Устройство для сжигания водородно-кислородной смеси

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива. Устройство для сжигания водородно-кислородной смеси содержит камеру сгорания со слоем жидкости в ее нижней части, устройство подачи жидкости, трубопровод с соплом и устройство поджига. Трубопровод с соплом расположен в жидкостном затворе с рассекателем, установленным над соплом и снабженным кожухом, выполненным в виде полого усеченного конуса и установленным коаксиально рассекателю с диффузором, направленным вверх от рассекателя. Уровень жидкости в жидкостном затворе камеры сгорания установлен не ниже уровня верхних кромок кожуха рассекателя. Изобретение позволяет обеспечить безопасное сжигание водородно-кислородной смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть широко использовано для безопасного сжигания водородно-кислородной смеси, преимущественно в энергетике и в коммунально-бытовом хозяйстве.

Известно устройство для сжигания различных загрязненных топлив без их предварительной подготовки к сжиганию, которое содержит топочную камеру и устройства регулируемой подачи окислителя и топлива из бункера с гидрозатвором (Патент РФ №2066022, F 23 C 1/00, 1996 г.) [1].

Недостатком известного устройства является засорение окружающей среды экологически вредными газовыми и зольными отходами и непредназначенность устройства для сжигания водородно-кислородной смеси.

Известен способ обеспечения безопасной работы горелок с предварительным смешением газообразного топлива и окислителя. Устройство содержит камеру смешения с сопловыми отверстиями, к которой подходят газовая, кислородная магистрали и магистраль негорючего газа с отсекателем, где при отключении горячего газа и окислителя отсекатель должен открыться и продуть камеру смешения негорючим газом, что должно исключить взрыв (А.с. СССР.№211553, F 23 C 3/01, 1968 г.) [2].

Недостатком известного устройства является высокая опасность взрыва камеры смешения, например, из-за отказа отсекателя.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для сжигания горючей смеси, которое содержит камеру сгорания с расположенной в ее нижней части барботажной ванной и слоем горючей жидкости, устройство подачи горючей жидкости, трубопровод с соплами для подачи окислителя в жидкость и устройство поджига полученной газовой смеси (А.с. СССР №432317, F 23 С 3/00, 1975 г.) [3].

Недостатком данного устройства является загрязнение окружающей среды вредными выбросами, высокая стоимость и невозобновляемость сжигаемого углеводородного топлива.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании безопасного устройства для сжигания дешевого и экологически чистого топлива - водородно-кислородной смеси.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для сжигания водородно-кислородной смеси, содержащем камеру сгорания со слоем жидкости, например водой, в ее нижней части, устройство подачи жидкости, например, выполненное в виде поплавкового регулятора уровня жидкости, трубопровод с соплом и устройство поджига, например, выполненное в виде искрового поджигающего устройства. Согласно изобретению трубопровод с соплом выполнен расположенным в жидкостном затворе с рассекателем, установленным над соплом и снабженным кожухом, выполненным в виде полого усеченного конуса и установленным коаксиально рассекателю с диффузором, направленным вверх от рассекателя. Причем рассекатель и кожух рассекателя выполнены из металла, например, из листовой стали. При этом уровень жидкости в жидкостном затворе камеры сгорания может быть установлен и поддерживаться не ниже уровня верхних кромок кожуха рассекателя.

Сущность изобретения показана на чертежах.

На фиг.1 показан схематичный разрез устройства.

На фиг.2 показан вид по стрелке А на фиг.1.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Устройство для сжигания водородно-кислородной смеси содержит камеру сгорания 1 со слоем жидкости 2 в ее нижней части, трубопровод 3 с соплом 4, расположенный в жидкостном затворе для подачи газовой смеси от источника 5, например от генератора водородно-кислородной смеси, рассекатель 6, установленный над соплом и снабженный кожухом 7, выполненным в виде полого усеченного конуса и установленным коаксиально рассекателю с диффузором направленным вверх от рассекателя, устройство 8 подачи жидкости в камеру сгорания, выполненное в виде, например, поплавкового регулятора уровня, которое поддерживает уровень жидкости в камере сгорания не ниже уровня верхних кромок кожуха рассекателя, трубопровод 9 возврата конденсата в цикл из отходящих газов, линию 10 подпиточной воды, устройство поджига горючей смеси 11, например, искрового действия, вентиляционный люк 12 камеры сгорания, дымовую трубу 13 и обратный клапан 14 на трубопроводе с соплом.

Устройство для сжигания водородно-кислородной смеси работает следующим образом.

Перед началом работы нижнюю часть камеры сгорания 1 (фиг.1-2), из подпиточной линии 10, через устройство 8 подачи жидкости, заполняют жидкостью 2, например водой, до уровня не ниже верхних кромок кожуха 7 рассекателя и поддерживают его, например, поплавковым регулятором уровня на весь период работы устройства. Закрывают вентиляционный люк 12 камеры сгорания 1. Включают устройство 11 поджига газовой смеси, например, искрового действия. Затем от источника 5, например, от генератора водородно-кислородной смеси, газовую смесь по трубопроводу 3, через сопло 4 в слое жидкости 2 и через обратный клапан 14 подают под рассекатель 6. Поступившую газовую смесь рассекатель 6 разбивает на мелкие пузырьки, а кожух 7 рассекателя по диффузору, направленному вверх от рассекателя 6, благодаря эрлифтному подъему жидкости 2 пузырьками газовой смеси и ее циркуляции в кожухе 7 рассекателя формирует из газовой смеси факел, который затем поджигается устройством 11 поджига. Продукты горения из камеры сгорания 1 удаляют через дымовую трубу 13 в атмосферу. Конденсат воды из дымовой трубы 13 по трубопроводу 9 возвращают в цикл, что экономит подпиточную воду и повышает КПД устройства.

При остановке устройства выключают источник 5 водородно-кислородной смеси, выключают устройство 11 поджига газовой смеси, для вентиляции камеры сгорания 1 открывают вентиляционный люк 12. При взрывах в камере сгорания 1 слой жидкости в ее нижней части срабатывает как жидкостный затвор, обратный клапан 14 перекрывает путь жидкости 2 к источнику 5 газовой смеси, а взрывная волна расширяется в дымовую трубу 13.

Предлагаемое устройство для сжигания водородно-кислородной смеси в эксплуатации абсолютно безопасно, дает возможность широко использовать дешевое и экологически чистое топливо, полученное разделением воды на составные части.

1. Устройство для сжигания водородно-кислородной смеси, содержащее камеру сгорания со слоем жидкости в ее нижней части, устройство подачи жидкости, трубопровод с соплом и устройство поджига, отличающееся тем, что трубопровод с соплом расположен в жидкостном затворе с рассекателем, установленным над соплом и снабженным кожухом, выполненным в виде полого, усеченного конуса и установленным коаксиально рассекателю с диффузором, направленным вверх от рассекателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уровень жидкости в жидкостном затворе камеры сгорания установлен не ниже уровня верхних кромок кожуха рассекателя.