 5 с поверхностями шевронов 4 по линиям 10. Между собой перегородки 5 и 6 пересекаются по линиям 9. Окна 11 для выхода газа из смесителя образованы выходными кромками 7 плоских перегородок 5 и выходными кромками 8 изогнутых перегородок 6, линиями 9 взаимного пересечения плоских 5 и изогнутых 6 перегородок и линиями 10 пересечения плоских перегородок 5 и поверхностей шевронов 4. Расположен смеситель 2 внутри сопла 1 перед его выходным сечением 12. Плоские перегородки могут иметь изогнутый выходной участок 13.

Работает предлагаемый смеситель следующим образом.

Газ проходит внутри смесителя 2 по каналу, образованному внутренними поверхностями шевронов 4 и плоских перегородок 5 или плоских перегородок 5 с изогнутыми выходными участками 13, а также изогнутыми перегородками 6, мимо выходных кромок 7 и 8 перегородок 5 и 6 вдоль линий 9 взаимного пересечения перегородок 5 и 6 и линий 10 пересечения плоских перегородок 5 с поверхностями шевронов 4 и выходит через окна 11, предназначенные для выхода газа из смесителя 2. Воздух проходит снаружи смесителя 2 по каналу, образованному внутренними поверхностями шевронов 4, плоских перегородок 5 и изогнутых перегородок 6 и внутренней поверхностью сопла 1. Через выходное сечение 12 сопла 1 выходит смесь газа и воздуха внутреннего и наружного контуров.

Газ вытекает из окон 11 под некоторым углом к оси двигателя. Изогнутые перегородки 6 спрофилированы так, чтобы уменьшить угол поворота потока. В результате этого газ после смесителя вытекает слабо закрученным. Угол закрутки потока внутреннего контура за предлагаемым смесителем зависит от количества секторов у смесителя и от его длины. При увеличении числа секторов в смесителе или его длины по сравнению с оптимальным числом или оптимальной длиной уменьшается угол закрутки потока, но увеличиваются вязкие потери на внутренних и наружных поверхностях смесителя из-за увеличения суммарной площади омываемых поверхностей и увеличивается его масса. При уменьшении числа секторов по сравнению с оптимальным или уменьшении его длины также увеличиваются потери тяги из-за увеличения угла закрутки потока внутреннего контура. Поэтому при создании смесителя для конкретного двигателя число секторов в смесителе и его длина должны быть оптимизированы расчетными и экспериментальными методами из условия получения максимальной тяги двигателя.

Небольшая закрутка потока газа внутреннего контура на выходе из смесителя не приводит к существенным потерям тяги у двухконтурных двигателей современных пассажирских самолетов, так как расход газа внутреннего контура у этих двигателей значительно меньше, чем расход воздуха наружного контура, который не закручен. Так, степень двухконтурности большинства двигателей современных пассажирских самолетов находится в пределах 4-10, смесь газа и воздуха в выходном сечении сопла после смешения оказывается у этих двигателей закрученной гораздо слабее, чем был закручен газ внутреннего контура на выходе из смесителя.

Кроме того, при проектировании вентилятора двигателя, на котором будет использоваться предлагаемый смеситель, может быть предусмотрена остаточная закрутка воздуха наружного контура за вентилятором в противоположном направлении по отношению к направлению закрутки газа внутреннего контура за смесителем. В этом случае достигается осевое направление течения смеси газа и воздуха в выходном сечении сопла, что обеспечит некоторый прирост тяги по сравнению с двигателями, использующими традиционные смесители.

Площадь всех окон 11, предназначенных для выхода газа из смесителя, выбирается равной или большей площади поперечного сечения цилиндрической обечайки 2 смесителя 3 для того, чтобы поворот потока газа в предлагаемом смесителе происходил при малой скорости газа и, следовательно, при небольших потерях полного давления.

Применение предлагаемого смесителя позволяет снизить шум ТРДД за счет полного экранирования турбины и ослабления шума от внутреннего контура двигателя вследствие многократного отражения звуковых волн от элементов смесителя и внутренней поверхности сопла, а также интенсифицировать смешение потоков внутреннего и наружного контуров двигателя. Оптимизация формы смесителя и его элементов конструкции приведет к тому, что будут минимизированы дополнительные потери или даже получен некоторый прирост тяги двигателя.

Так же, как смесители традиционной формы, предлагаемый смеситель может применяться совместно с устройствами для снижения шума и реверсивными устройствами, используемыми на пассажирских самолетах.

1. Смеситель двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРДД), содержащий сопло, обечайку, выходные кромки которой выполнены в виде шевронов, а за обечайкой находятся каналы для прохода газа и воздуха внутреннего и наружного контуров, отличающийся тем, что каналы образованы шевронами и двумя рядами чередующихся между собой перегородок, одни из которых являются плоскими, расположенными в плоскостях, проходящих через ось двигателя, а другие - изогнутыми, при этом выходные кромки изогнутых перегородок лежат в плоскости плоских перегородок и находятся ниже их по течению газа, причем канал для прохода воздуха наружного контура образован шевронами, перегородками и внутренней поверхностью сопла, а канал для прохода газа образован шевронами и перегородками.

2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что плоские перегородки выполнены с изогнутым выходным участком.

www.findpatent.ru

Смеситель двухконтурного газотурбинного двигателя

 

Использование: в области авиадвигателестроения. Сущность изобретения: смеситель содержит перекрывающую наружный контур двигателя обечайку с поясом основных патрубков, оси которых наклонены в плоскости поперечного сечения смесителя и расположены от оси последнего на одинаковом расстоянии. Обечайка снабжена поясом дополнительных патрубков, смещенных в окружном направлении относительно основных патрубков и расположенных одинаково с последними относительно плоскости поперечного сечения и оси смесителя, причем оси патрубков каждого пояса попарно направлены навстречу друг другу. 3 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в авиационных двухконтурных двигателях.

Известен двухконтурный газотурбинный двигатель, в котором смеситель выполнен в виде вкладыша, перекрывающего поперечное сечение наружного контура и имеющего несколько рядов отверстий с различной проходной площадью.

Основные недостатки устройства низкая эффективность смещения, так как отдельные струи сливаются в кольцевую на относительно небольшом расстоянии.

Наиболее близким техническим решением является смеситель двухконтурного газотурбинного двигателя [2] содержащий перекрывающую наружный контур двигателя обечайку с поясом патрубков, оси которых наклонены в плоскости поперечного сечения смесителя и расположены от оси последнего на одинаковом расстоянии.

Основной недостаток устройства значительное снижение эффективности смешения на переменных режимах.

Цель изобретения повышение эффективности смешения в широком диапазоне режимов работы.

Указанная цель достигается за счет того, что смеситель двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащий перекрывающую наружный контур двигателя обечайку с поясом основных патрубков, оси которых наклонены в плоскости поперечного сечения смесителя и расположены от оси последнего на одинаковом расстоянии, причем обечайка снабжена поясом дополнительных патрубков, смещенных в окружном направлении относительно основных патрубков и расположенных одинаково с последними относительно плоскости поперечного сечения и оси смесителя, а оси патрубков каждого пояса попарно направлены навстречу друг другу.

Проведение исследования показали, что такая подача струй позволяет значительно расширить диапазон изменения режимных параметров, в котором обеспечивается высокая эффективность массопереноса, что объясняется интенсификацией конвективной и турбулентной составляющих массопеpеноса за счет соударений струй.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что известные технические решения, имеющие признаки, сходные с признаками прототипа, не обнаружены. Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг.1 приведен продольный разрез устройства; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Смеситель 1 двухконтурного газотурбинного двигателя 2 содержит перекрывающую наружный контур 3 двигателя 2 обечайку 4 с расположенными по окружности основными патрубками 5 и дополнительными патрубками 6, наклоненными в сторону внутреннего контура 7 и расположенными от оси смесителя, на одинаковом расстоянии. Дополнительные патрубки 6 смещены относительно основных патрубков 5 в окружном направлении и расположены одинаково с последними относительно плоскости поперечного сечения и оси смесителя. Смеситель 1 сообщается с соплом 8 (в общем случае перед соплом может быть установлена камера дожигания).

Устройство работает следующим образом.

Продукты сгорания из внутреннего контура 7 поступают непосредственно в смеситель 1, туда же из наружного контура 3 через основные насадки 5 и дополнительные 6 истекает воздух, который тщательно перемешивается, в том числе на переменных режимах, а смесь истекает через сопло 8.

Исследования, проведенные в лаборатории "Гидродинамики и горения" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров 0-0,80, 1,0-2,65 1,0-2,65, 0,01-0,10; 0,098-0,784, 0-0,65, показали, что получение высоких значений качества смешения в широком диапазоне изменения режимных препаратов возможно при 0,35-0,45 и расстоянии между поясами 0,20-0,25 диаметра камеры смешения.

Здесь = где G массовый расход; плотность; d диаметр; А характерный размер потока; t шаг.

Индексы: 1 поперечные струи 2 сносящий поток 3 смесь н насадоку условная окружность.

СМЕСИТЕЛЬ ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий перекрывающую наружный контур двигателя обечайку с поясом основных патрубков, оси которых наклонены в плоскости поперечного сечения смесителя и расположены от оси последнего на одинаковом расстоянии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса смещения в широком диапазоне режимов работы, обечайка снабжена поясом дополнительных патрубков, смещенных в окружном направлении относительно основных патрубков и расположенных одинаково с последними относительно плоскости поперечного сечения и оси смесителя, причем оси патрубков каждого пояса попарно направлены навстречу одна другой.

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru

Газовоздушный смеситель для двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам подачи газа для двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Газовоздушный смеситель для ДВС содержит цилиндрический корпус (1), внутри которого размещен диффузор (2) и радиальные отверстия (В). Радиальные отверстия (В) расположены по кольцевому периметру. Диффузор (2) представляет собой сопло Вентури. На внутренней поверхности диффузора (2) выполнены прямоугольные пазы (С) винтовой формы. Число пазов (С) равно числу отверстий (В). Ось каждого отверстия (В) проходит по оси паза (С). Шаг винтовой линии пазов (С) может находиться в диапазоне от двух до трех диаметров диффузора. Технический результат заключается в равномерном смешивании газа и воздуха во всем поле скоростей воздуха. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам подачи газа для двигателя внутреннего сгорания.

Известны устройства для осуществления способа подачи газа во впускную систему с помощью смесителей, через кольцевую щель или радиально расположенные отверстия (например, патент US 7032578 ВВ F02M 25/07), основным назначением которых является ввод газа в зону уменьшенного давления и высоких скоростей потока воздуха в широком диапазоне рабочих режимов. Однако формирующаяся таким образом газовоздушная смесь недостаточно однородна вследствие поступления газа в воздушный поток неравномерно по его сечению, что ухудшает качество смесеобразования. При подаче газа дополнительным устройством из центра сечения ухудшается наполнение цилиндров вследствие частичной потери энергии воздушного потока из-за сопротивления указанного устройства и уменьшения эффективного проходного сечения. Кроме того, ввод газа в зону с максимальной скоростью воздушного потока, как это показано в устройстве указанного патента, не обеспечивает подачу газа в зону малых, пристеночных потоков.

Предлагаемое устройство подачи газа обеспечивает равномерное смешивание газа и воздуха во всем поле скоростей воздуха за счет выполнения на внутренней поверхности диффузора прямоугольных пазов винтовой формы, число которых равно числу отверстий, причем ось каждого отверстия, диаметр которого не более ширины паза, проходит по оси паза. Шаг винтовой линии пазов находится в диапазоне от двух до трех диаметров диффузора.

Целью изобретения является улучшение качества смесеобразования за счет гомогенизации газовоздушной смеси.

Конструкция устройства представлена на рисунке.

Газовоздушный смеситель выполнен в виде цилиндрического корпуса 1, внутри которого размещен диффузор 2, представляющий собой сопло Вентури. Газ поступает к гребенке 3, сообщенной с источником подачи газа через трубопровод (не показан), и далее по кольцевому коллектору (А), образованному корпусом и диффузором, через радиальные отверстия (В), расположенные по кольцевому периметру, попадает в зону уменьшенного давления и высоких скоростей потока воздуха в диффузоре. Далее часть газа по винтовым пазам (С) прямоугольной формы попадает во внутреннюю пристеночную полость смесительной камеры. Часть газа под действием собственного напора попадает в основной воздушный поток диффузора и далее в смесительную камеру. При течении газа по винтовым пазам поток турбулизируется, образуя вращающийся вихрь, в результате чего обеспечивается гомогенизация рабочей смеси. Геометрические размеры винтовых пазов выбираются индивидуально для конкретного случая на основании расчетно-аналитических и экспериментальных данных. Экспериментально установлено, что завихривание воздушного потока и создание турбулентности обеспечивает равномерное смешивание газа и постоянство состава смеси во всем диапазоне работы двигателя, что важно для его экономичности.

Предлагаемое устройство хорошо вписывается в компоновочную схему базового двигателя и не требует внесения существенных изменений в конструкцию, переоборудование возможно на месте эксплуатации в течение непродолжительного времени.

Проведенные испытания макетного образца устройства на одноцилиндровом экспериментальном отсеке, оборудованном современным измерительным комплексом, на режимах стационарного двигателя показали эффективность внедрения упомянутого устройства.

Высокая степень турбулизации смеси обеспечивает ее гомогенность, что позволяет двигателю устойчиво работать на обедненных смесях с коэффициентом избытка воздуха до 1,5 без детонации.

Применение данного устройства позволило улучшить экономичность двигателя на 3,2% по отношению к базовому варианту.

1. Газовоздушный смеситель для двигателя внутреннего сгорания в виде цилиндрического корпуса, внутри которого размещен диффузор, представляющий собой сопло Вентури, имеющий кольцевой коллектор, образованный указанными деталями, и радиальные отверстия, расположенные по кольцевому периметру, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества смесеобразования и создания гомогенизированной смеси, на внутренней поверхности диффузора выполнены прямоугольные пазы винтовой формы, число которых равно числу отверстий, причем ось каждого отверстия диаметр которого не более ширины паза, проходит по оси паза.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шаг винтовой линии пазов находится в диапазоне от двух до трех диаметров диффузора.

www.findpatent.ru

2.8.4. Газовые смесители и карбюраторы-смесители

Приготовление горючей смеси и регулирования ее подачи в цилиндры двигателя происходит в газовых смесителях. Требования к смесителям: минимальное сопротивление к потоку газовоздушной смеси; надежный пуск двигателя; устойчивая работа на холостом ходу; плавный переход от холостого хода к нагрузочным режимам; приемистость; быстрый переход с одного топлива на другое.

Основное отличие работы газовых смесителей от карбюраторов в том, что в них топливо не испаряется, так как газ подается уже в виде пара. Подача топлива в смеситель в одинаковом с воздухом агрегатном состоянии позволяет вынеси дозирующие элементы в отдельный блок или объединить их с ГРНД, упрощая конструкцию смесителя. Смесители газа не требуют ускорительных устройств, так как при резком открытии дроссельных заслонок расход газа растет пропорционально расходу воздуха.

Конструктивно смесители могут быть объединены с карбюратором (карбюратор-смеситель) или выполнены отдельно. Подвод газа может происходить через газовые форсунки или через отверстия в узком сечении диффузора, или между диффузором и дроссельной заслонкой.

Двигатели, работающие на сжатом газе, работают с карбюраторами-смесителями, на сжиженном – как с карбюраторами-смесителями, так и со смесителями.

Карбюраторы-смесители изготовлены на базе стандартных карбюраторов с изменениями в конструкции, необходимыми для установки газовой форсунки и присоединения трубки холостого хода. При этом обеспечивается полноценная работа и на бензине и на газе. Изменение конструкции могут быть в виде переходника-смесителя (К-91) или проставки (К-22К).

В первом случае переходник установлен на горловине воздушной заслонки карбюратора К-88АТ.вместе с ними установлен приемный патрубок газового смесителя и обратный клапан. Патрубок-смеситель рукавом соединяются с трубкой холостого хода. В корпусе переходника есть фланец, между которым у корпуса устроена кольцевая щель для прохода газа в смесительную камеру карбюратора. Газ поступает через обратный клапан (иногда в составе ГРНД), выполняющий роль огневого затвора при возможных обратных вспышках в карбюраторе.

При работе двигателя в смесительной камере смесителя возникает разрежение, и газ из полости низкого давления ГРНД через патрубок и обратный клапан поступает в смесительную камеру карбюратора и далее через впускной трубопровод в цилиндры двигателя. При обратной вспышке в карбюраторе возрастает давление, и обратный клапан закрывается, не давая пройти пламени в ГРНД.

Во втором случае карбюратор-смеситель выполнен на базе карбюратора К-22. газовая проставка устанавливается между средним корпусом и смесительной камерой. Газовая проставка имеет патрубок с форсункой для подачи газа, штуцер для подачи газа в систему холостого хода и приспособления для раздвигания упругих пластин диффузора при работе двигателя на газе. Раздвижение исключает возможность переобогощения газовоздушной смеси при больших нагрузках.

Данный карбюратор-смеситель работает при подаче газа после воздушных диффузоров перед дроссельной заслонкой. Он обеспечивает полноценную работу на газе и бензине, как К-91.

Смеситель служат для приготовления газовоздушной смеси. Если они работают с двухступенчатым ГРНД с экономайзерным устройством, то не имеют дозирующих элементов, кроме винтов регулировки холостого хода. Если газовый смеситель имеет экономайзерное устройство, то он может работать с любым редуктором. Например, двухкамерный, вертикальный смеситель СГ-250 состоит из корпуса, двух дроссельных заслонок, съемных диффузоров, горизонтальных форсунок, воздушных заслонок, входного патрубка с обратным клапаном, штуцера холостого хода, двух винтов регулировки холостого хода, центробежного вакуумного ограничителя частоты вращения коленчатого вала двигателя. Смеситель работает с двухступенчатым ГРНД.

Основная подача газа осуществляется дозирующе-экономайзерным устройством ГРНД через входной патрубок, обратный клапан и газовые форсунки, расположенные в узком сечении диффузоров.

Для устойчивой работы на холостом ходу предусмотрено по два отверстия на камеру, как в К-88, одно регулируемое круглое под заслонкой, другое нерегулируемое прямоугольное под заслонкой. При работе двигателя на минимальной частоте вращения коленчатого вала обратный клапан закрыт, прямоугольное отверстие – над заслонкой в зоне низкого разрежения и газ поступает только в задросельную полость смесительных камер (зона высокого разрежения) через отверстие под заслонкой. Воздух поступает через щели между заслонками и стенками смесительных камер.

При открытии дроссельных заслонок прямоугольные отверстия переходят в зону высокого разрежения, и через них начинает поступать газ, увеличивая частоту вращения коленчатого вала двигателя. В результате этого увеличивается разрежение в диффузорах, открывается обратный клапан, и начинается основная подача газа.

Если подводить газ в систему холостого хода прямо из второй ступени редуктора, то будет плавный переход от холостого хода к нагрузочным режимам, но смесь будет переобогащенной. Если подводить газ из полости за дозирующим устройством, ухудшается работа двигателя на переходных режимах, а смесь получается близкой к нормальной. Поэтому газ в систему холостого хода подается из полости до и после дозирующего устройства по отдельным каналам.

Дозатор-смеситель для газодизельных автомобилей изготавливают в одном корпусе с механизмом ограничения подачи газа диафрагменного типа. Управление им осуществляется педально из кабины водителя. Крепят его к корпусу смесителя. Основное назначение – регулирование количества газа, подаваемого в смеситель из ГРНД. В корпусе смесителя есть диффузор внутри которого имеется кольцевой коллектор подвода газа через радиальные отверстия. Основные функции смесителя:

- создание необходимого разрежения на малых оборотах коленчатого вала для открытия отпирающей диафрагмы ГРНД и работы его в рабочем режиме;

- обеспечение равномерного перемешивания газа с воздухом;

- формирование совместно с ГРНД внешней скоростной характеристики двигателя.

При нажатии на педаль акселератора рычаг привода через валик ведущий открывает дроссельную заслонку. За счет разрежения в диффузоре смесителя газ из ГРНД поступает в смеситель. Ограничитель числа оборота (2600 об/мин) – как у К-88.

Для уменьшения цикловой подачи топлива в цилиндры двигателя при переходе работы двигателя с дизельного на газодизельный режим служит механизм запальной дозы топлива. Он закреплен на ТНВД с помощью кронштейна. При включении электромагнита подвижной упор встает в положение, в котором он препятствует перемещению рычага управления топливного насоса. При этом рычаг может перемещаться от положения холостого хода до положения, в котором цикловая подача дизельного топлива соответствует «запальной дозе». На кронштейне также закреплен выключатель, запрещающий одновременную подачу газа и «неограниченной» дозы дизельного топлива.

Резервная бензиновая система питания на газовых двигателях имеет оригинальный карбюратор однокамерный диафрагменного типа с горизонтальным расположением диффузора. Двигатели газобаллонных автомобилей при работе на резервной бензиновой системе питания развивают N< 0,4Nном.

Состав: корпус (горловина, диффузор, смесительная камера), воздушная заслонка с пневмоклапаном, дроссельная заслонка, входной штуцер, фильтр, впускной клапан, диафрагма с пружиной, обратный клапан, главный топливный жиклер, топливный жиклер холостого хода, винт регулировки холостого хода.

Порядок работы: бензин подается насосом через штуцер, фильтр и впускной клапан в полость над диафрагмой. Под действием разрежения в диффузоре обратный клапан над диафрагмой открывается, и топливо через главный топливный жиклер поступает в смесительную камеру, смешивается с воздухом и далее – во впускной трубопровод.

Работа системы холостого хода такая же, как у всех карбюраторов.

studfiles.net

Газовые смесители

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Ремонт топливной аппаратуры автомобилей

Газовые смесители

Газовые смесители служат для приготовления горючей смеси и регулирования ее подачи, обеспечивая тем самым получение заданной частоты вращения коленчатого вала двигателя. Конструктивно смесители газа могут быть объединены с карбюратором (карбюратор-смеситель) или выполнены отдельно.

К смесителям предъявляются те же требования, что и к карбюраторам. Они должны обеспечивать надежный пуск двигателя, устойчивую работу его на холостом ходу, плавный переход с малой частоты вращения холостого хода к нагрузочным режимам, приемистость двигателя при резком изменении нагрузки.

Существенным отличием работы газового смесителя от карбюратора является то, что в нем топливо не испаряется, так как газ в него подается уже в парообразном состоянии. Подача газа в смеситель в одинаковом с воздухом агрегатном состоянии позволяет вынести дозирующие элементы в отдельный блок или объединить их с газовым редуктором, упростив конструкцию смесителя.

Газовый смеситель СГ-250 двухкамерный, вертикальный, с падающим потоком горючей смеси, с параллельным открытием дроссельных заслонок. Основные топливодозирующие элементы смесителей одинаковы и конструктивно объединены с газовым редуктором. Модификации газовых смесителей отличаются приводом дроссельных заслонок и диаметром диффузоров.

В корпусе газового смесителя (рис. 113) расположены две дроссельные заслонки, два съемных диффузора и две горизонтальные газовые форсунки. Для обогащения смеси при пуске двигателя в смесителе имеются воздушные заслонки с автоматическими клапанами, которые исключают возможность переобогащения горючей смеси.

Во входном патрубке расположен обратный клапан, который перекрывает подачу газа в основную систему при работе двигателя на холостом ходу и предохраняет редуцирующее устройство от противодавления при обратных вспышках в двигателе.

Подачу газа в систему холостого хода регулируют винтами, которые расположены в крышке каналов холостого хода. Кроме того, на смесителе расположен исполнительный механизм ограничителя частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Газовый смеситель СГ-250 предназначен для совместной работы с редуктором МКЗ-НАМИ (рис. 114). Основная подача газа осуществляется дозирующе-экономайзерным устройством через газопровод, обратный клапан и газовые форсунки, которые расположены в узком сечении диффузоров. Для устойчивой работы двигателя на холостом ходу и плавного перехода на нагрузочный режим в смесителе имеется специальная система с двумя выходами газа в каждую смесительную камеру.

Рис. 113. Газовый смеситель СГ-250:1 — ограничитель частоты вращения, 2 — патрубок входа газа, 3 — обратный клапан, 4 — воздушная заслонка, 5 — газовая форсунка, 6 — диффузор, 7 — штуцер входа газа в систему холостого хода, 8 — регулировочный винт общей подачи газа в систему холостого хода, 9 — регулировочный винт холостого хода, 10 — дроссельная заслонка, 11 — корпус

При работе двигателя на холостом ходу с минимальной частотой вращения коленчатого вала обратный клапан закрыт, отверстия прямоугольного сечения находятся в зоне низкого разрежения и газ вводится только в задроссельную полость смесительных камер через круглые отверстия. Количество газа регулируют винтом. Воздух в этом случае поступает через щели между дроссельными заслонками и стенками смесительных камер.

Рис. 114. Схема соединения газовых каналов смесителя и редуктора:1 — газовая форсунка, 2 — обратный клапан, 3 — дроссельная заслонка, 4 — отверстие прямоугольного сечения, 5 — круглые отверстия, 6, 9. 12, 13 — газовые каналы системы холостого хода, 7 — канал общей подачи газа, 8 — дозирующе-экономайзерное устройство, 10, 11 — регулировочные винты подачи газа в систему холостого хода, 14 — диффузор

При открывании дроссельных заслонок прямоугольные отверстия переходят в зону высокого разрежения, через них начинает поступать газ и частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается. Общую подачу газа в систему холостого хода регулируют винтом.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается разрежение в диффузорах и открывается обратный клапан 2, включая основную подачу газа.

Наиболее плавный переход от холостого хода к нагрузочным режимам может быть достигнут при отборе газа в систему холостого хода из полости редуктора, расположенной до дозирующего устройства, т. е. непосредственно из второй ступени редуктора. Однако такое питание двигателя на режимах холостого хода приводит к переобогащению горючей смеси на малых нагрузках его работы.

Если осуществлять отбор газа из полости за дозирующим устройством, то . ухудшается качество работы двигателя на переходных режимах. В связи с этим газ в систему холостого хода смесителя подается из полости, расположенной до дозирующего устройства, по каналу 9 и после дозирующего устройства по каналам.

Пусковая топливная система с электромагнитным клапаном предназначена для улучшения пусковых качеств газобаллонных автомобилей при отрицательных температурах (рис. 115). Особенность работы системы заключается в обогащении газовоздушной смеси при пуске двигателя за счет подачи газа в смеситель под давлением 0,1 — 0,15 МПа.

Подача газа осуществляется из ступени редуктора по трубопроводам в клапанную коробку смесителя. Управление подачей газа производится с помощью электромагнитного клапана. Клапан включают при прокрутке двигателя и выключают через 10—15 с после начала работы двигателя. Система обеспечивает надежный пуск двигателя на паровой фазе газа при температурах до —20 °С.

Карбюратор-смеситель К-22К (рис. 116) устанавливают на газобаллонных автомобилях семейства ГАЗ-52. Карбюратор-смеситель выполнен на базе карбюратора К-22 и состоит из поплавковой камеры, газовой проставки и смесительной камеры.

Газовая проставка имеет патрубок с форсункой для ввода газа, штуцер для подачи газа в систему холостого хода и приспособление для раздвигания (выключения) упругих пластин диффузора при работе двигателя на газе. При раздвижении упругих пластин диффузора исключается возможность переобогащения газовоздушной смеси на нагрузочных режимах работы двигателя. Подачу газа в систему холостого хода регулируют винтом.

Карбюратор-смеситель обеспечивает получение высоких мощ-ностных и экономических показателей двигателя при работе на газе или на бензине.

Рис. 115. Пусковая система с электромагнитным клапаном: 1 — I ступень газового редуктора, 2, 4 — трубопроводы, 3 — электромагнитный клапан, 5 —клапанная коробка, 6 — газовый смеситель

Рис. 116. Карбюратор-смеситель К-22К:1 — пластина диффузора, 2 — газовая проставка, 3 — штуцер для подачи газа в систему холостого хода, 4 — регулировочный винт, 5 — приспособление для выключения пластин диффузора, 6 — патрубок входа газа с газовой форсункой

Читать далее: Резервная система питания двигателя бензином

Категория: - Ремонт топливной аппаратуры автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Смеситель для газовых двигателей внутреннего горения — SU 44735

ВО НЙ ИЗОБРЕТЕНИЕ ОПИСННИ ля газовых двигателеи в смесител детельству М. М, р. о перв.1575 абря 1934 года (с К авторскому св 1934 года (сп от 4 деЕгорова,21) с приспр. о перетения от 4публиковано п. 2 предмета изо кого свидетельства итет О выдаче ав еобходимых а за во всем номерного распределения ни достаточных количеств гобъеме смеси.Для достижения этого эффекта необходимо затратить некоторое количество дополнительной работы. В этом случае рациональнее всего получить ее за счет работы всасывания и утилизировать инерционное движение газовых потоков в специальном приспособлении,Конструктивно вопрос может быть решен различно, однако, наилучший результат достигается при соблюдении нескольких основных условий, а именно: не увеличивать чрезмерно сопротивления при проходе газов через смеситель какими. либо механически действующими частями, обеспечить с начала контакта воз. можно большие поверхности соприкосновения между газами, расположить потоки в условиях глубокого проникания их друг в друга и, наконец, временно на определенном пути всасывающего трубопровода привести их в турбулентное движение, что в высокой степени обеспечит взаимное перемешивание.Очевидно, что совокупность осуществления этих условий вызовет некоторое увеличение в общем итоге потерь на сопротивление при всасывании.Эти потери должно уменьшить за счет применения относительно невысоких ско. 205) В частном случае перевода на газообразное топливо двигателей, рассчитанных первоначально для работы на высококалорийном жидком топливе, приходится решить целый комплекс вопросов о сохранении ими в той или иной мере расчетной мощности или, в виде дальнейшего развития задачи, - повышает ее.Среди этих вопросов одно из не последних мест занимает решение проблемы приготовления рабочей смеси, вполне удовлетворяющей условиям нужного дозирования и смешения компонентов.разумеется, что это положение должно быть отнесено не только к приспособляемым двигателям, но также и к проектируемым к постройке вновь, уже специально газовым.Существующими конструкциями смесителей указанное разрешается не в пол. ном объеме и, вероятно, в этом направлении возможны улучшения,Если дозирование количеств газа и воздуха в смеси простейшим образом и вполне удовлетворительно решается применением механически управляемой дроссельной заслонки только для поступающего воздуха, то качество самого смешения обеих составляющих далеко от совершенства.Одним из решающих параметров для однороднои смеси является создание равутреннего горения.аявленному 21 ноябряоедннением заявки158349).екабря 1934 года,31 октября 1933 года.ростей перемещения газов, выполнениястенок подводящих каналов вполне глад-кими (малый кояфициент трения) и лри.дания всем деталям удобообтекаемойформы, при отсутствии пространств, мо-гущих вызвать вредное завихрение и дру-гие пертурбации в потоках,В предлагаемом смесителе для газоывых двигателеи внутреннего горения по-ставленная вышеуказанными условиями,задача, по возможности, осуществленапосредством помещенной в узле распределительного тройника распределительной камеры с радиальными газовыми иосевыми воздушными каналами. Дляснабжения двигателя карбурированнойрабочей смесью, независимо от главногопитания, отводной патрубок тройникаснабжен боковой трубой, соединяющейего со вспомогательным карбуратором.В видоизменении смесителя, с цельюравномерного смешения газа и воздуха,применен один центральный осевой воз-душный канал, снабженный винтообраз-ной вставкой, с центрально направлен-,ными к нему устьями изогнутых газовыхканалов.На схематическом чертеже фиг, 1изображает вертикальный разрез сме-сителя для газовых двигателей внутрен-,него горения; фиг. 2 - горизонтальныйразрез по ММ фиг.1; фиг. 3 - вертикаль-,ный разрез видоизменения смесителя;фиг. 4 - горизонтальный разрез по ММфиг. 3.К общему всасывающему коллек-тору 7 двигателя приболчивается распределительный тройник смесителя, Установка тройника вызвана, как видно изсхемы, только тем, что весь смесительпредполагается, в первую очередь, длядвигателей, первоначальный запуск ко.торых производится на легком жидкомгорючем, при посредстве вспомогательного карбуратора 70, какой-либо из существующих систем, соединенного с патрубком боковой трубой 17, которой снабжен отводной патрубок 2 тройника,К нижнему фланцу основной частитройника прикрепляется корпус распределительной камеры 5 смесителя, снабженный трубой б для подвода газа.В корпус камеры 5 вставляется вполнеплотно направляющий аппарат 4. Припроходе через него отдельными струями,с принудительной скоростью и направлением движения, компоненты смеси - газ и воздух - получают нужный стимул к удовлетворительному перемешиаанию между собой.Эта направляющая часть представляет собой цилиндрическую отливку, в которой проделаны два рода изогнутых каналов; осевые сквозные клапаны д, через которые поступает воздух, и открывающиеся по окружности радиальные каналы а для подвода газа (фиг. 1, 2),Струи воздуха и газа проходят через каналы и получают обширную поверхность для тесного соприкосновения друг с другом и взаимного проникания и, кроме того, винтообразное направление движения предоставляет им условия для хорошего смешения около дроссельной заслонки 3 при дальнейшем продвижении к общему коллектору 1.Количество поступающего газа предположено не регулируемым и ра:четно соответствующим разным режимам работы двигателя.Количество воздуха может изменяться путем прикрытия осевых каналов Ь по воротным шибером 7 обычного вида. Шибер 7 механически управляется рытчажком и закреплен в корпусе смесиеля гайкой 8.Труба для подвода фильтрованного воздуха прикрепляется к смесителю посредством нарезки 9.Раздельная работа смесителя и вспомогательного карбуратора 1 О достигается применением газовой дроссельной заслонки 3 и заслонки в самом карбураторе.Конфигурация каналов направляющего аппарата и их число выбирается в предположении представления наименьшего сопротивления протеканию воздуха и газа. С этой целью внутренние поверхности их должны быть чрезвычайно гладки, предусмотрено от. сутствие угловых мешков и краям стенок каналов придается удобообтекаемая форма.В видоизменении смесителя, изображенном на фиг. 3 и 4, подвод газа производится по трубе 72 в камеру 13. Так как в условиях передвижных (транспортных) установок температура подводимого газа еще относительно высока, то на ружные стенки газовой камеры 13 смесителя снабжены охлаждающими ребрами,Из камеры 13 газ подводится к воздушному потоку при посредстве изогнутых каналов 74, число которых может быть различно, В настоящем случае их предположено четыре. Постоянное сечение каналов выбирается расчетно и зависит как от литража двигателя, так и от теплотворной способности газа,Центрально направленные устья 15 каналов 14 открываются отверстиями в самой толще воздушного потока одного центрального осевого канала 19.Воздух поступает по общей центральной трубе 1 б; количества его могут быть изменяемы заслонкою 17, управляемой механически. На пути между заслонкой и началом входа газа в центральном осе вом воздушном канале 19 устанавливается направляющая винтообразная вставка 18, изогнутые лопасти которой сообщают воздуху винтообразное движение.Количество всасываемой готовой смеси регулируется обычным дросселем 20.Так как по смешении газ и воздух могут все еще иметь повышенную температуру, то стенки смесительной камеры 21 дополнительно охлаждаются.Таким образом, наличие у обоих компонентов сложных инерционных движений, обеспечивающих энергичное и систематическое продвижение струй их друг в друга с обширными поверхностями, гарантируют полноту процесса самого смешения.В силу наличия относительно значительной длины направляющих деталей , (каналов для газа, лопастей для воздуха), конечные направления движения газов по выходе из них являются в первый момент стойкими и только потом, по мере движения по смесительной камере, исчезают в общем потоке смеси.Предмет изобретения.1. Смеситель для газовых двигателей внутреннего горения, отличающийся применением распределительной камеры 5 с газовыми каналами а радиального и воздушными каналами Ь осевого сообщения, помещенной в узле распределительного тройника, отводной патрубок 2 которого снабжен боковой трубой 77, служащей для независимого от главного питания снабжения двигателя карбурированной рабочей смесью из вспомогательного карбуратора.2. Видоизменение смесителя для газовых двигателей внутреннего горения по и. 1, отличающееся применением одного центрального осевого воздушного канала с винтообразной вставкой 18 и изогнутых газовых каналов 14 с центрально направленными устьями 75, с целью равномерного смешения газа и воздуха.3, При смесителе по п. 1 применение поворотного шибера 7 для прикрытия каналов д, Б авторскому свидетельству М. М. Егорова473 Ь

patents.su


Смотрите также