Устройство для подготовки жидкого топлива к сжиганию

 

Изобретение относится к устройствам для подготовки жидкого топлива к сжиганию и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и в отраслях промышленности, имеющих котельные установки, работающие на жидком топливе. Технический результат, заключающийся в обеспечении нагрева жидкого топлива и процесса гомогенизации топлива в процессе его нагрева, обеспечивается за счет того, что в устройстве для подготовки жидкого топлива к сжиганию, содержащем теплообменник типа "труба в трубе", снабженный патрубками для входа и выхода жидкого топлива, помещенный в цилиндрический корпус с зазором от его внутренней поверхности, при этом корпус снабжен патрубками для подачи и выхода теплоносителя, спираль внутренней трубы выполнена из материала с большим, чем у труб коэффициентом линейного расширения, а сама спираль прилегает к внутренней поверхности внешней трубы с минимальным зазором, согласно изобретению в торце внешней трубы теплообменника вмонтирована форсунка (гомогенизирующая головка), первое (от форсунки) ребро спирали установлено перпендикулярно оси форсунки и имеет внизу зазор (относительно внутренней поверхности внешней трубы), больший, чем у остальных ребер, а последнее ребро имеет в верхней части окно. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для подготовки жидкого топлива к сжиганию и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и различных отраслях промышленности, имеющих котельные установки, работающие на жидком топливе.

Известен нагреватель "труба в трубе" с внутренней трубой, снабженной спиральным оребрением, размещенным с зазором в наружной трубе, при этом зазор выполнен на 1÷6 мм больше шага оребрения, а нагреватель имеет штуцеры для подачи и выхода нагреваемой среды, размещенные тангенциально (см. SU 595619 А, кл. F 28 D 7/10, 30.05.1986).

Недостатком нагревателя является невозможность осуществления процесса гомогенизации жидкого топлива, что, в конечном счете, снижает эффективность устройства.

Известно устройство для подготовки жидкого топлива к сжиганию, содержащее теплообменник типа "труба в трубе", снабженный патрубками для входа и выхода жидкого топлива и помещенный в цилиндрический корпус с зазором от его внутренней поверхности, при этом корпус снабжен патрубками для входа и выхода теплоносителя, спиральное оребрение выполнено из материала с большим, чем у труб коэффициентом линейного расширения, а сама спираль прилегает к внутренней поверхности внешней трубы теплообменника с минимальным зазором (см. RU 2165049 С1, 7 F 23 D 11/16, F 28 D 7/10, 10.04.2001), по совокупности существенных признаков принято за ближайший аналог (прототип) изобретения.

Недостатком устройства является невозможность повысить его эффективность за счет использования гомогенизации жидкого топлива, обеспечивающего его более полное сгорание, а следовательно, и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Технический результат, заключающийся в обеспечении нагрева жидкого топлива и процесса гомогенизации топлива в процессе его нагрева, обеспечивается за счет того, что в устройстве для подготовки жидкого топлива к сжиганию, содержащем теплообменник типа "труба в трубе", снабженный патрубками для входа и выхода жидкого топлива, помещенный в цилиндрический корпус с зазором от его внутренней поверхности, при этом корпус снабжен патрубками для подачи и выхода теплоносителя, спираль внутренней трубы выполнена из материала с большим, чем у труб коэффициентом линейного расширения, а сама спираль прилегает к внутренней поверхности внешней трубы с минимальным зазором, согласно изобретению в торце внешней трубы теплообменника вмонтирована форсунка (гомогенизирующая головка), первое (от форсунки) ребро спирали установлено перпендикулярно оси форсунки и имеет внизу зазор (относительно внутренней поверхности внешней трубы), больший, чем у остальных ребер, а последнее ребро имеет в верхней части окно.

На чертеже изображено устройство для подготовки жидкого топлива к сжиганию. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками для входа 2 и выхода 3 теплоносителя, теплообменник типа "труба в трубе" с внешней трубой 4 и внутренней трубой 5, входным патрубком 6 и выходным патрубком 7 теплоносителя. Во внешнюю трубу 4 теплообменника вмонтирована форсунка 8, на внутренней трубе 5 имеется спираль 9, изготовленная из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем у труб 4 и 5, размещенная с минимальным зазором от внутренних стенок внешней трубы 4. Первое (от форсунки 8) ребро 10 установлено перпендикулярно оси форсунки 8 и имеет внизу зазор, больший, чем у остальных ребер 10. Последнее ребро 11 имеет окно 12. Выход жидкого топлива из теплообменника осуществляется через выходной патрубок 13.

Устройство для подготовки жидкого топлива к сжиганию работает следующим образом.

Через патрубки 2 и 6 в теплообменник и пространство между корпусом 1 и теплообменником подается теплоноситель (газообразный или жидкий). В результате нагрева ребра 10 спирали 9, имеющие больший коэффициент линейного расширения, плотно прилегают к внутренним стенкам внешней трубы 4. После прогрева конструкции на форсунку 8 от насоса (не показан) подается жидкое топливо (например, мазут), предварительно очищенное от механических примесей. На выходе форсунки 8 образуется однородная мелкоизмельченная нагретая горючая жидкость (первая ступень гомогенизации), которая ударяется о нагретое, установленное перпендикулярно первое ребро 10, при этом осуществляется вторая ступень гомогенизации - жидкость еще прогревается и еще более измельчается. Далее, горючая жидкость попадает в зазор между нижней частью первого ребра 10 и стенкой внешней трубы 4 и, далее по спирали 9 (зазор уже перекрыт за счет большего линейного расширения ребер 10) поступает, еще нагреваясь (уменьшая при этом свою вязкость) к последнему ребру 11, и через окно 12 устремляется к вертикальной стенке внешней трубы 4, при ударе о которую осуществляется третья ступень гомогенизации. Нагретая однородная мелкодисперсная горючая жидкость через патрубок 13 поступает на сжигающее устройство (не показано).

Формула изобретения

Устройство для подготовки жидкого топлива к сжиганию, содержащее теплообменник типа "труба в трубе", снабженный патрубками для входа и выхода жидкого топлива, помещенный в цилиндрический корпус с зазором от его внутренней поверхности, при этом корпус снабжен патрубками для подачи и выхода теплоносителя, спираль внутренней трубы выполнена из материала с большим, чем у труб, коэффициентом линейного расширения, а сама спираль прилегает к внутренней поверхности внешней трубы с минимальным зазором, отличающееся тем, что в торце внешней трубы теплообменника вмонтирована форсунка (гомогенизирующая головка), первое (от форсунки) ребро спирали установлено перпендикулярно оси форсунки и имеет внизу зазор (относительно внутренней поверхности внешней трубы), больший, чем у остальных ребер, а последнее ребро имеет в верхней части окно.

РИСУНКИ

Рисунок 1