Способ получения нагретой рабочей среды и камера сгорания для получения нагретой рабочей среды

 

Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано для получения теплоносителя. Изобретение позволяет повысить экономичность. Камера сгорания (КС) снабжена смесителем, регулятором относительного расхода топлива (Т) и воды, регулятором расхода окислителя и системой 11 предав С/) -«

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ИЮ (11) H RATEHTV а

ГОСУДАРСТВЕННЬ Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ (21) 3478481/24-06 (22). 06. 08. 82 (31) 2927 61 (32) 14. 08. 81 (33) US (46) 30.07,87, Бюл. и 28 .(71) Дрессер Индастриз, Инк (US) (72) Джеймс Энтони Латти и Дарвин

Спенсер Эйзенбарт (US) (53) 622.951.2(088.8) (56) Asторское свидетельство СССР

Р 68942, кл.Р 23 D 14/18, 1946. (594F 23 С 11/00 F 23 D 14 18 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАГРЕТОЙ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ И КАМЕРА СГОРАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАГРЕТОЙ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано для получения теплоносителя. Изобретение позволяет повысить экономичность. Камера сгорания (КС) снабжена смесителем, регулятором относительного расхода топлива (T) и воды, регулятором расхода окислителя и системой 11 пред1327796 варительного нагрева смеси Т с окислителем. Последняя выполнена в виде рециркуляционного канала 12, В выходном коллекторе 6 установлен датчик т-ры и датчик 14 наличия кислорода, Коллектор 6 снабжен патрубком 15 ввода воды. В смесителе Т смешивается с водой при массоном их соотношении, обеспечивающем термическое самогашение Т. Смесь воды и Т проходит через гомогенизатор в КС. Воздух подается в КС в стехиометрическом кол-ве компрессором. В КС топливоводяная смесь.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения теплоносителя.

Целью изобретения является повышение экономичности.

На фиг. 1 показана камера сгорания для получения нагретой рабочей среды; с периферийными устройствами для получения и использования теплоносителя; на фиг, 2 — камера сгорания, сечение.; на фиг. 3 — вариант исполнения камеры сгорания, размещенной в нисходящей скважине; на фиг. 4камера сгорания, вариант, продольное сечение; на фиг. 5 — нижняя часть варианта камеры сгорания, продольное сечение, на фиг. 6 — сечение А-А на фиг. 4 ; на фиг. 7 — сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг, 8 — схема управления камерой сгорания.

Камера сгорания содержит корпус 1 с каталитической насадкой 2, подключенные к нему входной коллектор 3 с топливо- и воздухоподающими узлами

4 и 5, выходной коллектор 6 и воспламенитель 7. Камера снабжена смесителем 8, регулятором 9 относительного расхода топлива, регулятором 10 расхода окислителя и системой 11 предварительного нагрева смеси топлива с окислителем, выполненной в виде рециркуляционного канала 12.

В выходном коллекторе 6 установлен датчик 13 температуры и датчик 14 наличия кислорода. Выходной коллектор 6 снабжен также патрубком 15 ввода воды.Для подачи в камеру воды служит ()

35 и воздух перемешиваются во входном коллекторе 3 и образуют горячую смесь. На каталитической насадке 2 Т сгорает, непосредственно нагревая воду и образуя нагретую рабочую среду, состоящую из перегретого пара и продуктов сгорания. Соотношение расходов воды, Т и воздуха регулируется по показаниям датчиков т ры 13, 32, 33 и датчика 14 после обработки показаний по средством компьютера. 2 с. и4 з.п. ф — лы, 8 ил. источник 16, для подачи топлива— источник 17, Для эмульгирования смеси служит гомогенизатор 18, а для подачи эмульсии на горение — линия 19.

Для подачи воздуха используется линия 20 с компрессором 21, имеющим двигатель 22. Для отвода нагретой . рабочей среды из камеры служит отверстие 23, соединенное с трубой 24, проходящей в скважину 25, в которой установлен паккер 26 между трубой 24 и внутренней стенкой обсадной трубы

27. Труба 24 проходит к насадке 28, состоящей из секций 29, дистанционируемых ребрами 30, Для подогрева воздуха служит кольцевой зазор.31, Во входном коллекторе 3 расположен датчик 32 температуры, а в выходном коллекторе 6 — датчик 33 температуры.

Для управления камерой сгорания служит компьютер 34. Источник 16 воды связан линией 35 с деионизатором 36, подключенным далее к накопительной емкости 37, связанной линией 38 с насосом 39 и смесителем 8. Гомогенизатор 18 подключен линией 40 к накопителю 41, который, в свою очередь, связан линией 42 через насос 43 с камерой сгорания„ Компрессор 21 подключен к входному патрубку 44.

Линия 19 подключена к впускным патрубкам 45 с отверстиями 46. Перед патрубками 45 размещен обратный клапан 47, На линии 20 установлен обратный клапан. 48. На выходе из патрубков 45 размещены распылители 49.

За входным коллектором 3 размещен тепловой экран 50. з 1327796

Накопительная емкость 37 подключена через насос 51 к теплообменникам 52 и 53 в компрессоре 21 и двигателе 22 и к камере сгорания. Линия

19 сообщена с емкостью 54 пускового топлива через насос 55. Для подачи основного топлива служит насос 56.

Датчики 13, 32, 33 температуры и датчик 14 наличия кислорода соединены с коробкой 57, внутри которой размещен регулятор 58 и теплоотводящие ребра 59. Схема управления содержит также усилители 60, цифровой преобразователь 61 и аналоговый преобразователь 62.

Камера сгорания работает следующ образом.

Топливо из источника 17 поступает в смеситель 8, куда также подается вода из источника 16 через деионизатор 36, где очищается от примесей.

Смесь воды и топлива проходит гомогенизатор t8 и поступает в камеру сгорания. Воздух подается в камеру сгорания компрессором 21 через кольцевой зазор 31, где подогревается, В камере сгорания топливоводяная смес и воздух перемешиваются во входном коллекторе 3 и образуют горючую смесь

На каталитической насадке 2 топливосгорает, непосредственно нагревая воду и образуя нагретую рабочую среду, состоящую из перегретого пара и продуктов сгорания.

Соотношения расходов воды, топлива и воздуха регулируются по показаниям датчиков 13, 32, 33 температуры и датчику 14 наличия кислорода после обработки показаний посредством компьютера 34, Использование предлагаемого технического решения позволит достичь высокого термического и механического

К?Щ., а также получить нагретую рабочую среду с продуктами сгорания, практически не содержащими вредных веществ, 2. Камера сгорания для получения им нагретой рабочей среды, содержащая корпус с каталитической насадкой, подключенные к нему входной коллек20 тор с топливо- и воздухоподающими узлами и выходной коллектор, и воспламенитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, камера снабжена смесителем

25 топлива с водой при массовом их соотношении, обеспечивающем термическое самогашение топлива, регулятором отноь сительного расхода последних, регуля" тором расхода окислителя и системой предварительного нагрева смеси топлива с окислителем.

3. Камера по и. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что система предварительного нагрева смеси топлива с окислителем выполнена в виде рецирку35 ляционного канала части нагретой рабочей среды во входной коллектор, сообщенного с выходным коллектором, 4. Камера по пп. 2 и 3, о т л и —

40 ч а ю щ а я с я тем, что, в выходном коллекторе дополнительно установлен датчик температуры, подключенный к регулятору относительного расхода топлива и воды.

5. Камера по пп. 2-4, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в выходном коллекторе дополнительно установлен датчик наличия кислорода, подключенный к регулятору расхода окислителя. .6. Камера по пп. 2-5, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что выходной коллектор снабжен патрубком ввода воды.

Формула изобретения

1, Способ получения нагретой рабочей среды путем смешения топлива с окислителем и последующего сжигания полученной смеси на катализаторе в камере сгорания, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения экономичности, топливо предварительно смешивают с водой при массовом их соотношении, обеспечивающем термическое самогашение топлива, а окислитель подают на смешение в стехиометрическом количестве при получении в процессе сжигания нагретой рабочей среды в виде смеси испа" рившейся воды и продуктов сгорания.

132?796

)327796

1327796

1327796

Составитель Э, Языков

Редактор.И, Рыбченко Техред Л.Олийнык Корректор А. Тяско

Заказ 3398/58 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1Ьсква, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4