Устройство для сжигания топлив

Изобретение относится к горелочным устройствам для сжигания топлив. Устройство для сжигания топлив содержит цилиндрическую камеру с боковыми горизонтально и равномерно расположенными по окружности окнами, патрубок для подачи воздуха, топливоподающий узел, внешний кожух, образующий с цилиндрической частью камеры кольцевой зазор, в кольцевом зазоре расположено раскручивающее устройство с лопатками, плавно изогнутыми на 90° в сторону стенок камеры сгорания, площадь кольцевого зазора сопоставима с площадью окон, расположенных в цилиндрической части камеры, нижняя часть камеры сгорания по диметру больше цилиндрической части камеры сгорания в 1,25-1,5 раза и содержит патрубок ввода газов, ось которого сориентирована в центральную часть дна внешнего кожуха под углом 20-25° к его оси и 60-65° к его радиусу, запальную горелку с направляющей трубой, прикрепленную к патрубку ввода газов и предкамеру, расположенную в нижней части и в которой расположен топливоподающий узел с насадком, на стенках которого имеются отверстия разного диаметра. Горелочное устройство одинаково эффективно работает на жидком или газообразном топливе без конструктивных изменений, надежно запускается и устойчиво работает в широком диапазоне соотношения топлива и воздуха. 1 ил.

 

Изобретение относится к горелочным устройствам для сжигания топлив и может быть использовано в химической, нефтехимической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности, а также может применяться в отопительных установках, используемых для обогрева.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство (RU №2508501 С2, F23С 7/00 от 27.02.2014 г, Бюл. №18), содержащее цилиндрическую камеру с боковыми горизонтально и равномерно расположенными по окружности окнами, патрубок для подачи воздуха, топливоподающий узел, внешний кожух, образующий с цилиндрической частью камеры кольцевой зазор, в кольцевом зазоре расположено раскручивающее устройство с лопатками, плавно изогнутыми на 90° в сторону стенок камеры сгорания, площадь кольцевого зазора сопоставима с площадью окон, расположенных в цилиндрической части камеры, нижняя часть камеры сгорания по диметру больше цилиндрической части камеры сгорания в 1,25-1,5 раза и содержит патрубок ввода газов, ось которого сориентирована в центральную часть дна внешнего кожуха под углом 20-25° к его оси и 60-65° к его радиусу.

Недостатками данного технического решения являются неспособность устройства попеременно работать на жидком и газовом топливах, неудобство и низкая надежность запуска и узкий диапазон устойчивого горения в зависимости от соотношения топлива с воздухом.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является усовершенствование устройства с целью его унифицирования по виду топлива, повышения удобства и надежности запуска и устойчивого сжигания жидкого или газообразного топлива при разных соотношениях смеси с воздухом и тепловых нагрузках отопительной установки.

Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство для сжигания топлив содержит цилиндрическую камеру с боковыми горизонтально и равномерно расположенными по окружности окнами, патрубок для подачи воздуха, топливоподающий узел, внешний кожух, образующий с цилиндрической частью камеры кольцевой зазор, в кольцевом зазоре расположено раскручивающее устройство с лопатками, плавно изогнутыми на 90° в сторону стенок камеры сгорания, площадь кольцевого зазора сопоставима с площадью окон, расположенных в цилиндрической части камеры, нижняя часть камеры сгорания по диметру больше цилиндрической части камеры сгорания в 1,25-1,5 раза и содержит патрубок ввода газов, ось которого сориентирована в центральную часть дна внешнего кожуха под углом 20-25° к его оси и 60-65° к его радиусу, согласно которому камера сгорания дополнительно содержит запальную горелку с направляющей трубой, прикрепленную к патрубку ввода газов и предкамеру, расположенную в нижней части и в которой расположен топливоподающий узел с насадком, на стенках которого имеются отверстия разного диаметра.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является способность устройства одинаково эффективно функционировать на газообразном или жидком топливах за счет использования насадки с отверстиями, удобство и надежность запуска благодаря направляющей трубы с запальной горелкой, повышение устойчивости горения топлива при разных соотношения с воздухом за счет применения предкамеры.

Описываемое изобретение поясняется схемой, приведенной на фиг. 1. Оно включает в себя: окна 1; патрубок подачи воздуха 2; раскручивающее устройство с лопатками 3; внешний кожух 4; запальную горелку 5; патрубок ввода газов 6; нижнюю часть камеры сгорания 7; цилиндрическую камеру 8; предкамеру 9; насадок 10; топливоподающий узел 11; направляющая труба 12.

Устройство работает следующим образом. Запускается запальная горелка 5 (Фиг. 1). Жидкое или газообразное топливо через топливоподающий узел 11 и насадок 10 подается в предкамеру 9. Насадок имеет перфорированную стенку, которая при сжигании газообразного топлива способствует равномерному распределению горючего газа в предкамере. Под действием высоконагретых газов запальной горелки 5 поджигается топливо. Угол наклона оси патрубка ввода газов и запальной горелки сориентирован в центральную часть дна внешнего кожуха под углом 20-25° к его оси и 60-65° к его радиусу, что способствует эффективному взаимодействию высоконагретых продуктов сгорания с жидким или газовым топливом в предкамере. Кроме того, это также обеспечивается направляющей трубой 12. После возгорания топлива по патрубку 2 в камеру сгорания подается воздух. Воздух в камеру сгорания подается по частям: часть воздуха в виде раскрученной струи (раскрутка струи осуществляется раскручивающим устройством с лопатками 3) подается по кольцевому зазору, образованному внешним кожухом и цилиндрической частью, в нижнюю часть камеры сгорания. Количество этой части воздуха составляет не более 50% от общего количества воздуха. Крутящаяся воздушная струя создает вдоль стенки плотный пристеночный слой, который защищает стенки камеры от перегрева; оставшаяся часть воздуха подается в цилиндрическую часть камеры сгорания через окна 1.

При работе горелочного устройства на жидком топливе в предкамере жидкое топливо под воздействием конвективного и лучистого теплообмена нагревается, испаряется и его пары в смеси с воздухом возгораются, далее активно горят в камере сгорания. Полное сгорание углеводородных топлив происходит на выходе горелочного устройства, куда оставшаяся часть воздуха подводится через горизонтально расположенные в цилиндрической части камеры сгорания окна 1. Устойчивость горения жидкого топлива в широком диапазоне изменения коэффициента избытка воздуха обеспечивается благодаря предкамере. В центральной части предкамеры происходит газодинамическая стабилизация пламени.

При работе горелочного устройства на горючем газе, последний в камеру сгорания подводится через топливоподающий узел. Горючий газ в предкамере по всему объему равномерно распределяется за счет отверстий, просверленных в топливоподающем узле. Отверстия имеют разные диаметры, благодаря которому обеспечивается требуемая дальнобойность газовых струй, и как следствие, равномерность распределения горючего газа в предкамере. Воздух, подающийся в нижнюю часть камеры сгорания, интенсивно перемешивается с горючим газом. Интенсивному перемешиванию горючего газа с воздухом способствует закручивание воздушного потока. В предкамере горение происходит с коэффициентом избытка воздуха, меньшим единица. При горении горючего газа в таких условиях обеспечивается надежность воспламенения и устойчивость работы горелочного устройства в широком диапазоне изменения коэффициента избытка воздуха. Полное сгорание горюче-воздушной смеси происходит в камере сгорания, куда подводится оставшаяся часть требуемого воздуха.

Таким образом, предлагаемое горелочное устройство одинаково эффективно работает на жидком или газообразном топливе без конструктивных изменений, надежно запускается и устойчиво работает в широком диапазоне соотношения топлива и воздуха.

Устройство для сжигания топлив, содержащее цилиндрическую камеру с боковыми горизонтально и равномерно расположенными по окружности окнами, патрубок для подачи воздуха, топливоподающий узел, внешний кожух, образующий с цилиндрической частью камеры кольцевой зазор, в кольцевом зазоре расположено раскручивающее устройство с лопатками, плавно изогнутыми на 90° в сторону стенок камеры сгорания, площадь кольцевого зазора сопоставима с площадью окон, расположенных в цилиндрической части камеры, нижняя часть камеры сгорания по диаметру больше цилиндрической части камеры сгорания в 1,25-1,5 раза и содержит патрубок ввода газов, ось которого сориентирована в центральную часть дна внешнего кожуха под углом 20-25° к его оси и 60-65° к его радиусу, отличающееся тем, что камера сгорания дополнительно содержит запальную горелку с направляющей трубой, прикрепленную к патрубку ввода газов, и предкамеру, расположенную в нижней части и в которой расположен топливоподающий узел с насадком, на стенках которого имеются отверстия разного диаметра.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при сжигании высокозольных углей в кипящем слое, например высокозольных углей Экибастузского бассейна Казахстана и ряда месторождений России.
Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при сжигании высокозольных углей в кипящем слое, например высокозольных углей Экибастузского бассейна Казахстана и ряда месторождений России.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при сжигании высокозольных углей в кипящем слое, в частности высокозольных каменных углей. Устройство для сжигания твердого топлива в кипящем слое содержит топку кипящего слоя первой ступени, снабженную газораспределительной решеткой, системой подачи первичного и вторичного воздуха, подключенной на выходе последовательно к уловителям крупнофракционного уноса и летучей золы, в уловителях установлены топки кипящего слоя второй ступени для крупнофракционного уноса и третьей ступени для летучей золы, снабженные газораспределительными решетками и системами подачи первичного и вторичного воздуха и отвода золы.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при сжигании высокозольных углей в кипящем слое, в частности высокозольных каменных углей. Устройство для сжигания твердого топлива в кипящем слое содержит топку кипящего слоя первой ступени, снабженную газораспределительной решеткой, системой подачи первичного и вторичного воздуха, подключенной на выходе последовательно к уловителям крупнофракционного уноса и летучей золы, в уловителях установлены топки кипящего слоя второй ступени для крупнофракционного уноса и третьей ступени для летучей золы, снабженные газораспределительными решетками и системами подачи первичного и вторичного воздуха и отвода золы.

Изобретение относится к области энергетики. Трехвихревая вакуумная горелка-реактор (100) для смешанных топлив содержит впускной коллектор (150), включающий вакуумную камеру, впуск сопла для сжатого воздуха в вакуумную камеру, сопло для сжатого воздуха, входящее в вакуумную камеру через впуск сопла для сжатого воздуха, и эжекторный выпуск, причем впускной коллектор (150) выполнен с возможностью подачи газообразного топлива в первичную камеру (110) сгорания; первичную камеру (110) сгорания, имеющую цилиндрическую наружную часть и коническую внутреннюю часть, причем коническая внутренняя часть имеет первый конец с меньшим диаметром и второй конец с большим диаметром, при этом первый конец конической внутренней части соединен с впускным коллектором (150), причем коническая внутренняя часть дополнительно включает первую группу направляющих лопаток; редукционное сопло (120), соединенное со вторым концом конической внутренней части первичной камеры (110) сгорания, причем редукционное сопло (120) имеет первую часть в виде усеченного конуса с большим диаметром, соединенную с первичной камерой (110) сгорания, и цилиндрическую вторую часть, которая продолжается от меньшего диаметра первой части в виде усеченного конуса; инжекторы (140), перпендикулярные первой части в виде усеченного конуса редукционного сопла (120) и выполненные с возможностью инжектирования жидкого топлива в первичную камеру (110) сгорания; и цилиндрическую вторичную камеру (130) сгорания, имеющую вторую группу направляющих лопаток, выполненных с возможностью направления воздуха во вторичную камеру (130) сгорания, при этом меньший диаметр первичной камеры (110) сгорания на ее первом конце, больший диаметр первичной камеры (110) сгорания на ее втором конце и первая группа направляющих лопаток образуют три вихря топлива для поддержания вращения топлива к наружной части горелки-реактора (100) и замедления перемещения топлив для обеспечения полного сгорания.

Изобретение относится к области энергетики. Трехвихревая вакуумная горелка-реактор (100) для смешанных топлив содержит впускной коллектор (150), включающий вакуумную камеру, впуск сопла для сжатого воздуха в вакуумную камеру, сопло для сжатого воздуха, входящее в вакуумную камеру через впуск сопла для сжатого воздуха, и эжекторный выпуск, причем впускной коллектор (150) выполнен с возможностью подачи газообразного топлива в первичную камеру (110) сгорания; первичную камеру (110) сгорания, имеющую цилиндрическую наружную часть и коническую внутреннюю часть, причем коническая внутренняя часть имеет первый конец с меньшим диаметром и второй конец с большим диаметром, при этом первый конец конической внутренней части соединен с впускным коллектором (150), причем коническая внутренняя часть дополнительно включает первую группу направляющих лопаток; редукционное сопло (120), соединенное со вторым концом конической внутренней части первичной камеры (110) сгорания, причем редукционное сопло (120) имеет первую часть в виде усеченного конуса с большим диаметром, соединенную с первичной камерой (110) сгорания, и цилиндрическую вторую часть, которая продолжается от меньшего диаметра первой части в виде усеченного конуса; инжекторы (140), перпендикулярные первой части в виде усеченного конуса редукционного сопла (120) и выполненные с возможностью инжектирования жидкого топлива в первичную камеру (110) сгорания; и цилиндрическую вторичную камеру (130) сгорания, имеющую вторую группу направляющих лопаток, выполненных с возможностью направления воздуха во вторичную камеру (130) сгорания, при этом меньший диаметр первичной камеры (110) сгорания на ее первом конце, больший диаметр первичной камеры (110) сгорания на ее втором конце и первая группа направляющих лопаток образуют три вихря топлива для поддержания вращения топлива к наружной части горелки-реактора (100) и замедления перемещения топлив для обеспечения полного сгорания.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к способу сжигания угля, углеродосодержащих отходов производств из разных областей промышленности и других видов твердого топлива.

Изобретение относится к энергетике. Камера сгорания содержит камеру горения, которая задает продольную ось.

Изобретение относится к энергетике. Устройство для нагрева текучей среды содержит первую горелку, обеспечивающую первое сгорание ограничивающего компонента топлива и избыточного компонента топлива, и первый модуль теплообменника, в котором первые газы сгорания, производимые в указанном первом сгорании, отдают тепло текучей среде.

Изобретение относится к способам низкотемпературного сжигания твердых бытовых отходов и получения свободного от диоксинов и фуранов теплоагента для теплоэнергетического оборудования.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Изобретение относится к способам детонационного сжигания топлива и может быть использовано для инициирования импульсной детонации в топливно-воздушной смеси в энергетических установках, импульсных детонационных двигателях.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для сжигания сплава электроположительного металла, причем этот электроположительный металл выбран из щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и цинка, а также их смесей, и этот сплав электроположительного металла включает в себя по меньшей мере два электроположительных металла, включающее в себя пористую горелку или устройство для распыления сплава электроположительного металла, устройство для подвода сплава электроположительного металла, предпочтительно в виде жидкости, во внутреннюю часть пористой горелки или к устройству для распыления сплава, которое выполнено для того, чтобы подводить к пористой горелке или к устройству для распыления сплава сплав электроположительного металла, предпочтительно в виде жидкости, устройство подвода горючего газа, которое выполнено для того, чтобы подводить горючий газ.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство подогрева технологического газа в газораспределительной станции содержит теплообменник с трубопроводами подвода и отвода технологического газа и теплогенератор с камерой пульсирующего горения в составе камеры сгорания и труб-резонаторов, помещенных в рубашку с подводом и отводом теплоносителя в теплообменник, клапанно-смесительное устройство подготовки топливной смеси и свечу зажигания, а также узел подачи газа в камеру сгорания, состоящий из электромагнитных клапанов, управляемых регулятором температуры газов на выходе из теплообменника.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для сжигания жидкого топлива преимущественно испарительными форсунками, и может быть использовано на полевых средствах приготовления и транспортирования пищи и на других тепловых аппаратах.

Изобретение относится к области энергетики. Способ подготовки газообразного топлива и воздуха перед подачей в устройстве сжигания заключается в том, что осуществляют обработку газообразного топлива в электрическом ионизаторе газообразного топлива, установленном на трубопроводе подачи газообразного топлива в камеру сгорания, осуществляют обработку воздуха в электрическом озонаторе воздуха, установленном на трубопроводе подачи воздуха в устройство сжигания, причем обработку газообразного топлива и воздуха, соответственно в ионизаторе газообразного топлива и озонаторе воздуха, осуществляют путем воздействия на топливо и воздух коронным электрическим разрядом, создаваемым между электродами, расположенными в камерах обработки указанных ионизатора газообразного топлива и озонатора воздуха, подачу напряжения на клеммы электродов ионизатора газообразного топлива и озонатора воздуха осуществляют от двух источников высокого напряжения, один из которых подключен к клеммам электродов ионизатора газообразного топлива, а другой - к клеммам электродов озонатора воздуха, при этом на клеммы электродов ионизатора газообразного топлива и озонатора воздуха подают различное напряжение, которое регулируют при формировании коронных разрядов, соответственно в ионизаторе газообразного топлива и озонаторе воздуха, из условия получения максимальной температуры в устройстве сжигания.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для сжигания электроположительного металла, который выбран из щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и цинка и/или их сплавов и/или смесей, с горючим газом содержит первое сопло (1), сначала сужающееся в поперечном сечении, к которому подается газ-носитель и которое выполнено с возможностью распыления электроположительного металла с газом-носителем, первое устройство (1') подачи для газа-носителя к первому соплу (1), которое выполнено с возможностью подачи газа-носителя к первому соплу (1), контейнер (3), который выполнен с возможностью подготовки электроположительного металла в виде жидкости или в виде порошка с частицами, имеющими размер частиц менее 100 мкм, второе устройство (2') подачи для электроположительного металла к первому соплу (1), которое выполнено с возможностью направления электроположительного металла из контейнера (3) к первому соплу (1), и горелку (4), которая выполнена с возможностью сжигания электроположительного металла с горючим газом.

Изобретение относится к области экологии и защиты окружающей среды, а точнее к способам обработки осадка сточных вод. Для уменьшения выброса вредных продуктов горения в окружающую среду при сжигании обезвоженного осадка сточных вод перед подачей обезвоженного осадка в камеру сгорания его смешивают с наночастицами гидроксида магния - Mg(OH)2, после чего подают в камеру сгорания и нагревают до температуры сгорания осадка.

Изобретение относится к способам и устройствам для сжигания топлива переменного состава. Изобретение предназначено преимущественно для сжигания топлива (смесей углеводородов) неопределенного состава, таких как попутный газ, отходы нефтегазопереработки, и может найти применение для оптимизации процесса сжигания или дожигания топлив неопределенного состава на предприятиях для выработки тепловой или электрической энергии.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания металла M, который выбран из щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и цинка, а также их сплавов и/или смесей, с использованием горючего газа, при этом сжигание осуществляется посредством пористой горелки, которая включает в себя пористую трубу в качестве горелки.

Изобретение относится к горелочным устройствам для сжигания топлив. Устройство для сжигания топлив содержит цилиндрическую камеру с боковыми горизонтально и равномерно расположенными по окружности окнами, патрубок для подачи воздуха, топливоподающий узел, внешний кожух, образующий с цилиндрической частью камеры кольцевой зазор, в кольцевом зазоре расположено раскручивающее устройство с лопатками, плавно изогнутыми на 90° в сторону стенок камеры сгорания, площадь кольцевого зазора сопоставима с площадью окон, расположенных в цилиндрической части камеры, нижняя часть камеры сгорания по диметру больше цилиндрической части камеры сгорания в 1,25-1,5 раза и содержит патрубок ввода газов, ось которого сориентирована в центральную часть дна внешнего кожуха под углом 20-25° к его оси и 60-65° к его радиусу, запальную горелку с направляющей трубой, прикрепленную к патрубку ввода газов и предкамеру, расположенную в нижней части и в которой расположен топливоподающий узел с насадком, на стенках которого имеются отверстия разного диаметра. Горелочное устройство одинаково эффективно работает на жидком или газообразном топливе без конструктивных изменений, надежно запускается и устойчиво работает в широком диапазоне соотношения топлива и воздуха. 1 ил.

Наверх