Способ сжигания жидкого топлива

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.76 (21) 2319369/24-0 с присоединением заявки Ж (23) П риоритет

Опубликовано 25.05.79, Бюллетень Ме 19

Гесудерстееиный иеиитет

СССР ее делам изобретений в еткритий

Дата опубликования описания 27.05.79 (72) Авторы изобретения

В. Г. Базаров, Г. A. Смага, 3. Ф. Капчиц и А. В. Кузьмин

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго

Орджоникидзе и Московское отделение Бентрального научноисследовательского и проектно-конструкторского котлотурбинного института им. И. И. Ползунова (7I) Заявители (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛ ЩА

Изобретение относится к теплоэнергетическим установкам и предназначено для сжигания преимущественно вязких жидких топлив в камере сгорания стационарных газотурбинных двигателей, топках паровых

5 котлов и т.д.

: Известны конструкции устройств для возбуждения ультразвуковых колебаний в форсунках (11. Они обеспечивают доста- точно дисперсное распыление, однако пригодны лишь в диапазоне небольших расходов топлива и маловяэких топлив, поскольку ультразвуковые колебания не обеспечивают разрушения вязких жидкостных пелен толщиной 1 мм и более, а продукты сгорания содержат повышенное содержание окислов азота.

Известны также способы сжигания жидкого топлива путем его вспенивания смесью воздуха с продуктами сгорания.и последую- О щего распыления полученной пены вторич- ным воздухом в зоне горения L2 .

Недостатком данного способа является грубое распыление, так как вязкое топливо образует малократную топливную пену с отношением объемов воздуха к топливу не выше 20, содержашую крупные воздушные пузырьки и толстые топливные перегородки, которые; разрушаясь вторичным потоком воздуха, образуют крупные ттапли.

Белью изобретения является обеспечение высокой полноты сгорания при малом содержании окислов азота в продуктах сгоракия.

Это достигается тем, что вспенивание топлива осуществляют в поле акустических . колебаний.

На чертеже схематически изображена установка для осуществления предложенногс способа.

Установка содержит камеру 1 сгорания с патрубком 2 подачи вторичного воздуха, установленную на входе в камеру 1 топливную форсунку 3 и воздушный завихритель

4. На выходе из камеры 1 сгорания установлены теплообменник 5 и выхлопная труба 6. К форсунке 3 с помощью пенопровода 7 подключен пеногенератор 8 с жидкост663964

Способ сжигания жидкого топлива путем его всленивания смесью воздуха с

- " йрод ктами сгорания и последующего распыления .полученной пены вторичным воздухом в зоне горения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьпйения полноты сгорания, вспенивание тойлива

I осуществляют в поле акустических колебаний.

Источники информации, принятые во

45 внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 399681, кл. F 23 2 1 1/34, 1971..

2. А вторское свидетельство СССР № 552469, кл. F 23 3 5/06, 1974 !

3 ной,и газовой полостями, разделенными пакетом сеток 9. К патрубкам 10 и 11 пеногенератора 8 подключены топливоподающая магистраль 12 и ежекционный насос

13, нагнетаюпМа часть 14 которого присоединена к воздушному компрессору 15, а всасывающая часть 16 через дроссель 17 подключейа к выхлопной трубе 6.

Дроссель 17 может быть также соединен . с другим местом тракта продуктов сгорания, в частности с камерой 1 сгорания.

В топливной полости пеногенератора 8 установлен источник акустических колебаний 18, генерирующий колебанйя с чаcroй от едиц до десятков. Килогерц. В !5 патрубке 2 подачи вторичного воздуха может быть установлен источник 19 ультразвуковых колебаний для интенсификации разрушения топливной пены.

При подводе в пеногенератор 8 воэдуza от компрессора 15, а топлива из магистрали 1 2, в нем образуется топливо -воздушная пена, которую по пенопроводу 7 подают к форсунке 3. Вторичный воздух, подаваемый от воздуходувки .через патрубок 2, завихривается в завихрителе 4 и, взаимодействуя с истекающими иэ форсун.ки 3 струями топливной пены, диспергир ет их на капли, смешивается с топливом, которое сгорает в камере 1, Образующиеся при этом горячие продукты сгорания ow дают тепло в теплообменнике 5 и сводячся через выхлопную трубу 6. При открытии дросселя 1 7 в поток вторичного воздуха будут подмешиваться эжектируемые насосом 13 продукты сгорания. Подйтючение к источнику питания генератора- Иц стй=" ческих колебаний 18 способствует повышению кратности и дисперсности пены.

Эффективность воздействия колебаний на кратность и дисперсность пенйдля вязких жидкостей мала и резко возрастает. при подводе к воздуху продуктов сгорания. Совместное действие:колебаний в пеногенераторе и подмешивание к пенообразующему воздуху йродуктов сгорайия обеспечивает высокую дисперсность пены и ее кратность, достаточную для обеспечения величины С1 в газовых пузырьках, 4 близких к сгехиометрическим. Доводка, пеногенератора по оптимальной величине о, при которой обеспечивается наиболее эффективное сжигание, производится дросселем 17, пбсле чего в процвссе эксплуатации он может быть зафиксирован или заменен дроссельной шайбой, При этом, из-за балластировки топливно-воздушной смеси в пузырьках пены продуктами сгорауия температура ее горения на 300-400оС ниже стехиометрической, что предотвращает образование окислов азота.

Нагрев топлива и удаление из его сосTBBB летучих в сочетании с возбуждением в нем при вспенивании акустических колебаний способствует получению существенно более дисперсной пены с высокой кратностью и образованию в газовых лузырьках подготовленной дпя сгорания смеси паров легких фракций с первичным воздухом и продуктами сгоранйя, содержащими активные неравновесные соединения (кетоны, альдегиды, гидроокислительную группу и т.п.), которые способствуют при разрушении пены в камере 1 сгорания быстрому сгоранию этой смеси у корня топливного факела. Это интенсифицирует подвод тепла к неиспарившемуся вязкому топливу, быстрому его прогреву и испарению.

Формула изобретения

663964

7avn ufo

Составитель С. Гудкова

Техред Л. Алферова Корректор С. 111екмар

Редактор Т. Клюкина

Заказ 2969/35 Тираж 648 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4