Камера сгорания


 


Владельцы патента RU 2462662:

Открытое акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО "ТатНИИнефтемаш") (RU)

Изобретение относится к устройствам для сжигания горючего газа. Камера сгорания содержит трубу, закрытую с одного торца крышкой с патрубком входа горючей газовой смеси, диафрагму с отверстиями, установленную в трубе со стороны ее закрытого крышкой конца, горло, присоединенное к трубе со стороны ее открытого конца, и свечу зажигания, вмонтированную в стенку трубы за диафрагмой по ходу движения газового потока. Труба снабжена вмонтированным в стенку на участке между диафрагмой и горлом штуцером подачи воздуха, к которому присоединена установленная в трубе соосно кольцевая труба с перфорациями, выполненными на вогнутой стенке и обращенными к центру трубы. Технический результат: увеличение скорости теплоотдачи от сгорающей горючей газовой смеси к стенкам камеры сгорания. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания горючего газа и использования его в качестве источника тепловой энергии и может быть использовано в теплоэнергетике в нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей, химической и в других отраслях промышленности.

Известна камера сгорания (см. патент на изобретение №2371637 F23G 7/06, опубликованный 27.10.2009 г., БИ №30), содержащая газоподающую трубу и стабилизатор пламени, стакан с центральным и периферийным отверстиями, поршневой акустический нагнетатель воздуха.

Недостатком камеры сгорания являются большие энергозатраты, связанные с необходимостью перемещения поршня для нагнетания воздуха, и сложность конструкции.

Известна камера сгорания типа резонатора Гельмгольца, содержащая трубу, закрытую с одного торца крышкой с патрубком входа горючей газовой смеси, диафрагму с отверстиями, горло и свечу зажигания (см. книгу В.М.Ларионова, Р.Г.Зарипова «Автоколебания газа в установках с горением», Казань. Издательство Казанского государственного университета, 2003 г., с.112, рис.4.5). Данная камера сгорания принята за прототип.

Недостатком известной камеры сгорания является низкая энергосберегающая способность.

Задачей изобретения является повышение энергосберегающей способности за счет существенного повышения пульсационного теплопереноса и существенного увеличения скорости теплоотдачи от сгорающей горючей газовой смеси к стенкам камеры сгорания.

Поставленная задача решается тем, что в камере сгорания, содержащей трубу, закрытую с одного торца крышкой с патрубком входа горючей газовой смеси, диафрагму с отверстиями, горло и свечу зажигания, согласно изобретению труба снабжена вмонтированным в стенку на участке между диафрагмой и горлом штуцером подачи воздуха, к которому присоединена установленная в трубе соосно кольцевая труба с перфорациями, новым является также и то, что перфорации на кольцевой трубе выполнены на вогнутой стенке и обращены к центру кольцевой трубы.

Изобретение поясняется чертежом.

Камера сгорания содержит трубу 1, закрытую с одного торца крышкой 2 с патрубком 3 входа горючей газовой смеси, диафрагму 4 с отверстиями 5, горло 6 и свечу зажигания 7.

Труба 1 снабжена вмонтированным в стенку на участке между диафрагмой 4 и горлом 6 штуцером 8 подачи воздуха, к которому присоединена установленная в трубе соосно кольцевая труба 9 с перфорациями 10.

Перфорации 10 на кольцевой трубе 9 выполнены на вогнутой ее стенке и обращены к центру кольцевой трубы.

Камера сгорания работает следующим образом.

Горючая газовая смесь с недостатком воздуха подается через патрубок 3 в пространство трубы 1 между крышкой 2 и диафрагмой 4, из которого через отверстия 5 в диафрагме уходит, равномерно распределяясь по сечению трубы, в направлении к горлу 6. В пространстве трубы 1 за диафрагмой 4 горючая газовая смесь воспламеняется от искры свечи зажигания 7. Сгорание горючей газовой смеси в пространстве трубы 1 между диафрагмой 4 и кольцевой трубой 9 приводит к самовозбуждению газа. Часть камеры сгорания на этом пространстве работает как генератор колебаний газа с максимально достижимой температурой и слабым проявлением пульсационного теплопереноса. При прохождении кольцевой трубы 9 сгорающая горючая газовая смесь смешивается с дополнительной порцией воздуха, поступающего в кольцевую трубу через штуцер 8 и выходящего из нее через перфорации 10 в виде равномерно распределенных по сечению трубы 1 струй, направленных от периферии в приосевую зону камеры сгорания.

Такая аэродинамическая обстановка обеспечивает усиление турбулизации взаимодействующих газовых потоков, интенсификацию их перемешивания и более полное сжигание горючей смеси. В камере сгорания за кольцевой трубой температура газа и амплитуда пульсаций его скорости достигают наибольшей величины, что приводит к существенному повышению пульсационного теплопереноса и существенному увеличению скорости теплоотдачи от сгорающей горючей газовой смеси к стенкам камеры сгорания.

Продукты сгорания горючей газовой смеси уходят из камеры сгорания через горло 6.

Технико-экономическая эффективность использования предлагаемого изобретения достигается за счет снижения расхода горючего газа на получение необходимого тепла, т.е. за счет повышения энергосберегающей способности камеры сгорания, что стало возможным благодаря установке на трубе камеры сгорания штуцера входа воздуха, а в трубе - соединенной со штуцером кольцевой трубы с перфорациями на вогнутой ее стенке, обращенными к центру кольцевой трубы.

Камера сгорания, содержащая трубу, закрытую с одного торца крышкой с патрубком входа горючей газовой смеси, диафрагму с отверстиями, установленную в трубе со стороны ее закрытого крышкой конца, горло, присоединенное к трубе со стороны ее открытого конца, и свечу зажигания, вмонтированную в стенку трубы за диафрагмой по ходу движения газового потока, отличающаяся тем, что труба снабжена вмонтированным в стенку на участке между диафрагмой и горлом штуцером подачи воздуха, к которому присоединена установленная в трубе соосно кольцевая труба с перфорациями, выполненными на вогнутой стенке и обращенными к центру трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для сжигания, в частности, хлорсодержащих газов и жидкостей, в особенности продуктов газификации и пиролиза отходов. .

Изобретение относится к области химии и предназначено для дожигания хвостовых газов установок Клауса. .

Изобретение относится к области химической, нефтехимической и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для сжигания сбросных газов на предприятиях.

Изобретение относится к устройствам для сжигания горючего газа и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей и химической отраслях промышленности, в теплотехнических установках и металлургии.

Изобретение относится к системам сжигания технологических выбросов огнеопасных паров и газов и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к способу получения ароматической карбоновой кислоты

Изобретение относится к устройству факельных установок закрытых и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности для полного термического обезвреживания горючих углеводородных газов (до углекислого газа CO2 и воды H2 O) при их сбросе в атмосферу

Изобретение относится к котлу-утилизатору, характеризующемуся наличием реактора, к нижней части которого примыкают две горелки, а к боковой поверхности реактора примыкает боров подвода дымовых газов, при этом дымовые газы, которые отходят из борова подвода дымовых газов, поступают в зону активного горения реактора, которая расположена в нижней его части, системы утилизации тепла дымовых газов, которые поступают в реактор котла-утилизатора, патрубка отвода дымовых газов из реактора, который содержит дополнительную систему утилизации тепла дымовых газов и, по меньшей мере, один дымосос

Изобретение относится к способу и устройству для термического дожигания отработанного воздуха, содержащего окисляемые вещества. Способ термической очистки потока (Ro) отработанного воздуха, содержащего окисляемые вещества, путем термического дожигания, где поток отработанного воздуха (поток неочищенного газа) (Ro), содержащий окисляемые вещества, пропускают через многоступенчатый рекуперативный теплообменный блок (W, W′), причем окисляемые вещества по меньшей мере частично окисляются в ходе экзотермической реакции, причем поток (Ro) отработанного воздуха нагревается дополнительно. По меньшей мере, частично очищенный, таким образом, путем окисления нагретый поток отработанного воздуха (поток очищенного газа) (Re) в качестве потока вещества, отдающего тепло, пропускают, по меньшей мере, через один рекуперативный теплообменный блок (W, W′) и при этом поставляет энергию активации для экзотермической реакции. При слишком быстром нагреве теплопоглощающего загрязненного потока отработанного воздуха (потока неочищенного газа) (Ro) объемный поток тепловыделяющего, по меньшей мере, частично очищенного нагретого потока отработанного воздуха (потока очищенного газа) (Re) через рекуперативный теплообменный блок (W, W') сокращается. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса очистки и снизить использование энергии извне и расходы на содержание и эксплуатацию оборудования. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к установкам теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов. Установка содержит топливосжигающий агрегат, соединенный с дымовой трубой посредством борова, снабженного шибером, который размещен в зоне примыкания выхода борова к дымовой трубе, контур очистки дымовых газов, включающий котел-утилизатор, дымосос с направляющим аппаратом, при этом вход контура очистки дымовых газов подключен к борову на участке между топливосжигающим агрегатом и шибером, а выход контура очистки дымовых газов примыкает к дымовой трубе, при этом выход контура очистки дымовых газов расположен оппозитно выходу борова в дымовую трубу. Способ работы установки включает отвод дымовых газов от топливосжигающего агрегата в боров, отвод дымовых газов из борова в контур очистки дымовых газов с последующим обезвреживанием в котле-утилизаторе, отвод дымовых газов из контура очистки в дымовую трубу оппозитно выходу борова и регулирование разрежения в борове после шибера со стороны дымовой трубы за счет изменения скорости подачи дымовых газов из контура очистки. Изобретение обеспечивает уменьшение перетока неочищенных дымовых газов в дымовую трубу, а также поддержание и регулирование заданного расхода очищенных дымовых газов на рециркуляцию при разном положении шибера и эффективную утилизацию тепла дымовых газов. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 6 табл., 1 пр.

Изобретение относится к устройствам для сгорания горючих газов-углеводородов, сероводорода и других газов в факельных установках газоперерабатывающих, нефтеперерабатывающих заводов, газопромыслов и нефтепромыслов, парогенераторах, газоподогревателях, воздухоподогревателях и других установках. Факельная установка для сжигания сбросных газов, в трубе которой установлено, по меньшей мере, одно горелочное устройство, содержащее камеру сгорания, конус с окнами для ввода воздуха, в котором осуществляется воспламенение сбросного газа, электрогазовую горелку, кожух с патрубком подачи воздуха, соединенным с патрубком камеры сгорания для тангенциальной подачи в неё воздуха, рёбра для воздушного охлаждения камеры сгорания. Технический результат - осуществление высокой степени сгорания газообразных углеводородов, сероводорода и других газов. 3 ил.

Изобретение относится к технологии обезвреживания монооксида углерода в дренажных газах путем сжигания его в углеводородных компонентах топлива при экспериментальной отработке энергетических установок, а также к области химических технологий при производстве окиси углерода. Техническим результатом является снижение выбросов монооксида углерода ниже предельно допустимой концентрации в воздухе путем выбора оптимального режима горения компонентов топлива для сжигания этих выбросов и выбора соотношения суммарного расхода компонентов топлива с расходом вредных выбросов, поступающих на обезвреживание. Способ основан на формировании и введении дренажных газов в предварительно разогретую смесь воздуха с вспомогательным топливом, воспламенение и сжигание с образованием высокотемпературного газового потока в проточной части реакционной зоны дожигателя. При этом выбросы 10% монооксида углерода в смеси с 90% азота обезвреживают до концентрации менее 6,25 мг/м3 монооксида углерода в воздухе путем окисления при температуре 870°C÷950°C и абсолютном давлении 1,5 ата в камере сгорания углеводородного топлива в воздухе с коэффициентом избытка воздуха α=2÷3. Причем отношение суммарного расхода компонентов топлива к расходу смеси вредных веществ выбирают менее 2,5. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к установке термической очистки отходящего воздуха. Техническим результатом является регулировка выходной температуры очищенного газа без снижения качества очищенного газа. Установка включает камеру сгорания и теплообменник для передачи тепла от выработанного в камере сгорания очищенного газа в подаваемый в камеру сгорания неочищенный газ. Причем теплообменник включает в себя выполненную с возможностью протекания внутренней текучей средой внутреннюю теплообменную камеру и выполненную с возможностью протекания внешней текучей средой внешнюю теплообменную камеру, которая обеспечивает регулировку выходной температуры очищенного газа без снижения качества очищенного газа. При этом установка включает байпасное устройство с отделительным устройством, посредством которого часть внешнего потока текучей среды в виде байпасного потока текучей среды является отделяемой от внешнего остаточного потока текучей среды, и с подмешивающим устройством, посредством которого байпасный поток текучей среды является обратно подмешиваемым в остаточный поток текучей среды, после того как остаточный поток текучей среды прошел участок внешней теплообменной камеры. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к способу восстановления нежелательных веществ за счет распыления реагента в дымовые газы парогенератора. Способ восстановления нежелательных веществ за счет распыления реагента в дымовые газы парогенератора, при котором реагент распыляют через отверстие многокомпонентного сопла в топочную камеру парогенератора, через, по меньшей мере, одно расположенное вне отверстия для реагента отверстие в топочную камеру распыляют обволакивающую среду, посредством которой, по меньшей мере, частично обволакивают реагент в топочной камере, по меньшей мере, частично изолируя его от дымовых газов, при этом распыляют вытеснитель, посредством которого способствуют распылению и/или распределению реагента, посредством реагента и вытеснителя образуют в топочной камере смешанную струю, а посредством обволакивающей среды, по меньшей мере, частично обволакивают смешанную струю в топочной камере, по меньшей мере, частично изолируя реагент от дымовых газов, причем вытеснитель смешивается с реагентом непосредственно перед поступлением в топочную камеру или вытеснитель подается в отверстие для вытеснителя со стороны топочной камеры, выполненное снаружи отверстия для реагента, причем снаружи отверстия для вытеснителя выполнено отверстие для обволакивающей среды. Технический результат - предотвращение недостаточного смешивания дымовых газов и реагента или использования чрезмерного количества реагента. 3 н. 14 з. п. ф-лы, 4 ил.
Наверх