Запальное устройство

 

Использование: в топливосжигающих установках для розжига, приготовления и воспламенения горючей смеси, например, в топочных устройствах, проточных камерах сгорания, системах холодного запуска двигателей внутреннего и внешнего сгорания. Сущность изобретения: трубчатый корпус снабжен соплом подвода газа со стабилизатором и диффузором, а также обтекателем с вихревой камерой воспламенения, снабженной свечой накаливания. 4 з.п,ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ (ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 23 Q 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССP (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4897493/06 (22) 20,11.90 (46) 07,05.93, Бюл, N. 17 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте им, адм.С,О,Макарова (72) Ю.B.Ñåëåçíåâ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 880000449999,, кKIл(, F 23 Q 9/02, 1981, (54) ЗАПАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: в топливосжигающих установках для розжига, приготовления и

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топливосжигающих установках для розжига, приготовления и воспламенения горючей смеси, например; в топочных устройствах, проточных камерах сгорания, системах холодного запуска двигателей внутреннего и внешнего сгорания.

Цель изобретения — обеспечение надежного дистанционного воспламенения горючей смеси и создание дальнобойного пламени при минимальных массогабаритных характеристиках, высокой экономичности и безопасности обслуживания.

На фиг. 1 изображено запальное устройство с внутренним обтекателем-турбулизатором, продольный разрез; на фиг.2 — то же, с внешним обтекателем- турбулизатором; на фиг.3 — вихревая камера, поперечный разрез.

„„5LI ÄÄ 1813993 А1 воспламенения горючей смеси, например, в топочных устройствах, проточных камерах сгорания, системах холодного запуска двигателей внутреннего и внешнего сгорания.

Сущность изобретения: трубчатый корпус снабжен соплом подвода газа со стабилизатором и диффузором, а также обтекателем с вихревой камерой воспламенения, снабженной свечой накаливания. 4 з.п,ф-лы, 3 ил, .Запальное устройство содержит па рубок 1 подвода газа, корпус 2, сопло 3, отверстия 4 подвода воздуха 4, стабилизатор 5, диффузор 6, обтекатель-турбулизатор 7, вихревую камеру 8, нагревательный элемент

9, низковольтный клеммный источник 10 питания, стенку 11 камеры сгорания (токопод- . вод к источнику электронагрева не показан). 00

На фиг. 3 показан поперечный разрез вихревой камеры с нагревательным злемен- (Ъ том; а) при внутреннем обтекателе-турбули- ) заторе; б) при наружном, О

Запальное устройство работает следующим образом.

Горючий газ подается через патрубок 1 к соплу 3 с избыточным давлением. При истечении газа через сопла в корпус происходит подсасывание воздуха через отверстия

4 из камеры сгорания. Газовоздушная смесь поступает в стабилизатор 5 и далее в диффузор. образуя однородную горючую смесь

1813993 концентрацией, обеспечивающей воспла-. менение.

При включении нагревательного элемента 9 локальная температура в вихревой камере в районе свечи достигает 800-900" С, что обеспечивает воспламенение циркулирующей в ней газовоздушной смеси, которая, входя в контакт с основным готоком, поджигает его, в результате этого из выходного отверстия запального устройства.будет выходить горящий факел (дальнобойностью 0,5-0,8 м), который обеспечивает воспламенение рабочих форсунок камеры сгорания или производит разогрев всасывающего тракта поршневого двигателя.

Предлагаемая конструкция запального устройства обеспечивает высокую надежность работы и быстроту включения (1-2с) при малой потребляемой мощности электронагревателя, т,к. нагревается до температуры воспламенения на весь поток, а только. часть его, циркулирующая в вихревой камере.

Для ускорения химических реакций и снижения температуры воспламенения внутренняя поверхность проточной части детали 7 в районе свечи накаливания покрывается активнь|м катэлизиру. ащим г.акрыти ем, что обеспечивает ускорение химических реакций и позволяет снизить допустимуlo температуру свечи и г атребляемую мощность, Для повышения термостойкости детали

5 — 7 могу г быть выполнены из термастайкой керамики или ytnepoq-углеродного композиционно"o материала.

Для улучшения газодинамических характеристик запального устройства детали

5-7 выполняются пористыми, адсорбирующими топливовоздушную смесь на развитой активированнай поверхности (газовая смазка), Применение для этой цели углерод-. углеродного композиционного материала, представляющего собой армирующие углеродные волокна с матрицы из пиролитического углерода, позволяет резко увеличить активную поверхность адсорбции и создать множество активных центров на дефектах кристаллической структуры, Благодаря этому эффекту улучшается воспламеняемость и экономичность за счет сокращения потребляемой мощности, расхода газа на разжиг, Изобретение может быть иллюстрировано примером конкретного выполнения запального устройства предложенной конструкции для системы запуска холодного двигателя РД-5-155/90-15. Данное запальное устройство сопла диа летром 1 мм, трубу корпуса диаметром 26, стабилизатор

Формула изобретения

1. Запальное устройство, содержащее корпус с отверстиями для подачи воздуха и патрубок с топливным соплом, о т л и ч а ю45 щ е е с я тем, чта, с целью повышения надежности работы, внутри корпуса дополнительно размещены стабилизатор, диффузор и обтекатель-турбулизатор с вихревой камерой на выходном торце, в котором раэ50 мещен нагревательный элемент.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения термостойкости, стабилизатор, диффузор и обтекатель-турбулизатор выполнены иэ

55 термостатной керамики или углерод-углеродного кампозита.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, чта с целью уменьшения гидравлического сопротивления, стабилизатор, диффузор и. обтекатель-турбулизатор

40 и диффузор Выполнены из углерод углеродного компазитэ, а обгекатель-турбулизатар выполнен из аксиднай керамики(Д40з) При давлении газа 0,15 МПэ и мощности запальной свечи 40 Вт при напряжении 24 В происходит воспламенение газавоздушной смеси в течение 1,5 с, при этом образуется факел длиной 0,7 м.

Проведенные многократные включения показали надежность работы запального устройства.

С целью удобства и улучшения сборки, регулировки проходных отверстий внутренние детали 4, 5 могут быть выполнены из тонкой упругой углерод-углеродной ленты определенного профиля. B этом случае детали формируются путем намотки ленты на оправку. и вставляются в корпус 2, после чего оправки удаляются, а лента эа счет упругости плотно прижимается к внутренней поверхности корпуса 2.

При такой конструкции резко увеличивается активная адсорбирующая поверхность стабилизатора и диффузора, что обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление, более быстрое активное воспламенение при меньших затратах мощности.

Таким образом, предложенная конструкция мажет быть использована для систем запуска двигателей в холодное время, для систем розжига проточных камер сгорания (1 BC и котельных установок, отсутствие высокотемпературных электрических разрядов делает это устройство экологически чистым, т,к, не образуются окислы азота.

Отсутствие высоковольтного оборудования повышает удобство и безопасность обслуживания, 1813993 Ж 1. а) Фиг.5

Составитель Ю,Селезнев

Техред М,Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

Заказ 1823 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 выполнены иэ пористой керамики или пористого углерод-углеродного компоэита.

4. Устройство по п,1. о т л и ч а ю щ е ес я тем. что нагревательный элемент выполнен из злектропроводной керамики, 5. Устройство по п.2, о т л и ч а ю ще ес я тем, что стабилизатор и диффуэор выполнены в форме закрученной в спираль ленты, 5