Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов

Авторы патента:

F23D1/02 - вихревые горелки, например для сжигания топлива в устройствах циклонного типа

Владельцы патента RU 2737070:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для производства из низкосортной древесины подстилочных материалов, используемых при содержании животных. Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов состоит из цилиндрического корпуса с выходной горловиной. К корпусу подведено как минимум два воздуховода для подачи вторичного воздуха и горелка. Воздуховоды подведены осесимметрично по касательной к внутренней цилиндрической поверхности корпуса и располагаются вблизи противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса. Горелка располагается вблизи выходной горловины цилиндрического корпуса и состоит из выходного патрубка и как минимум двух подводящих трубопроводов. Ось выходного патрубка горелки располагается соосно оси цилиндрического корпуса таким образом, что направление движения горючей смеси, подаваемой горелкой, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов в выходной горловине цилиндрического корпуса. Подводящие трубопроводы для подачи горючей смеси располагаются осесимметрично относительно оси цилиндрического корпуса под углом от 30 до 150 градусов к этой оси и могут иметь форму направляющих лопаток для регулирования закрутки потока дымовых газов в выходной горловине. Технический результат - предварительный подогрев горючей смеси в подводящих трубопроводах за счёт их обтекания горячими дымовыми газами, образующимися в камере сгорания при горении горючей смеси. 1 ил.

Известна камера сгорания, состоящая из жаровой трубы, кожуха, диффузора и фронтовых устройств (завихрители, стабилизаторы пламени, топливные форсунки и воспламенители) [Корж, В. В. Газотурбинные установки: учебн. пособие / В. В. Корж. – Ухта: УГТУ, 2010. – С. 41].

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для сжигания пылевидного древесного топлива.

Наиболее близким аналогом является камера сгорания, состоящая из цилиндрического корпуса с выходной горловиной, внутрь которого подведены воздуховоды по касательной к внутренней цилиндрической поверхности корпуса и горелка для сжигания пылевидного топлива, ось выходного патрубка которой перпендикулярна оси цилиндрического корпуса [Изобретение № 2418237, МПК F23C5/24, F23K1/00, дата публикации заявки: 10.05.2011].

Недостатком данного устройства является отсутствие предварительного прогрева сжигаемого пылевидного топлива.

Технический результат заключается в предварительном подогреве горючей смеси, подаваемой горелкой, в подводящих трубопроводах за счёт их обтекания горячими дымовыми газами, образующимися в камере сгорания при горении горючей смеси.

Технический результат достигается тем, что в камере сгорания, состоящей из цилиндрического корпуса с выходной горловиной, внутрь которого подведены воздуховоды по касательной к внутренней цилиндрической поверхности корпуса и горелка для сжигания пылевидного топлива, ось выходного патрубка которой перпендикулярна оси цилиндрического корпуса, горелка располагается вблизи выходной горловины цилиндрического корпуса и состоит из выходного патрубка и как минимум двух подводящих трубопроводов, расположенных осесимметрично под некоторым углом к оси цилиндрического корпуса, при этом ось выходного патрубка горелки располагается соосно с цилиндрическим корпусом, а направление движения горючей смеси, подаваемой горелкой, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов в выходной горловине цилиндрического корпуса, и воздуховоды располагаются вблизи противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса.

На черетже представлена схема заявленного устройства в разрезе по продольной оси.

Осуществление изобретения.

Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов состоит из цилиндрического корпуса 1 с выходной горловиной 2. К корпусу 1 подведено как минимум два воздуховода 3 для подачи вторичного воздуха 4 и горелка 5. Воздуховоды 3 подведены осесимметрично по касательной к внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 и располагаются вблизи противоположного выходной горловине 2 торца 6 цилиндрического корпуса 1. Горелка 5 располагается вблизи выходной горловины 2 цилиндрического корпуса 1 и состоит из выходного патрубка 7 и как минимум двух подводящих трубопроводов 8. Ось выходного патрубка 7 горелки 5 располагается соосно оси цилиндрического корпуса 1, таким образом, что направление движения горючей смеси 9, подаваемой горелкой 5, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов 10 в выходной горловине 2 цилиндрического корпуса 1. Подводящие трубопроводы 8 для подачи горючей смеси 9 располагаются осесимметрично относительно оси цилиндрического корпуса 1 под углом от 30 до 150 градусов к этой оси и могут иметь форму направляющих лопаток для регулирования закрутки потока дымовых газов 10 в выходной горловине 2.

Работа заявленного устройства осуществляется следующим образом.

Во внутреннею полость цилиндрического корпуса 1 камеры сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов при помощи горелки 5 подаётся горючая смесь 9, состоящая из пылевидного древесного топлива, находящегося во взвешенном состоянии в потоке первичного воздуха. Массовое соотношение первичный воздух – топливо составляет от 2 к 1 до 4 к 1. Одновременно внутрь цилиндрического корпуса 1 через воздуховоды 3 поступает со скоростью от 5 до 25 метров в секунду вторичный воздух 4 в количестве, обеспечивающем коэффициент избытка воздуха в камере сгорания от 1,5 до 5. При этом вторичный воздух 4 предварительно сжат до абсолютного давления от 0,3 до 0,7 Мпа. Вторичный воздух 4 движется по спирали в направлении выходной горловины 2, смешивается с горючей смесью 9, подаваемой горелкой 5. Горючая смесь 9 воспламеняется, топливо сгорает, в результате чего образуются дымовые газы 10 с температурой от 500 до 1000 градусов Цельсия. Дымовые газы 10 направляются из камеры сгорания к выходной горловине 2 и взаимодействуют с подводящими трубопроводами 8 цилиндрического корпуса 1. Взаимодействие дымовых газов 10 с подводящими трубопроводами 8 носит аэродинамический и теплообменный характер. В результате аэродинамического взаимодействия регулируется характер течения дымовых газов 10 в выходной горловине 2, а в результате теплообменного взаимодействия через подводящие патрубки 8 происходит предварительный подогрев горючей смеси в них до температуры от 250 до 350 градусов Цельсия, достаточный для начала процессов выхода летучих веществ и пиролиза сжигаемого древесного топлива.

Технический эффект, достигаемый при реализации заявленного устройства, заключается в предварительном подогреве горючей смеси, подаваемой горелкой, в подводящих трубопроводах за счёт их обтекания горячими дымовыми газами, образующимися в камере сгорания при горении горючей смеси.

Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов, состоящая из цилиндрического корпуса с выходной горловиной, внутрь которого подведены воздуховоды и горелка для сжигания пылевидного топлива, отличающаяся тем, что горелка для сжигания пылевидного топлива располагается вблизи выходной горловины цилиндрического корпуса и состоит из выходного патрубка и как минимум двух подводящих трубопроводов, расположенных осесимметрично под некоторым углом к оси цилиндрического корпуса, при этом ось выходного патрубка горелки располагается соосно с цилиндрическим корпусом, а направление движения горючей смеси, подаваемой горелкой, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов в выходной горловине цилиндрического корпуса, и воздуховоды располагаются вблизи противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, в котельных и т.п. для обеспечения самостоятельного розжига и стабилизации горения пылеугольных и водоугольных топливных смесей без использования дополнительных топлив розжига.

Вихревая пылеугольная горелка (варианты) // 2716642

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при организации сжигания угольной пыли в топках котлов, камер сгорания и печах. Вихревая пылеугольная горелка содержит центральный канал 2 с размещенным в нем растопочным устройством, вокруг центрального канала 2 и соосно с ним расположены кольцевой канал 3 растопочного воздуха, кольцевой канал 4 аэросмеси и кольцевой канал 5, по меньшей мере один, вторичного воздуха, в которых установлены лопаточные завихрители 6, 7, 8 по окружности внешней обечайки кольцевого канала 4 аэросмеси равномерно расположены аэродинамические преобразователи 12 потока.

Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива // 2684763

Изобретение предназначено для сжигания твердого пылевидного топлива в различных технологических процессах энергетики, ЖКХ, металлургии (паровые котлы, цементные печи, сушильные установки и т.д.).

Горелка на твёрдом топливе // 2665375

Изобретение относится к области энергетики. Горелка (10) на твердом топливе содержит канал (12) подачи горючего материала с помощью подаваемого воздуха, муфель (20) горелки, причем муфель (20) горелки разделен на муфель (22) основной нагрузки и муфель (21) частичной нагрузки, причем муфель (21) частичной нагрузки имеет от 5 до 10% объема муфеля (22) основной нагрузки, причем муфель (21) частичной нагрузки имеет в основном коническую форму, симметричную оси вращения с осью вращения (25), при этом муфель (22) основной нагрузки имеет в основном форму, симметричную оси вращения, с осью вращения (25), при этом ось вращения (25) муфеля (22) основной нагрузки является удлинением оси вращения (25) муфеля (21) частичной нагрузки и при этом муфель (22) основной нагрузки непосредственно примыкает к муфелю (21) частичной нагрузки.

Способ факельного сжигания низкосортных углей в котельных установках // 2658450

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для сжигания низкосортных углей и отходов их переработки в энергетических пылеугольных котлах.

Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива // 2647356

Изобретение относится к устройствам сжигания твердого пылевидного топлива и может быть использовано в процессах различного технологического назначения в энергетике, ЖКХ, металлургии, в паровых котлах, сушильных установках и т.д.

Вихревая пылеугольная горелка // 2646164

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при организации сжигания угольной пыли в топках котлов, камер сгорания и печах. Вихревая пылеугольная горелка содержит центральный канал 2 для размещения растопочного устройства, вокруг которого последовательно расположены кольцевые каналы: растопочного воздуха 3, по меньшей мере один кольцевой канал 4 подачи аэросмеси и два кольцевых канала вторичного воздуха - внутренний 6 и внешний 7, а в выходной части канала 4 аэросмеси установлены рассекатели потока 11, имеющие форму секторных участков утолщения внешней обечайки канала 4 аэросмеси с односторонним косым срезом входной части и расположенные равномерно по окружности канала 4 аэросмеси, в кольцевых каналах вторичного воздуха установлены лопаточные завихрители воздуха 14 и 15.

Двухступенчатая вихревая горелка // 2635178

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может найти применение в любой отрасли промышленности, связанной со сжиганием угольного топлива в вихревых топках.

Способ сжигания угля, подвергнутого механической и плазменной обработке // 2631959

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в любой энергетической установке по переработке угля в другие виды топлива. Способ сжигания угля, подвергнутого механической и плазменной обработке, включает механическую активацию, воспламенение и сжигание, уголь предварительно дробят и разделяют на мелкодисперсную и крупнодисперсную фракции, из которых мелкодисперсную фракцию угля подвергают механической активации и доводке тонины до размера частиц зерна 40 мкм и менее, затем полученный уголь микропомола вводят тангенциально за счет инжекции в первую газификационную ступень и воспламеняют с помощью стартового плазмотрона, причем ввод осуществляют в направлении, противоположном направлению тангенциального впрыска плазменной струи из стартового плазмотрона, крупнодисперсную фракцию угля, воздушный поток и продукты сгорания угля микропомола из первой газификационной ступени одновременно вводят во вторую газификационную ступень по касательной к ее продольной оси и в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси второй газификационной ступени, пылеугольную смесь воспламеняют с помощью продуктов сгорания угля микропомола, используя теплоту сгорания угля микропомола, при этом эффективность процесса газификации и сжигания пылеугольной смеси во второй газификационной ступени обеспечивают за счет импульсного включения дополнительного управляющего плазмотрона, причем впрыск плазменной струи из дополнительного управляющего плазмотрона осуществляют вдоль оси второй газификационной ступени, перпендикулярно плоскости ввода пылеугольной смеси и в направлении, совпадающем с направлением осевого перемещения продуктов сгорания пылеугольной смеси внутри второй газификационной ступени.

Горелка для топлива в форме частиц // 2587020

Изобретение относится к области энергетики. Горелка (1) для топлива в форме частиц, в частности из биомассы, с первичной трубой (3) и расположенной в первичной трубе (3) центральной трубой (2), причем первичная труба (3) и центральная труба (2) образуют зазор (4) для обеспечения направления потока из топлива в форме частиц и газообразного средства для горения от конца со стороны входа к отверстию первичной трубы (3) со стороны выхода, центральная труба (2), в продольном направлении горелки (1), заканчивается перед первичной трубой (3), при этом предусмотрено по меньшей мере одно устройство для центрирования потока внутри первичной трубы (3) в области конца первичной трубы (3) со стороны выхода.