Горелочное устройство для сжигания жидкого топлива

Изобретение относится к горелочным устройствам для сжигания жидкого топлива и может быть использовано для отопления помещений, в печах для сжигания трупов животных и различных отходов.

Технической задачей изобретения является обеспечение стабильности горения топлива и предотвращение загрязнения окружающей среды.

Поставленная задача решается тем, что в горелочном устройстве, содержащем топливный бак, соединенный с топливопроводом через запорно-регулировочный кран с камерой сгорания, выполненной в виде усеченного перфорированного конуса, и размещенными в ней коаксиально друг другу двумя трубками, с образованием зазора между ними как по высоте, так и в верхней части, при этом верхнее отверстие внутренней трубки расположено выше верхней поверхности топливного бака, а нижнее отверстие - ниже нижней поверхности бака, при этом на внешней поверхности внутренней трубки на всю высоту выполнена теплоизоляция по дуге 180-250°.

Наличие теплоизоляции на внутренней трубке обеспечивает нессиметричное кипение топлива во внутренней трубке, а благодаря этому образующиеся пузырьки паров топлива поднимаются вверх свободно, чем исключается выталкивание столба жидкого топлива в наружную трубку, в результате чего отсутствуют скачки давления в наружной и внутренней трубках. Поступление паров в зону горения происходит равномерно, что обеспечивает стабильную и бездымную работу горелочного устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к горелкам для сжигания жидкого топлива и может быть использовано в печах для отопления помещений, сжигания трупов животных и нагрева автомобильных двигателей.

Известно грелочное устройство, патент РФ №2110731, кл. F23D 5/04, согласно которому оно содержит топливный бак, установленный на основании, соединенный топливопроводом с испарителем, и соединенный с ним узел сжигания топлива, установленный на поддоне, а также патрубок вывода паровой фазы и запорный кран.

Недостатком данного горелочного устройства является то, что бак выполнен подвижным на пружинах, что снижает надежность работы горелки.

Известно горелочное устройство для сжигания жидкого топлива, являющееся по технической сущности наиболее близким техническим решением с заявляемым (Сделайте сами в квартире и на даче. Перевод с чешского и словацкого Р.Н.Горской, под ред. Е.К.Гай. Издание второе. М., Стройиздат, 1987 г., стр.226-231). Данное горелочное устройство содержит топливный бак, соединенный топливопроводом через запорно-регулировочный кран с камерой сгорания, выполненной в виде перфорированного усеченного конуса, и размещенными в нем коаксиально друг другу трубками с образованием зазора между ними. При этом верхнее отверстие внутренней трубки расположено выше верхней поверхности топливного бака, а нижнее отверстие внутренней трубки - ниже нижней поверхности топливного бака.

Недостатком данной конструкции является то, что при кипении топлива по всему поперечному сечению во внутренней трубке происходит выталкивание жидкого топлива парами, образующимися ниже верхнего уровня топлива. Столб жидкого топлива, выброшенный в полость наружной трубки, мгновенно закипает, что приводит к пульсации в процессе горения. Пульсация приводит к периодическому переобогащению паровоздушной смеси в объеме перфорированного конуса и сопровождается сажеобразованием, что ведет к загрязнению окружающей среды окисью углерода с сажей. Кроме того, в момент резкого увеличения давления в полости наружной трубки происходит выталкивание топлива из внутренней трубки по топливопроводу обратно в топливный бак. Нестабильная работа горелки приводит к срыву пламени на отверстиях наружной трубки и затуханию горелки.

Изменения данной конструкции по патенту РФ №2023958 усложнили конструкцию, но не устранили этот недостаток.

Технической задачей изобретения является обеспечение стабильности горения топлива в горелке и предотвращение загрязнения окружающей среды.

Поставленная задача решается тем, что в горелочном устройстве, содержащем топливный бак, горелку, корпус которой выполнен в виде трубы, в ее нижней части выполнена камера сгорания в виде усеченного перфорированного конуса, соединенная с топливопроводом, и размещенные в корпусе коаксиально друг другу две трубки, с образованием зазора между ними, при этом верхнее отверстие внутренней трубки расположено выше верхней поверхности топливного бака, а нижнее отверстие - ниже нижней поверхности бака, согласно изобретению внутренняя трубка на внешней поверхности на всю высоту выполнена с теплоизоляцией по дуге 180-250°.

Таким образом, заявляемое техническое решение имеет отличительные признаки как от аналогов, так и от прототипа, и таким образом соответствует критерию «новизна».

Благодаря выполнению на внешней поверхности внутренней трубки на всю ее высоту изоляции по дуге 180-250°, становится возможным частично экранизировать часть внутренней трубки от тепла, излучаемого на нее наружной трубкой, и таким образом происходит кипение топлива лишь на неизолированном участке поверхности внутренней трубки. В процессе сгорания топлива пары топлива на внутренней поверхности поднимаются вдоль неизолированной поверхности внутренней трубки, а на изолированной - сохраняется его жидкая фаза. Ввиду несимметричности кипения топлива во внутренней трубке образующиеся пузырьки паров топлива поднимаются вверх свободно, чем исключается выталкивание столба жидкого топлива в наружную трубку, и соответственно предотвращается возможность скачка давления в наружной и внутренней трубках. В результате этого поступление пара в зону горения происходит равномерно, что позволяет обеспечить стабильную работу горелки и бездымное сгорание топлива. Изоляция по дуге 180-250° подобрана экспериментальным путем, и только при этом условии максимально достигается решение поставленной задачи.

Исходя из вышеизложенного следует, что заявляемое техническое решение устраняет недостатки как аналога, так и прототипа, обладает наличием новых свойств, обуславливающих решение поставленной задачи и, таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Конструкция заявляемого горелочного устройства для сжигания топлива поясняется на чертежах, где на фиг.1 показано устройство в разрезе по высоте, а на фиг 2 - разрез по А-А.

Горелочное устройство содержит металлическое основание 1, на котором установлена камера сгорания 2, выполненная в виде перфорированного усеченного конуса, в центре которого размещены коаксиально установленные внутренняя, испарительная трубка 3 и наружная теплоизлучающая трубка 4, которая закрыта сверху герметично, а в ее нижней части для выхода паров кипящего топлива в зону горения выполнены отверстия 5. Внутренняя трубка 3 на внешней поверхности по всей ее высоте выполнена с теплоизоляцией 6 по дуге 180-250° из термостойкого теплоизолятора, например асбеста. На основании 1 внутри камеры сгорания 2 установлена кольцевая ванна 7, для подачи топлива в которую из бака 8 на топливопроводе 9 установлен кран 10, а во внутреннюю трубку 3 - кран 11. Для подачи тепла потребителю к камере сгорания 2 прикреплена труба 12. При полном баке 8, уровень топлива находится ниже верхнего обреза трубки 3.

Устройство работает следующим образом.

В бак 8 заливают топливо, открывают кран 11, и согласно принципу сообщающихся сосудов уровень топлива в баке 8 и трубке 3 становится одинаковым, при этом уровень топлива в баке 8 должен быть таким, чтобы верхняя часть трубки 3 была выше уровня топлива в баке 8. Далее открывают кран 10 и наполняют топливом ванну 7 на 2/3 ее высоты, после чего кран 10 закрывают. Топливо зажигают в ванне 7 факелом или электроискрой. После зажигания топлива пламя нагревает наружную трубку 4, теплоизлучение от которой, в свою очередь, нагревает поверхность внутренней трубки 3, при этом в ней происходит закипание топлива. Учитывая, что трубка 3 частично теплоизолирована, закипание топлива происходит на ее внутренней поверхности только на не теплоизолированной части. Пары, выходящие из открытого верхнего конца трубки 3, поступают в полость трубки 4 и через отверстия 5 в камеру сгорания 2 и воспламеняются пламенем топлива из ванны 7. Воздух для горения поступает через перфорацию конуса камеры сгорания 2. Горячий газ от сгорания топлива по трубе 12 поступает потребителю.

Ввиду нессиметричности кипения топлива во внутренней трубке, образующиеся пузырьки паров топлива поднимаются вверх свободно, чем исключается выталкивание столба жидкого топлива в наружную трубку, в результате не возникают скачки давления в наружной и внутренней трубках. Поступление паров в зону горения происходит равномерно, что обеспечивает стабильную и бездымную работу горелочного устройства.

1. Горелочное устройство для сжигания жидкого топлива, содержащее основание с установленной в нем камерой сгорания в виде перфорированного усеченного конуса с размещенной в нем горелкой, образованной коаксиально размещенными с образованием зазора внутренней, испарительной трубкой, соединенной с топливным баком, и наружной, теплоизлучающей трубкой, закрытой сверху герметично, имеющей в нижней части выходные отверстия для паров кипящего топлива, причем внутри камеры сгорания установлена кольцевая ванна, также подключенная к топливному баку, к камере сгорания прикреплена труба, образующая корпус горелки, а часть внешней поверхности внутренней испарительной трубки по всей ее высоте снабжена теплоизоляцией.

2. Горелочное устройство по п.1, отличающееся тем, что теплоизоляция выполнена по дуге 180-250°.