Эжекционный питатель топлива


 


Владельцы патента RU 2406929:

Шарапов Анатолий Михайлович (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к технологии сжигания топлива в виде измельченных растительных отходов, и обеспечивает при его использовании надежную продувку топливовоздушного канала потоком воздуха. Указанный технический результат достигается в эжекционном питателе топлива, включающем канал дозированной подачи топлива, канал подачи воздушного потока и канал подачи воздушно-топливной смеси в камеру сгорания, причем под каналом дозированной подачи топлива в месте соединения канала дозированной подачи топлива с каналом подачи воздушного потока смонтирован ограничитель объема топлива с наклоном в сторону камеры сгорания и образованием зазоров для прохождения воздуха между верхней и нижней внутренними поверхностями канала подачи топливовоздушной смеси. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к технологии сжигания топлива измельченных растительных отходов, лузги подсолнечника, зерновых отходов гречихи, пшеницы, отходов древесины и т.д. в вихревых топках.

Известна вихревая топка, при помощи которой осуществляется сжигание растительных отходов (см. патент РФ №2228489 «Вихревая топка»). В известной вихревой топке с двумя камерами сгорания, камерой дожигания, двумя газоперепускными окнами, обмуровкой, конвективной зоной дозированния подача топлива в канал подачи воздушно-топливной смеси осуществляется при помощи питателя топлива, смонтированного в канале подачи топлива. При этом по окончании работы котла и соответственно камер сгорания топлива сыпучее топливо еще некоторое время продолжает поступать и ссыпаться в канал подачи топливовоздушной смеси и в отдельных случаях при продолжительном простое котла топливо в топливовоздушном канале спрессовывается, слеживается и в дальнейшем не поддается продувке воздушным потоком, что и можно отнести к его недостаткам.

Известен более совершенный по конструкции питатель сыпучего топлива, используемый в циклонной топке по заявке РФ №96102199/06 от 06.02.1996 г. - прототип. Питатель содержит канал подачи сыпучего топлива со смонтированным на нем дозатором, канал подачи воздушного потока и топливовоздушной смеси в камеру сгорания топлива. В соединении канала подачи топлива и канала подачи воздушного потока и топливовоздушной смеси установлен усеченный раструб вершиной вниз. Известный питатель уменьшает объем непроизвольно ссыпающегося топлива на нижнюю внутреннюю поверхность воздушного и топливовоздушного канала при остановке работы котла, но из за наличия выступающей части раструба, входящего в воздушный и топливовоздушный канал, не обеспечивает продувку слежавшегося топлива из-под раструба, что и является его недостатком.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности создание конструкции питателя, не зависящей от времени нахождения топлива, склонного к слеживанию, в топливовоздушном канале и обеспечение надежной продувки (очистки) воздушным потоком топливовоздушного канала.

Поставленная задача достигается тем, что под каналом дозированной подачи топлива в месте соединения канала дозированной подачи топлива с каналом подачи воздушного потока смонтирован ограничитель объема топлива с наклоном в сторону камеры сгорания и образованием зазоров для прохождения воздуха между верхней и нижней внутренними поверхностями канала подачи топливовоздушной смеси.

Соединение канала дозированной подачи топлива с каналом подачи воздушного потока выполнено при помощи раструба, исполненного в виде полой усеченной преимущественно четырехсторонней пирамиды с основанием, выполненным на уровне поверхности канала подачи топливовоздушной смеси.

Угол наклона стенок раструба выполнен меньшим углу естественного откоса используемого топлива на 3…20°.

Угол наклона ограничителя объема топлива, смонтированного в раструбе, составляет 5…45°.

Верхний край наклонного ограничителя смонтирован в раструбе от вертикальной оси канала дозированной подачи топлива на расстоянии, превышающем угол наклона воображаемой задней стенки раструба на 5…20%, а нижний край наклонно смонтированного ограничителя объема выполнен на расстоянии плюс-минус 5…20% от воображаемого продолжения передней стенки раструба.

Канал подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания снабжен герметичным, открывающимся смотровым окном.

Угол наклона канала подачи воздушного потока к каналу подачи топливовоздушной смеси выполнен равным 5…90°.

Канал подачи топливовоздушного потока в камеру сгорания выполнен с наклоном вниз под углом 0…18°.

Новизной предложенного питателя является установка под каналом дозированной подачи топлива в месте соединения канала дозированной подачи топлива с каналом подачи воздушного потока ограничителя объема топлива, смонтированного с наклоном в сторону камеры сгорания и образованием зазоров для прохождения воздуха, между верхней и нижней внутренними поверхностями канала подачи топливовоздушной смеси.

Так, наличие ограничителя объема топлива, поступающего в канал подачи топливовоздушной смеси, снижает и ограничивает объем самопроизвольно ссыпающегося в топливовоздушный канал топлива, а его наклон в сторону камеры сгорания предопределяет перемещение топлива в сторону камеры сгорания при последующей продувке канала воздушным потоком. Наличие зазоров вверху и внизу между наклонным ограничителем и стенками воздушно-топливного канала обеспечивает в дальнейшем надежное выдувание находящегося в нем топлива в камеру сгорания.

Дополнительные признаки, характеризующие предлагаемое изобретение, такие как выполнение угла наклона стенок раструба меньшим угла естественного откоса используемого топлива на 3…20°, монтаж ограничителя под углом 5…45°, наличие герметичного смотрового открывающегося окна, а также установка канала подачи воздушного потока к каналу подачи топливовоздушной смеси в 5…90° и выполнение канала подачи топливовоздушного потока в камеру сгорания с наклоном вниз под углом 0…18°, являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное исполнение основных признаков, и направлены на достижение поставленной изобретением задачи.

Выполнение стенок раструба под углом, меньшим углу естественного откоса используемого топлива, предотвращает уплотнение топлива, находящегося в топливовоздушном канале со стороны стенок раструба, которые не оказывают давления на упавшее в топливовоздушный канал топливо.

Установка верхнего края ограничителя объема по отношению к вертикальной оси канала подачи топлива на расстоянии, превышающем угол наклона воображаемой задней стенки раструба на 5…20%, предотвращает падение топлива с верхней стороны ограничителя в канал подачи воздушного потока, а установка нижнего края ограничителя на расстоянии плюс-минус 5…20% от воображаемого продолжения передней стенки раструба создает условия, при которых попадающее на ограничитель топливо частично ссыпается на дно топливовоздушного канала и при продувке воздухом легко выталкивается в камеру сгорания, увлекая за собой остававшуюся часть топлива.

На чертеже показан предлагаемый эжекционный питатель топлива.

Эжекционный питатель топлива для вихревой топки состоит из канала 1 подачи топлива, соединенного либо непосредственно с топливовоздушным каналом 2, либо при помощи конусообразного раструба 3. В месте соединения каналов 1 и 2 смонтирован ограничитель 4 объема топлива, ссыпающегося в топливовоздушный канал 2. На продолжении 5 канала подачи топливовоздушной смеси смонтировано герметичное смотровое окно 6. Ограничитель 4 выполнен в виде пластины, смонтированной под углом 5…45°. При установке ограничителя 4 с наклоном менее 5° его эффективность резко снижается, а при установке ограничителя 4 под углом более 45° снижается эжекционная тяга, в результате чего подача топлива в камеру сгорания может осуществляться с перебоями. Воздушный поток (дутье) подается по воздушному каналу 7. Угол естественного откоса топлива показан пунктирной линией 8.

Наличие на продолжении канала подачи топливовоздушной смеси герметичного, открывающегося смотрового окна 6 позволяет периодически визуально наблюдать за работой питателя, и в непредвиденных случаях, когда, например, при попадании посторонних предметов через смотровое окно 6 можно прочищать канал подачи топливовоздушный смеси.

Угол наклона канала 7 подачи воздушного потока к каналу 3 подачи топливовоздушной смеси в 5…90° в зависимости от конструкции котла позволяет осуществить необходимую привязку питателя к топке котла.

Выполнение канала 3 подачи топливовоздушного потока в камеру сгорания с наклоном вниз под углом 0…18° обеспечивает вращение горящего топливовоздушного вихря в полости камеры сгорания топлива.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Топливо из бункера по каналу 1 поступает на наклонно смонтированный ограничитель 4 объема. Воздушный поток, поступающий по воздушному каналу 7, подхватывает топливо и подает его в камеру сгорания (на чертеже не показано). Одновременно за счет эжекции осуществляется постоянная вытяжка топлива из канала 1 подачи топлива. В случае непроизвольного попадания сыпучего топлива на наклонный ограничитель 4 и его скопления на нем при последующем запуске дутья воздушный поток, воздействуя через зазоры над ограничителем и под ним, выталкивает топливо в камеру сгорания и дальнейшая работа топки котла идет без перебоев. В случае остановки котла на более длительное время или временное использование другого топлива, не предназначенного для сжигания в вихревой топке, очередная продувка воздухом очищает раструб 3 питателя и канал 2 подачи топливовоздушной смеси. Топливо, попадая в камеру сгорания сгорает, нагревая газовоздушный поток, который, в свою очередь, отдает тепло через стенки труб конвективной зоны теплоносителю.

В настоящее время на предлагаемый эжекционный питатель разработана техническая документация, изготовлено несколько опытных питателей, проведены испытания.

Предварительные результаты испытаний питателя дали положительные результаты. Топливо не слеживалось над ограничителем объема и легко при подаче дутья передавалось в камеру сгорания.

Принято решение о производстве котлов, осуществляющих предлагаемый способ.

1. Эжекционный питатель топлива, включающий канал дозированной подачи топлива, канал подачи воздушного потока и канал подачи воздушно-топливной смеси в камеру сгорания, отличающийся тем, что под каналом дозированной подачи топлива в месте соединения канала дозированной подачи топлива с каналом подачи воздушного потока смонтирован ограничитель объема топлива с наклоном в сторону камеры сгорания и образованием зазоров для прохождения воздуха между верхней и нижней внутренними поверхностями канала подачи топливовоздушной смеси.

2. Эжекционный питатель по п.1, отличающийся тем, что соединение канала дозированной подачи топлива с каналом подачи воздушного потока выполнено при помощи раструба, выполненного в виде полой усеченной преимущественно четырехсторонней пирамиды с основанием, выполненным на уровне поверхности канала подачи топливовоздушной смеси.

3. Эжекционный питатель по п.1, отличающийся тем, что угол наклона стенок раструба выполнен меньшим естественного угла откоса используемого топлива на 3÷20°.

4. Эжекционный питатель по п.1, отличающийся тем, что угол наклона ограничителя объема топлива, смонтированного в раструбе, составляет 5÷45°.

5. Эжекционный питатель по п.1, отличающийся тем, что верхний край наклонного ограничителя смонтирован в раструбе от вертикальной оси канала дозированной подачи топлива на расстоянии, превышающем угол наклона воображаемой задней стенки раструба на 5÷20%, а нижний край наклонно смонтированного ограничителя объема выполнен на расстоянии ±5÷20% от воображаемого продолжения передней стенки раструба.

6. Эжекционный питатель по п.1, отличающийся тем, что канал подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания снабжен герметичным открывающимся смотровым окном.

7. Эжекционный питатель по п.1, отличающийся тем, что угол наклона канала подачи воздушного потока к каналу подачи топливовоздушной смеси выполнен равным 5÷90°.

8. Эжекционный питатель по п.1, отличающийся тем, что канал подачи топливовоздушного потока в камеру сгорания выполнен с наклоном вниз под углом 0÷18°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для сжигания измельченных растительных отходов и способствует более полному сжиганию топлива. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для сжигания топлива с выработкой насыщенного, перегретого пара или горячей воды за счет сжигания измельченных растительных отходов.

Изобретение относится к устройствам топок паровых котлов со встречной компоновкой газомазутных горелок и позволяет повысить надежность путем увеличения срока службы экранных поверхностей.

Изобретение относится к созданию энергетических котлов для сжигания жидкого, в том числе, водоугольного топлива и может быть использовано в котельных коммунально-бытового хозяйства и промышленных предприятий для обогрева зданий, горячего водоснабжения и получения технологического тепла.

Изобретение относится к теплоэнергетическим установкам, используемым в энергетике, металлургии и химической промышленности. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции газовых поверхностно-контактных котлов, и может быть использовано при подогреве воды в системах теплоснабжения для получения равномерного и симметричного поля температур нагреваемой воды по всему сечению поверхности нагрева без соприкосновения холодного и горячего потоков, а также эффективного регулирования расходом топлива температуры нагрева воды.

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при сжигании жидкого, газообразного и твердого топлива в топках котлов и печей при минимальном аэродинамическом сопротивлении, в частности при сжигании мазута без распиливающего водяного пара, что необходимо при отсутствии в котельной паровых котлов, а также для поддержания температуры и расхода газов на выходе из горелки, сжигания запыленных отходов, пиролиза низкосортного твердого топлива и отходов с последующим сжиганием, сжигания высокообводненных органических отходов.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для сжигания твердого топлива, переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций и государственных районных электростанций в барботируемом кислородосодержащим газом шлаковом расплаве и получения пара энергетических параметров.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и касается эффективности использования твердых углеводородных горючих в горелочно-топочных аппаратах. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к технологии сжигания топлива, может быть использовано для сжигания измельченных растительных отходов и позволяет обеспечить при его использовании предотвращение выноса недогоревших частиц топлива из топки, что приводит к наиболее полному его сгоранию

Изобретение относится к топочным устройствам, к технологии низкотемпературного сжигания низкосортных топлив, а именно к установкам для полного сжигания мелкодисперсного органического сырья для производства тепловой энергии

Изобретение относится к пламенному нагревателю

Изобретение относится к пламенному нагревателю

Изобретение относится к устройствам для сжигания жидкого, в том числе водоугольного топлива (ВУТ) в различных котельных установках промышленной теплоэнергетики, жилищно-коммунального хозяйства и других теплогенерирующих системах, и обеспечивает при его использовании однородность температур по объему топки

Изобретение относится к беспламенному бензиновому отопителю

Изобретение относится к горелкам, которые применяются в способах формирования минеральных волокон и в которых вытягивание этих волокон является следствием только лишь течений газовых потоков, производимых упомянутыми горелками

Изобретение относится к камере сгорания, которая нагревает горючий газ посредством сжигания горючего газа, который испускается из первой трубы через отверстия, которые находятся в пределах расстояния пламегашения в зоне горения внутри второй трубы, и также посредством передачи тепла отработанного газа, который возникает при сгорании горючего газа, к горючему газу посредством первой трубы

Рекуператор тепла для радиационной трубчатой горелки содержит трубу горелки и выпускную трубу. Горелка установлена на входе трубы горелки. Рекуператор установлен на выходе выпускной трубы и содержит теплообменник. Теплообменник расположен внутри соединительной трубы, выполненной с возможностью соединения с выпускной трубой. Теплообменник содержит направляющий участок для направления воздуха, который подлежит предварительному нагреванию, к наконечнику, расположенному на конце рекуператора со стороны впуска дымовых газов, и обратный участок, открывающийся в линию, подающую воздух в горелку. Наконечник определяет путь для изменения на противоположное направление потока воздуха для горения и для направления его в обратный участок. Часть дымовых газов увлекается воздухом для горения и смешивается с ним. Теплообменник занимает только часть поперечного сечения соединительной трубы, а другая часть остается свободной для прохождения дымовых газов к выходу. Направляющий участок теплообменника содержит множество теплообменных трубок, параллельных оси соединительной трубы. Обе текучие среды имеют параллельные потоки, проходящие в противоположных направлениях. Теплообменные трубки открыты внутрь наконечника. Воздушный контур выполнен в виде «петли». Обратный участок смещен в радиальном направлении относительно трубок направляющего участка. Поперечные сечения теплообменных трубок и обратного участка расположены снаружи относительно друг друга. Изобретение позволяет снизить механические напряжения, увеличить площадь теплообмена и уменьшить массу рекуператора. 15 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх