Устройство пульсирующего горения

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания газообразного топлива. Изобретение позволяет повысить надежность работы. Розжиг устройства производится в режиме стационарного горения. Для этого через патрубок 2 подают воздух в количестве 15-20% номинального расхода, а через патрубок 4 и коллектор 3 - газ. Воздух и газ смешиваются, в камере 16 смешения. Часть смеси поступает в камеру 14 воспламенения, . где поджигается от электрического разряда между стержнем 27 и корпусом запальника 12 и воспламеняет основную часть смеси в полости горелочного туннеля 7. Затем устройство выводится на номинальный расход воздуха и газа. Для перевода устройства в режим пульсирующего горения резким открытием запорно-регулирующего клапана 24 в пульсатор 11 подают сжатый воздух, который, передвинув поршень 25, через отверстия 34 поступает в камеру 16 смешения, увеличивая объем смеси, что приводит к скачкообразному повышению скорости струи на выходе из устройства. После выхлопа воздуха в пульсаторе 11 резко снижается давление и поршень 25 под воздействием пружины 28 перекрывает отверстие 34, после чего цикл повторяется. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1455130 А1 (51)4 F 23 С 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4279186/24-06 (22) 26.05.87 (46) 30.01.89. Бюл, ¹ 4 (71) Запорожский,машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) П.Г.Краснокутский, В.А.Кривандин, Н.Ф.Петров, А.В.Шперный и В.А.Мар-. тынов (53) 662.951.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1048240, кл. F 23 С 11/04, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ (57) Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания газообразного топлива. Изобретение позволяет повысить надежность работы. Розжиг устройства производится в режиме стационарного горения.

Для этого через патрубок 2 подают воздух в количестве 15-20Х номинального расхода, а через патрубок 4 и коллектор 3 — газ. Воздух и газ смешиваются в камере 16 смешения. Часть смеси поступает в камеру 14 воспламенения, где поджигается от электрического разряда между стержнем 27 и корпусом запальника 12 и воспламеняет основную часть смеси в полости горелочного туннеля.7. Затем устройство выводится на номинальный расход воздуха и газа, Для перевода устройства в режим пульсирующего горения резким открытием запорно-регулирующего клапана 24 в пульсатор 11 подают сжатый воздух, который, передвинув поршень 25, через отверстия 34 поступает в камеру

16 смешения, увеличивая объем смеси, что приводит к скачкообразному повышению скорости струи на выходе из устройства. После выхлопа воздуха в пульсаторе 11 резко снижается давление и поршень 25 под воздействием пружины 28 перекрывает отверстие 34, Д после чего цикл повторяется. 2 ил.

1455130

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания газообразного топлива в различных отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 изображено устройство пульсирующего горения, общий вид; на фиг. 2 — воздушный пульсатор, общий вид.

Устройство пульсирующего горения содержит корпус 1 с патрубком 2 для подвода воздуха, газовый коллектор 3 с патрубком 4 для подвода газа и газо-15 выпускными отверстиями 5, горелочную плиту 6, горелочный туннель 7 с выходным соплом 8, воздухораспределитель 9 с отсекающим экраном 10, установленным на входном торце воздухо- 20 распределителя 9 соосно с ним, воздушный пульсатор 11, на торце которого установлен запальник 12 с конусным отверстием 13, камеру 14 воспламенения, соединенную с полостью воздухо- 25 распределителя 9 посредством отверсо тий 15, выполненных под углом 45-90 к оси, и камеру 16 смешения.

Входной участок воздухораспределителя 9 выполнен в виде удлиненной трубы, частично перекрывающей патрубок 2. Ьоздухораспределитель 9 цент.рируется в горелочном туннеле 7 с помощью двух кольцевых выступов 17, между которыми располо::;. ..на кольцевая выточка 18. В кольцевых выступах 17 выполнены отверстия 19 21> предназначенные для подачи воздуха на охлаждение внутренней стенки горелочного туннеля 7, а также внутренней и внешней поверхностей отсекающего экра40 на 10.

Воздушный пульсатор 11 содержит корпус 22 с патрубком 23 и запорнорегулирующим клапаном 24 для подачи сжатого воздуха, поршень 25, образующий единый узел с изолятором 26 стержнем 27, пружину 28 и регулирующую гайку 29 с отверстиями 30 для подачи сжатого воздуха к поршню 25, неподвижный стержень 31, изолированный от корпуса 22 посредством втулки 32 из диэлектрика, z> трубку 33, напрессованную на стержень 31 и обеспечивающую электрический контакт последнего со стержнем 2". В стенке кср 55 пуса 22 под углом 45-90 к оси выполнен по окружности ряд отверстий 34, суммарная площадь сечения которых превышает площадь сечения патрубка 23.

Стержень 27 расположен в конусном отверстии 13 запальника 12 с минимальным радиальным зазором 1,5-2, Омм, и в крайнем левом положении поршня 25 выступает внутрь камеры 14 воспламе- нения на 10-15 мм.

Устройство пульсирующего горения работает следующим образом °

Вначале производят розжиг устройства в режиме стационарного горения, Для этого через патрубок 2 подают воздух в количестве 15-207 номинального расхода. К стержню 31 и корпусу 1 подключают через прерыватель источник высокого напряжения (не показаны), а затем через патрубок 4 подают газ в коллектор 3. Выходя из отверстий 5, газ поступает в камеру 16 смешения, где, смешиваясь с воздухом, образует горючую гаэовоздушную смесь. Часть газовоздушной смеси через отверстия

15 подается в камеру 14 воспламенения, в которой воспламеняется от искры, возникающей вследствие электрического разряда в минимальном зазоре между стержнем 27 и корпусом запальника 12 ° От высокотемпературного факела запальника 12 воспламеняется основная часть гаэовоздушной смеси, поступающей непосредственно в полость горелочного туннеля 7.

Воздух, поступающий в устройство через патрубок 2, воздухораспределителем 9 разделяется на два потока: основной, идущий в камеру 16 смешения на образование газовоздушной смеси, и вторичный, который, проходя после" довательно через кольцевой зазор между корпусом 1 и воздухораспределителем 9 и отверстия 1 9, поступает в кольцевую выточку 18. Затем через отверстия 20 воздух подается на охлаждение внутренней стенки туннеля 7 и наружной поверхности отсекающего экрана 10, а через отверстия 21 — на охлаждение внутренней поверхности последнего.

Постепенным повышением расходов газа и воздуха выводят устройство на номинальный режим стационарного горения, для которого характерным является постоянная, не изменяющаяся во времени, скорость истечения струи продуктов сгорания из сопла 8.

После выхода устройства на установившийся режим работы источник высокого напряжения отключают, а к стерж5130 з 145 ню 31 и корпусу 1 подключают прибор контроля пламени.

Для перевода устройства в режим пульсирующего горения резким открытием эапорно-регулирующего клапана 24 в пульсатор t 1 через патрубок 23 подают сжатый воздух, который, проходя через отверстия 30 в регулирующей гайке 29, воздействует на поршень 25.

Под действием силы давления сжатого воздуха поршень 25 передвигается в сторону запальника 12, сжимает пружину 28 и открывает отверстия 34, через которые сжатый воздух поступает в камеру 16 смешения, в результате чего увеличивается объем газовоздушной смеси и, как следствие, резко возрастает количество продуктов сгорания в горелочном туннеле 7, Это приводит к скачкообразному повышению скорости струи на выходе из устройства.

Так как суммарная площадь сечения отверстий 34 превышает площадь сечения патрубка 23, то после выхлопа воздуха из пульсатора 11 в последнем происходит резкое снижение давления, и результате чего поршень 25 под действием силы упругости пружины 28 возвращается в исходное положение и перекрывает отверстия 34. При этом прекращается подача воздуха из пульсатора 11 в камеру 16 смешения, что приводит к уменьшению объема продуктов сгорания в горелочном туннеле 7, вследствие чего резко снижается скорость струи на выходе °

На этом завершается цикл работы, 5 в результате которого на струю продуктов сгорания, истекающую из сопла 8 с постоянной скоростью, накладывается дополнительный положительный импульс движения.

После перекрытия отверстий 34 коршнем 25 давление в пульсаторе 11 вновь начинает возрастать за счет поступления сжатого воздуха через патрубок

15 23, что приводит к перемещению поршня 25 в сторону запальника 12. Цикл повторяется.

Формула изобретения

Устройство пульсирующего горения, содержащее корпус с воздушным патрубком и газовым коллектором, подключенными к камере смешения, а также каме25 ру воспламенения с запальником и воздушный пульсатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, воздушный пульсатор выполнен в виде цилиндра со своим воз30 душным патрубком и подпружиненным поршнем, установленного по оси каме" ры смешения, подключенного к ней посредством отверстий, выполненных в боковых стенках цилиндра в зоне перемещения поршня.