Камера сгорания генератора инертных газов

 

Изобретение относится к камерам сгорания энергетических установок работающих преимущественно на жидких углеводородных топливах с коэффициентом избытка (воздуха, близким к единице, и позволяет расширить эксплуатационные возможности генератора. Камера сгорания содержит испарительную камеру 1, топливный коллектор 2 и жаровую трубу 3, на входе в которую установлено перфорированное днище 5. Через отверстия днища 5 пропущены трубки 6, входные концы которых сведены в пучок с образованием газоплотной перегородки 7 на выходе из камеры 1, а противоположные их концы за днищем 5 изогнуты по винтовым линиям 3 ил

СОЮЗ С-.ОПГ ТСКИХ

СОЦИМИСТИЧГСКИХ

РГСПУГ>ЛИК (5!)5 F 23 R 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ1ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7 8 9 5 8 о о

Ql

О ос

Фиа 7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772687/06 (22) 22,12,89 (46) 30.11.91. Бюл. N 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) B.Ë. Макаренко, Н.Б, Дунь и Д.К, Поздняков (53) 621.438.056(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

М 928033, кл. Е 21 F 5/80, 1980. (54) КАМЕРА СГОРАНИЯ ГЕНЕРАТОРА

ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к камерам сгорания энергетических установок, работаю«. Ы2,, 1695060 А1 щих преимущественно на жидких углеводородных топливах с коэффициентом избытка воздуха, близким к единице, и позволяет расширить эксплуатационные воэможности генератора. Камера сгорания содержит испарительную камеру 1, топливный коллектор 2 и жаровую трубу 3, на входе в которую установлено перфорированное днище 5. Через отверстия днища 5 пропущены трубки 6, входные концы которых сведены в пучок с образованием газоплотной перегородки 7 на выходе из камеры 1, а противоположные их концы за днищем 5 изогнуты по винтовым линиям. 3 ил.

1695060

) l,þát)(1I«íè«относится к камерам crof),))I(1÷,; fI«ргети Iåñких установок, работаюIIIих пр(.имущественно ня жидких у(л«водородных топливах с коэффициентом мзбыт".я воздуха, близким к единице.

Цель изобретения — расширение экс»луятяционных возможностей.

Ня фиг. 1 изображен общий вид камеры с(()ряния; на фиг, 2 — вид по стрелке А на фиг.

1; ня фиг, 3 — вид по стрелке Б на фиг. 1, Камера сгорания генератора инертных

fa3nf) содержит испарительную камеру 1 с рялл1ещенным в ней топливным коллектор6м?, подключенную к жаровой трубе 3 при помощи диффузора 4, г)ерекрытого у боль( н)()го основания перфорированным днищем

5. Через отверстия перфорации днища 5 г)ропущень(трубки 6, входные концы которь)х сведены в пучок с образованием газопrf()òffîé перегородки 7 на выходе из испярительной камеры 1, а выходные концы трубок 6, размещенные в жаровой трубе 3, изогнуты по винтовым линиям. В трубе 3 установлен воспламенитель 8.

Камера сгорания работает следующим образом.

Предварительно подогретый воздух подается в испарительную камеру 1. Одновременно из коллектора 2 в поток воздуха впрыскивается топливо. В полости камеры

1 ()брязуется топливовоздушная смесь, которая затем поступает к газоплотной перегородке 7, образованной сведенными в пучок входными концами трубок 6. Из полости камеры 1 топливовоздушная смесь поступает в трубки 6 и далее вводится в ж()ровую трубу 3, где поджигается факелом восг) ляменителя 8.

Пои движении в узких протяженных ка.налах трубок 6, изогнутых по винтовым линиям, поток топливовоздушной смеси приобретает вращательное движение, в результате чего ня оси жаровой трубы 3 образуется обляс) ь пониженного давления, обеспечивающая устойчивую стябилиэацмю пламени при высокой производительн()сти генератора. При малой производительности закрутка потока не играет существенной роли и стабилизация пляMåíè обесг)ечиваPтся в зоflàx между днищем 5 и выходными концами трубок 6.

1 рубки 6 демо(1 ))ру)от пульсации скорости, что позволяет 1)cKлк)ч))ть переброс плямени и-.. жаровой Tpg6I.I 3 в испярительную камеру ня режимах ();)6()if,l (; 13()(). ) производиTpllbfIocl f,I0. ()д()г)вре "ен))о улу«ц)яется ка (()(.твеннь(й сс)с ГяГз f i, I (.р)1ру«л1ых Газов, II:I(.êîëüê)f в жя r!f:.у.с. ),)),1 ", 3 f)c) Tfÿáêàëf 6 ()()ступает ()дii();) „ ) I;i ) I ()ли )() fi()душная

") Ii (Ь

Течение потока в трубках 6 по сравнению с потоком в отверстиях днища 5 при равной площади проходного сечения характеризуется бопее низким уровнем пульса5 ции скорости. B данном случае трубки 6 выполняют роль демпфера колебаний сКОрости; Эффект демпфирования потоков (сглаживания турбулентных пульсаций) в узких каналах достигается при определенном

10 соотношении между скоростью потока, его вязкостью и геометрическими характеристиками трубопровода. В частности должны выполняться условия

"с а 2500; V

) > 10 + 15, L

20 где U — скорость потока в трубке, м/с;

d — диаметр трубки, м; и — коэффициент кинематической вязкости потока, м Ic;

L — длина трубопровода, M.

В соответствии с условием (1) выбираются геометрические характеристики трубок 6. Благодаря демпфированию пульсаций скорости в трубках 6 предотвращается переброс пламени из жаровой трубы

3 в испарительную камеру 1 при малой производительности генератора.

Сведение концов трубок 6 в пучок перед днищем 5 и образование газоплотной перегородки 7 обеспечивает безударный вход потока топливовоэдушной смеси из испарительной камеры 1 в трубки 6 и ее равномерное распределение по сечению жаровой трубы 3 камеры сгорания, что позволяет при минимальном аэродинамическом сопротивлении камеры сгорания исключить осаждение капель неиспарившегося топлива перед днищем 5.

Выполнение трубок 6 изогнутыми по винтовым линиям обеспечивает закрутку и потока с образованием зоны пониженного давления на оси трубы 3, в котором происходит поджигание и устойчивая стабилизация фронта пламени при большой производительности генератора. При малой производительности стабилизация фронта пламени происходит в зонах между днищем

5 и концами трубок 6. Кроме того, закрутка потока приводит к более интенсивному перемешиванию продуктов сгорания топлива в камере сгорания, что также снижает содержание токсичных продуктов неполного сгорания топлива.

Формула изобретения

1695060

Вид Б

Составитель М,Зубков

Техред M,Ìîðãåêòàë .

Корректор А.Осауленко

Редактор Н,Цалихина

Заказ 4151 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Камера сгорания генератора инертных газов, содержащая испарительную камеру с размещенным в ней топливным коллектором, подключенную к жаровой трубе при помощи диффузора, перекрытого у большего основания. перфорированным днищем, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, через отверстия перфорации днища пропущены трубки, входные концы которых сведены в пучок с образованием газоплотной перегородки на выходе из испаритель5 ной камеры, а выходные концы трубок, размещенные в жаровой трубе, изогнуты по винтовым линиям.