Генератор плазмы

 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано для получения плазмы в МГД энергоблоках. Целью изобретения является повышение эффективности процесса на переменных режимах. Генератор плазмы содержит корпус 1, коллектор 2 присадки с форсунками 3, газовый коллектор 4 с кольцевыми распределителями 5,снабженными насадками 6 вдоль внутренней образующей в несколько поясов. Насадки каждого из распределителей установлены под углом между осью насадка и радиусом корпуса, а проекции осей насадков, расположенных в различных поясах, на плоскость поперечного сечения потока представляют собой стороны описанного многоугольника. Оси насадков каждого пояса расположены в одной плоскости, для двух ближайших насар ков в одном поясе лежат на одной прямой, а для двух ближайших насадков в разных поясах разнонаправлены 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (I 1) (si)s F 02 К 9/62, Н 02 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3

4

Ql

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892652/23 (22) 19.12.90 (46) 07,12.92. Бюл. ¹ 45 (71) Казанский филиал Московского энергетического института (72) Ю.А.Спиридонов, Ф.З.Тинчурин.

M.lO.Ñïèðèäîíîâ и А.Ю.Спиридонов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1126165, кл, Н 02 N 3/00, Н 05 Н 1/24, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N. 1568647, кл, Н 02 N 3/00, Н 05 Н 1/24, 1989. (54) ГЕНЕРАТОР ПЛАЗМЫ (57) Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано для получения плазмы в МГД энергоблоках. Целью изобретения является повышение эффективности процесса на переменных режимах. Генератор плазмы содержит корпус 1, коллектор 2 присадки с форсунками 3, газовый коллектор 4 с кольцевыми распределителями 5,снабженными насадками 6 вдоль внутренней образующей в несколько поясов. Насадки каждого из распределителей установлены под углом между осью насадка и радиусом корпуса. а проекции осей насадков, расположенных в различных поясах, на плоскость поперечного сечения потока представляют собой стороны описанного многоугольника. Оси насадков каждого пояса расположены в одной плоскости, для двух ближайших насадков в одном поясе лежат на одной прямой, а для двух ближайших насадков в разных поясах разнонаправлены. 4 ил.

1779759

15

30

45

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано для получения плазмы в МГД энергоблоках.

Известно устройство, содержащее корпус, коллектор присадки с форсунками, газовый коллектор с насадками вдоль внутренней образующей. а оси насадков касаются условной окружности (1).

Основной недостаток устройства — снижение плотности плазмы на переменных режимах.

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее корпус, коллектор присадки с форсунками, газовый коллектор с кольцевыми распределителями, снабженными насадками вдоль внутренней образующей, оси насадков каждого из распределителей наклонены к радиусу под своим углом (т.е, касаются своей условной окружности (2).

Основной недостаток устройства — недостаточная эффективность процесса на переменных режимах.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса на переменных режимах.

Указанная цель достигается за счет того, что в камере сгорания магнитогидродинамического энергоблока. содержащей корпус, коллектор присадки с форсунками, газовый коллектор с кольцевыми распределителями, снабженными насадками вдоль внутренней образующей в несколько поясов, оси насадков каждого из распределителей наклонены к радиусу корпуса под угломер (т.е. касаются своей условной окружности), причем проекции осей насадков, распо-ложенных в различных поясах, на плоскость поперечного сечения потока представляют собою стороны описанного многоугольника (вокруг условной окружности), оси насадков каждого пояса расположены в одной плоскости и для двух ближайших насадков в одном поясе лежат на одной прямой, а для двух ближайших насэдков в разных поясах разнонаправлены.

Известно, что полнота сгорания топлива и плотность плазмы определяется функцией распределения концентрации присадки и горючего в окислителе. При поперечной подаче струй определяющим является конвективный мэссоперенос, задаваемый положением траектории оси струи в конце активного участка, то есть глубиной проникновения по нормали к линиям тока, Обеспечение стабильности характеристик смесеобрэзования при изменении режима работы энергоблока возможно в схеме, для которой изменение глубины проникновения в плоскости траектории не приводит к изменению глубины проникновения по нормали к линиям тока.

Это условие можно реализовать за счет соударения струй. Причем струи каждого из распределителей касаются своей условной окружности. Для кольцевых распределителей это можно реализовать, если проекции осей насадков, расположенных в различных поясах, на плоскость поперечного сечения потока представляют собой стороны описанного многоугольника, а оси насадков каждого пояса расположены в одной плоскости, для двух ближайших насадков в одном поясе лежат нэ одной прямой и для двух ближайших насадков в разных поясах разнонаправлены.

При этом реализуется соударение встречных струй, что при h = чаг позволяет получить h = const и, следовательно, 9=

const. Таким образом в области h hs3 удается стабилизировать характеристику качества смешения, т.е. получить 0= const.

Отсюда следует, что в рассматриваемом случае повышение качества смешения на переменных режимах реализуется за счет стабилизации характеристики путем соударения встречных струй.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.. На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б — Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение В-В на фиг.1, Генератор плазмы состоит из корпуса

1, коллектора 2 присадки с форсунками 3, газового коллектора 4 с кольцевыми распределителями 5, вдоль внутренних образующих которых установлены насадки 6. Оси насадков каждого из распределителей касаются своей условной окружности, т.е. направлены под своим углом к радиусу корпуса, причем проекции осей насадков, расположенных в различных поясах, нэ плоскость поперечного сечения потока представляют собою стороны описанного многоугольника (на фиг.2 показано только для наружного распределителя). Оси насадков каждого пояса расположены в одной плоскости, для двух ближайших насадков 6 в одном поясе лежат на одной прямой (фиг.3 и 4), э для двух ближайших насадков в разных поясах разнонаправлены (фиг.З и 4).

Устройство работает следующим образом, Окислитель двигается в корпус 1 параллельно его оси. Горючее из коллектора 4 поступает в распределители 5 и оттуда через насадки 6 истекает в поток окислителя, 1779759

PuzA

Составитель А.Спиридонов

Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Заказ 4420 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где смешивается, воспламеняется и выгорает по длине. В поток высокотемпературных продуктов сгорания из коллектора 2 через форсунки 3 впрыскивается присадка, которая ионизируется. обеспечивая необходимую плотностью плазмы потока перед МГД каналом. Изменение режима работы устройства привоДит к изменению глубины проникновения струй в плоскости траектории, но не приводит к изменению глубины проникновения по нормали к линиям потока и, следовательно, р - -газ, качества смешения. так как сь= Н

h — йг.- h

Н â€”; h = —, где 6- параметр качестЙз -йг ва смешения; h — глубина проникновения струй по нормали к линиям потока; А — характерный геометрический параметр. Индексы: 2 — ограничение по передней границе струй; 3 — ограничение по конвективному массопереносу.

Формула изобретения

Генератор плазмы, содержащий корпус, коллектор присадки с форсунками, газовый коллектор с кольцевыми распределителями;

5 снабженными насадками вдаль внутренней образующей в несколько поясов, насадки каждого из распределителей установлены под углом между осью насадки радиусом корпуса, отличающийся тем, что, с

10 целью повышения эффективности процесса на переменных режимах, проекции осей насадков, расположенных в различных поясах на плоскость поперечного сечения потока, представляют собой стороны описанного

15 многоугольника, оси насадков каждого пояса расположены в одной плоскости и для двух ближайших насадков в одном поясе лежат на одной прямой, а для двух ближайших насадков в разных поясах разнонап20 равлены.