Способ сжигания топлива

 

СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА путем раздельного создания активной и пассивной частей топливовоздушной смеси , образования из них многоструйных потоков , их смешения и последующего совместного сжигания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смесеобразования и полноты сгорания топлива, струи пассивной части топливовоздушной смеси на стадии смешения пропускают между струями активной части у корня факела горения, а несгоревшую долю струй пассивной части вводят в активную часть до начала образования из нее многоструйного потока. (Л оо 00 00 1с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5и F 23 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3402518/24-06 (22) 24.02.82 (46) 23.03.84. Бюл. № 11 (72) Т. Л. Басаргин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (71) Самостоятельное конструкторско-технологическое бюро по проектированию приборов и аппаратов из стекла (53) 662.951.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 566063, кл. F 23 D 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3232536, кл. F 23 D 13/00, 1981.

ÄÄSUÄÄ 1081382 А (54) (57) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА путем раздельного создания активной и пассивной частей топливовоздушной смеси, образования из них многоструйных потоков, их смешения и последуюшего совместного сжигания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смесеобразования и полноты сгорания топлива, струи пассивной части топливовоздушной смеси на стадии смешения пропускают между струями активной части у корня факела горения, а несгоревшую долю струй пассивной части вводят в активную часть до начала образования из нее многоструйного потока.

1081382

1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в бытовых и промышленных котельных агрегатах, а также в техНологических процессах ручного или автоматизированного производства, например, в стекольной промышленности при огневой обработке стекла.

Известен способ сжигания топлива при спутной подаче струй топлива и воздуха, причем топливо подают двумя потоками: первый поток вводят в воздух сплошной струей, а второй — раздробленными струями (1) .

Недостатком данного способа является относительно низкое качество смесеобразования, вследствие чего снижается полнота сгорания топлива.

Известен также способ сжигания топлива путем раздельного создания активной и пассивной частей топливовоздушной смеси, образования из них многоструйных потоков, их смешения и последующего совместного сжигания (2) .

Недостатком известного способа является снижение эффективности процесса горения при изменении его режимов.

Целью изобретения является повышение качества смесеобразования и полноты сгорания топлива.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу сжигания топлива путем раздельного создания активной и пассивной частей топливовоздушной смеси, образования из них многоструйных потоков, их смешения и последующего совместного сжигания, струи пассивной части топливовоздушной смеси на стадии смешения пропускают между струями активной части у корня факела горения, а несгоревшую долю струй пассивной части вводят в активную часть до начала образования из нее многоструйного потока.

На фиг. 1 представлена схема сжигания топлива предлагаемым способом; на фиг. 2— пример горелки для реализации предлагаемого способа.

Способ сжигания топлива осуществляется путем раздельного создания активной и пассивной частей (а и Ь соответственно) топливовоздушной смеси, образования из них струй (а, и b соответственно), их смеше ния и последующего сжигания. Струи (b, ) пассивной части (b) топливовоздушной смеси на стадии смешения пропускают между струями (а,) активной части (а) у корня факела горения (С ), а несгоревшую долю (b ) струй (Ь ) пассивной части вводят в активную часть(а) до начала образования из нее многоструйного потока (а1), Горелка для осуществления предлагаемого способа сжигания топлива содержит корпус 1 с соосно расположенным с образованием кольцевого зазора 2 коллектором 3 с рядами радиальных отверстий 4, образующим аксиальный выпускной канал 5, на входе которого с зазором, образующим торцовую полость 6, смонтированы вставка 7 с системой каналов 8 и многоструйный смеситель 9, выполненный, например, в виде цилиндрическсго насадка с центральным и периферийными каналами 10 и 11, подключенными к внутренней полости 12, а на выходе установлен перфорированный конфузорный насадок 13. От кольцевого зазора 2 с помощью перегородки 14 с отверстиями 15 отделена рабочая полость 16 коллектора 3.

Суммарная площадь рядов радиальных отверстий 4 коллектора 3 в четыре раза больше суммарной площади отверстий 15 перегородки 14. Каналы 10 и 11 смесителя

9 имеют больший диаметр, чем каналы 8 вставки 7, и соосно расположены с ними.

По отношению к внутреннему диаметру выпускного канала 5 смеситель 9 смонтирован с зазором 17, соединяющим выпускной канал 5 с торцовой полостью 6, образованной между вставкой 7 и смесителем 9.

Крепление смесителя 9 осуществлено с помощью трубок 18 для дополнительной подачи горючего компонента (топлива) или окислителя (кислорода) .

В кольцевой зазор 2 подают пассивную, например богатую часть топливовоздушной смеси, а во внутреннюю полость 12 — активную, например бедную, часть топливовоздушной смеси. Из кольцевого зазора 2 пассивная часть проходит через отверстия 15 перегородки 14 и попадает в рабочую полость 16, где создается разряженное пространство за счет того, что выбранная суммарная площадь рядов отверстий 4 коллектора 3, в четыре раза большая суммарной площади отверстий 15 перегородки 14, обеспечивает интенсивный отбор пассивной части активной частью, исходящей из полости 12 через каналы 8 вставки 7 и каналы 11 смесителя 9.

Разложенную под воздействием температуры и разряженного пространства в рабочей полости 16 пассивную часть инжектируют раздробленными каналами 8 на струи струями активной части к смесителю 9.

При выходе из рядов радиальных отверстий 4 коллектора 3 на пути к смесителю 9 пассивную часть смешивают с воздухом, также инжектируемым активной частью из окружающего горелку пространства через перфорированный насадок 13, предварительно сжигают и осуществляют процесс смешивания потоков, при котором продукты непоЛного сгорания пассивной части вначале пропускают между струями активной части, у корня пламени, где долю пассивной части смешивают с активной частью (первая стадия процесса смешивания потоков), а затем несгоревшую долю струй пассивной части смешивают с активной частью в каналах 11 смесителя 9, куда несгоревшую долю пассивной части инжектируют активной частью через центральный канал 10, зазор 17 и

1081382

/6

Составитель T. Рабчук

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

РедакторР. Циника

Заказ 1510/31

3 торцовую полость б (вторая стадия процесса смешивания потоков).

Таким образом многоструйный смеситель

9 полностью омывают расположенными продуктами неполного сгорания пассивной части, отчего сам смеситель 9 нагревается до

600 в 1000 С и становится активным катализатором, повышающим эффективность горения.

Материалом для изготовления многоструйного смесителя 9 может служить как металл, так и огнеупорная керамика.

Зона основного горения образуется за пределами горелки, в которой полученная горючая смесь стабилизирует процесс горения при любых его режимах и сгорает без остатка, повышая эффективность горения.

Предлагаемый способ сжигания топлива обеспечивает процесс смешивания активной и пассивной частей в две стадии с учетом диффузионного и кинетического принципа сжигания топлива, и постоянно действующую между ними взаимосвязь, заключаюгцуюся в том, что при регулировании режима горения, с увеличением скорости движения ф активной и пассивной частей зона смешивания (в отличии от известных способов) не только не растягивается, но даже стремится сжаться, при этом замкнутый контур за счет усиления циркуляции по нему не5 ° сгоревшей доли пассивной части удерживает равновесие между зоной смешивания и началом основного горения относительно точки встреч потоков, а также создает условия дл я катал итич еского воздействия многоструй10 ного смесителя на смешиваемые компоненты.

Все это позволяет получить хорошо гомогенизированную, активную горючую смесь, стабильность процесса горения на различных его режимах.

15 Таким образом, то, что струи пассивной части топливовоздушной смеси на стадии смешения пропускают между струями активной части у корня факела горения, а несгоревшую долю струй пассивной части вводят в активную часть до начала образования из нее многоструйного потока, позволяет повысить качество смесеобразования и полноту сгорания топлива.