Способ сжигания жидкого топлива

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 .(21) 5004891/06 (22) 08.0791 (46) 30.1093 Бюа Ия 39-40 (75) Пелых С.Н. Бут Н.П.; Акулов С.Н. (73) Пелых Сергей Николаевич (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА (57) Использование: для сжигания жидкого топлива, (в) RU (и) 2002161 С1 (51) 5 F23C5 32 Е21В7 14 например, в устройствах для термического разрушения горных пород. Сущность изобретения: поток жидкого топлива подают в камеру сгорания в виде вращающегося цилиндрического слоя. а газообразный окислитель вводят в поток топлива перпендикулярно образующей цилиндрического слоя. 1 ил.

2002161

Изобретение относится к способам сжигания жидкого топлива, осуществляемым, например, в устройствах для термического разрушения горных пород, и может найти применение в горной, строительной и других отраслях промышленности.

Известен способ сжигания жидкоготоплива путем предварительного подогрева жидкого топлива и: газообразного окислителя и ввода их в камеру сгорания в виде сиес.и.

Недостаток иэвестногр способа состоит в невысокой;полноте: сгорания. топлива, обусловленной низкой эффективностью подогрева компонентов:.и. низким. качеством подготовки топливной смеой к сжиганию:. .Известен. также способ сжи ания жидкого: топлива, .включэющий предварительный подогрев гаэообрааного окислителя, подачу его в камеру:сгорания одновременно с вйрыскиванйем жидкого топлива.

По технической сущности и дости гаемому эффекту этот. способ являетея наиболее близким к заявляемому и выбран в качестве прототипа. .Недостаток данного способа сжигания жидкого топлива текже состоит.в невысокой полноте. сгорания топлива.из-эа низкого:ка- чества подготовки топливмой смеси. Целью изобретения является повышение коэффициента.полноты сгорания топлива.эа счет улучшения качества подготовки топливной см.еc и.

: Погтавленная цель достигается в способе сжигания жидкого топлива. включающем предварительный подогрев газообразного окиалитела,:подачу его в.камеру сгорания. подачу в камеру сгорания жидкого топлива. ,тем„что потоМ жйдкого топлива подают в камеру сгорания: в. виде вращающегося цилиндрического слоя,. а газообразный окислитель вводят в поток топлива перпендикул я рно. образующей цилиндрическо го слоя, Отличительными признаками заявляемого способа являются: .подача жидкого топлива в камеру сгорания в виде вращающетося цилиндрического слоя; ввод газообразйого окислителя в поток топлива перпендикулярно образующей цилиндрического слоя, В процессе исследований патентной и научно-технической литературы не обнаружены технические решения. сходные с заявляемыми отличиями, на основании чего сделан вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям "новизна" и "существенные отличия", благодаря тому, что поток жидкого топлива вводят в камеру сгорания в виде вращающегося цилиндрического слоя. и вводу в этот поток горячего газообразного окислителя перпендикулярно образующей цилиндрического слоя, резко возрастает поверхность динамического и теплового воздействия окислителя на топливо, возрастает интенсивность процесса смесеобра"0 эования, улучшается качество подготовки топливной смеси и, как следствие этого, происходит повышение полноты сгорания жидкого топлива, Легкие фракции жидкого топлива, испаряясь, смешиваются с гаэооб15 разным окислителем, образуя топливовоэдушную смесь, способствующую надежной стабилизации пламени в камере сгорания;

На чертеже nðåäñòàâëåíà схема устрой20 ства, в котором реализуется заявляемый способ.

Устройство содержит камеру сгорания 1 с сопловым отверстием 2, кожух 3, дефлектор 4. кольцевой коллектор 5; завихритель 6 газообразногоокислителя,распределительную головку 7, штуцер 8 подвода газообразного окислителя, штуцер 9 подвода топлива, воздушные каналы 10, топливный канал 11, завихритель топлива 12, отверстия 13 в стенке топливного канала 11, Способ осуществляют следующим образом.

Жидкое топлива подводят к завихрителю топлива 12. Проходя через эавихритель

35 12, поток топлива в виде вращающегося цилиндрического слоя проходит через топливный канал 11, Газообразный окислитель, нагретый при прохождении по каналам 10, попадает в кольцевой коллектор 5. Из коль40 цевого коллектора 5 часть газообразного окислителя подают через эавихритель 6 в камеру сгорания 1. а остальная часть газообразного окислителя через отверстие 13 попадает в топливный канал 11 перпендикулярно образующей цилиндрического потока топлива. Газообразный окислитель пронизывает цилиндрический вращающийся слой топлива множеством мелких пузырьков, образованию которых способствует вращение

50 слоя, оказывающих на слой динамическое турбулизирующее воздействие и тепловое воздействие, за счет которого топливо эффективно нагревается. Легкие фракции топлива испаряются и выносятся пузырьками в приосевую зону топливного канала 11, где происходит их перемешивание и образование легковоспламеняющейся топливной смеси. Из топливного канала 11 в камеру сгорания 1 истекает периферийный поток нагретого и сильно турбулизированного

2002161 жидкого топлива и центральный поток смеси паров легких фракций жидкого топлива и газообразного окислителя. Центральный поток, попадая в камеру сгорания, встречается с реверсивным потоком продуктов сгорания и воспламеняется. образуя приосевую зону устойчивого воспламенения. Периферийный поток. истекая из топливного канала 11, распадается; обеспечивая мелкодисперсный распыл топлива, капли которого попадают в закрученный поток нагретого газообразного окислителя, попадающего в камеру сгорания 1 через эавихритель 6, В закрученном потоке нагретого газообразного окислителя мелкие капли подогретого топлива. быстро испаряются и смешиваются с окис. лителем, образуя топливную смесь. которая воспламеняется от потока продуктов сгора, ния приосевой.зоны. Продукты сгорания движутся по направлению к сопловому отверстию 2, где разгоняются и истекают из камеры сгорания. 3а счет закрутки потока в камере сгорания 1 образуется приосевой ре.версивный поток. который увлекает продукты сгорания навстречу топливной смеси.

Формула изобретения

СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА; включающий предварительный подогрев газообразного окислителя, его подачу и жидкого топлива в камеру сгорания.

Пример. В камеру сгорания подают под давлением 0,5-0,7 МПа воздух. Расход воздуха 50-60 г/с. В топливный канал подают дизельное топливо с расходом 3-4 г/с, 5 Внутренний диаметр камеры сгорания 32 мм, диаметр критического сечения сопла камеры сгорания 11,5 мм, внутренний диаметр топливного канала 14 мм. Отношение площадей отверстий в стенке топливного

10 канала и проходных сечений в завихрителе воздуха 0.24, Полнота сгорания топлива составит 0;91-0,96.

Технико-экономические преимущества

15 заявляемого способа по сравнению со способом-прототипом состоят в повышении полноты сгорания топлива с 0,75.-0,85 (у прототипа) до 0,91-0,96 (по заявляемому способу) эа счет улучшения качества подго20 товки топливной смеси, (56) 1, Авторское свидетельство СССР

N. 1465525. кл. Е 21 В 7/14, 1989.

2, Авторское свидетельство СССР

25 N- 209369, кл. Е 21 С 37/16, 1968, отличающийся тем, что поток жидкого топ.лива подают в каМеру сгорания s виде вращающегося цилиндрического . слоя, а

30 газообразный окислитель вводят в поток топлива перпендикулярно к образующей цилиндрического слоя.