Система электрического зажигания

Система электрического зажигания содержит источник высокого напряжения, соединенный с ним своим нижним концом токопровод и электрозапальник. Токопровод выполнен из состыкованных трубчатых секций, внутри которых между торцевыми изоляторами натянута металлическая токопроводящая струна. Электрозапальник пристыкован к верхнему концу токопровода. В его полом цилиндрическом корпусе с дренажным отверстием размещена внутренняя часть центрального составного электрода. Наружная часть центрального составного электрода в виде продуваемой трубки на торце образует искровой промежуток с дугой полой трубки защитной решетки. Центральный составной электрод полностью выполнен полым с продувочными отверстиями на внутренней его части. Концы полых трубок решетки, имеющие в наивысших частях дуг продувочные отверстия, направлены внутрь полости цилиндрического корпуса электрозапальника. Дренажные отверстия выполнены в торце цилиндрического корпуса и торцах трубных секций токопровода. Все внутренние полости сообщаются между собой через дренажные отверстия во фланцевых соединениях, кроме самого нижнего от кожуха источника высокого напряжения фланцевого соединения, выше которого выполнено наружное дренажное отверстие из полости трубчатой секции токопровода. Изобретение позволяет повысить надежность работы системы электрического зажигания. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и нефтехимпереработке, в частности к устройствам электророзжига горелок факельных устройств.

Известны системы электрического зажигания в факельных оголовках факельных установок (Патенты RU №2344345 F23Q 9/08, RU №90532 F23Q 9/08, RU №76422 F23D 14/02), содержащие электроды для искрового воспламенения с токопроводом от источника высокого напряжения. Во всех случаях электрод запальника находится под воздействием температур выше температуры плавления металла, а также под воздействием термоударов.

Известна система электрического зажигания (Патент RU №60681 F23Q 21/00), содержащая электроразрядник и секционный токопровод для удаления источника высокого напряжения из зоны высоких температур, причем токопровод высокого напряжения выполнен из голой металлической струны внутри по центру трубы, состоящей из отдельных глухих секций, жестко соединенных между собой.

Недостатком этой конструкции является незащищенность от термоударов, высоких температур и внешних климатических воздействий самого разрядного устройства. Кроме того, накапливающийся конденсат и проникающая в замкнутые секции жидкость снаружи через неплотности может привести к электроразряду струны на корпус секции.

Известна система электрического зажигания, содержащая центральный электрод, защитную решетку и корпус, выполненные из трубок (Патент RU №81788 F23Q 21/00).

Недостаток этой системы электрического зажигания заключается в низкой жаропрочности конструкции в целом и трубок в частности. Наружная часть центрального электрода продувается горячим воздухом практически из зоны пламени, т.е. охлаждение неэффективно, что приводит к преждевременному сгоранию трубок и, т.о., к необходимости полной замены электрозапальника.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы системы электрического зажигания путем повышения электропрочности центрального электрода и токопровода, а также снижения жаровой нагрузки на конструкцию за счет более интенсивного воздушного охлаждения.

Сущность изобретения заключается в том, что в системе электрического зажигания, содержащей источник высокого напряжения, соединенный с ним своим нижним концом токопровод, выполненный из состыкованных трубчатых секций, внутри которых между торцевыми изоляторами натянута металлическая токопроводящая струна и, пристыкованный к верхнему концу токопровода, электрозапальник, в полом цилиндрическом, с дренажным отверстием, корпусе которого размещена внутренняя часть центрального составного электрода, а наружная часть электрода в виде продуваемой трубки на торце образует искровой промежуток с дугой полой трубки защитной решетки, центральный составной электрод полностью выполнен полым с продувочными отверстиями на трубке внутренней его части, концы полых трубок решетки, имеющие в наивысших частях дуг продувочные отверстия, направлены внутрь полости цилиндрического корпуса электрозапальника, а дренажные отверстия выполнены в торце цилиндрического корпуса и торцах трубных секций токопровода, все внутренние полости которых сообщаются между собой через дренажные отверстия во фланцевых соединениях, кроме самого нижнего от кожуха источника высокого напряжения фланцевого соединения, выше которого выполнено наружное дренажное отверстие из полости токопровода.

Кроме того, наружное дренажное отверстие трубчатой секции токопрововода выполнено в виде присоединительного патрубка к источнику принудительной подачи воздуха или горючего газ, а в защитной решетке вершины дуг с продувочными отверстиями жестко закреплены внутри диагональных боковых отверстий конической втулки, причем защитная решетка с центральным составным электродом выполнены съемными.

Дренажные отверстия в торцах фланцевых соединений направлены к внутренней стенке трубчатых секций токопровода.

На Фиг.1 изображен общий вид системы электрического зажигания, на Фиг.2 - конструкция электрозапальника с фланцевым соединением.

Система содержит источник высокого напряжения (не показан) под кожухом 1, токопровод из состыкованных трубчатых секций 2, электрозапальник 3 с центральным составным электродом 4 и защитной решеткой 5, образующие искровой зазор 6.

Центральный составной электрод 4 выполнен полым, из трубки наружной части 7 и трубки внутренней части 8, изолированных от полого цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3 верхним 10 и нижним 11 изоляторами. Верхний изолятор защищен конусным экраном 12. На трубке внутренней части 8 центрального составного электрода 4 выполнены боковые продувочные отверстия 13, образующие герметичное соединение внутренней полости всего центрального составного электрода 4 с внутренней полостью цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3.

Во фланцевых соединениях 14 цилиндрического корпуса 9 и трубчатых секций токопровода 2 выполнены дренажные торцевые сквозные периферические отверстия 15, образующие герметичное сообщение полости корпуса 9 электрозапальника 3 с внутренней полостью всех трубчатых секций токопровода 2.

Защитная решетка 5 выполнена из не менее двух согнутых полых трубок 16, концы которых закреплены в съемной крышке 17 цилиндрического корпуса 9, образуя герметичное соединение внутренней полости трубок 16 с внутренней полостью цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3.

В вершинах дуговых изгибов полых трубок 16 защитной решетки 5 имеются продувочные отверстия 18, расположенные над торцом трубки наружной части 7 центрального электрода 4. Трубка нижней части 8 центрального электрода 4 соединена с источником высокого напряжения через металлическую струну, натянутую внутри тубчатых секций токопровода 2 между торцевыми изоляторами (не показано).

Вершины дуг полых трубок 16 защитной решетки 5 с продувочными отверстиями 18 жестко закреплены внутри диагональных боковых отверстий конической втулки 19, которая с торцом трубки наружной части 7 центрального электрода 4 образует искровой зазор 6.

Выше фланцевого соединения без дренажных отверстий, соединяющего кожух 1 источника высокого напряжения с нижней трубчатой секцией токопровода 2, из полости трубчатой секции токопровода 2 выполнено наружное дренажное отверстие с патрубком 20 для сообщения полости с окружающим пространством.

Система работает следующим образом.

Искровой разрядный промежуток 6 размещают в зоне розжига газовой смеси, подаваемой на дежурную горелку или оголовок факела. После подачи электропитания на источник высокого напряжения, а затем с источника посредством трубчатого токопровода 2 - на электрозапальник 3, между центральным электродом 4 и втулкой 19 или дугами полых трубок 16 защитной решетки 5 в искровом зазоре 6 возникает высковольтный электрический разряд. Происходит розжиг газовой смеси, подаваемой в оголовок факела по газовой трубе.

В полости цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3 и трубчатых секций токопровода 2, находящихся под воздействием ударных знакопеременных температурных нагрузок до 1000°С, может образоваться конденсат. Сброс конденсата произойдет через дренажные отверстия 15 в торцах цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3 и трубчатых токопроводов 2 во фланцевых соединениях 14 и через отверстие с патрубком 20 в нижней секции токопровода 2 в окружающее пространство. Конденсат, в то же время, будет испаряться под воздействием потока воздуха, проходящего по тому же каналу в полость трубчатых секций токопровода 2 и цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3 вследствие воздушной тяги, создаваемой потоком воздуха, вызванным нагревом электрозапальника 3 и верхних трубчатых секций токовода 2 от факельного огня. Поток воздуха, проходя через отверстие с патрубоком 20, дренажные отверстия 15 фланцевых соединений 14 трубчатых секций токовода 2 и цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3 и поступая в продувные отверстия 13 внутренней части трубки 8 центрального электрода 4 и через съемную крышку 17 цилиндрического корпуса 9 в полости трубок 16 защитной решетки 5, выходит наружу в окружающее пространство через продувочные отверстия 18 в дугах трубок 16 и торцевое отверстие трубки наружной части 7 центрального электрода 4 через внутреннюю полость конической втулки 19.

Таким образом, происходит процесс охлаждения конструкции в целом потоком охлаждающего воздуха и обеспечивается снижение жаровой нагрузки на конструкцию электрозапальника и токопровода, а также повышение их электропрочности.

В отдельных случаях каналом воздушного охлаждения можно воспользоваться для подачи пилотного газа для розжига основной горелки факельного оголовка.

Крышка 17 цилиндрического корпуса 9 электрозапальника 3 выполнена съемной для замены в случае прогара трубки наружной части 7 центрального электрода 4 и трубок 16 защитной решетки 5, не меняя весь электрозапальник 3.

Коническая втулка 19 позволяет удержать трубки 16 защитной решетки 5 от смещения при сильном температурном воздействии.

1. Система электрического зажигания, содержащая источник высокого напряжения, соединенный с ним своим нижним концом токопровод, выполненный из состыкованных трубчатых секций, внутри которых между торцевыми изоляторами натянута металлическая токопроводящая струна и пристыкованный к верхнему концу токопровода электрозапальник, в полом цилиндрическом, с дренажным отверстием, корпусе которого размещена внутренняя часть центрального составного электрода, а наружная часть центрального составного электрода в виде продуваемой трубки на торце образует искровой промежуток с дугой полой трубки защитной решетки, отличающаяся тем, что центральный составной электрод полностью выполнен полым с продувочными отверстиями на внутренней его части, концы полых трубок решетки, имеющие в наивысших частях дуг продувочные отверстия, направлены внутрь полости цилиндрического корпуса электрозапальника, а дренажные отверстия выполнены в торце цилиндрического корпуса и торцах трубных секций токопровода, все внутренние полости которых сообщаются между собой через дренажные отверстия во фланцевых соединениях, кроме самого нижнего от кожуха источника высокого напряжения фланцевого соединения, выше которого выполнено наружное дренажное отверстие из полости трубчатой секции токопровода.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что наружное дренажное отверстие трубчатой секции токопровода выполнено в виде присоединительного патрубка к источнику принудительной подачи воздуха или горючего газа.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в защитной решетке вершины дуг с продувочными отверстиями жестко закреплены внутри диагональных боковых отверстий конической втулки.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что защитная решетка с центральным электродом выполнены съемными.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что дренажные отверстия в торцах фланцевых соединений направлены к внутренней стенке токопровода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике розжига топливовоздушной смеси в камерах сгорания авиационных газотурбинных двигателей и может быть использовано для запуска авиационных газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к горелке, используемой в газовой турбине. .

Изобретение относится к устройству зажигания газа, предназначенному для оснащения электробытовых приборов, например кухонных плит, и обеспечивает при своем использовании простоту сборки и высокую экономическую эффективность.

Изобретение относится к искровому зажиганию поступающих из горелки газов для осаждения сажи на контактирующих со стеклом поверхностях формы для формирования стеклянной посулы.

Изобретение относится к технологии изготовления электрооборудования, эксплуатируемого на летательных аппаратах, в частности агрегатов зажигания авиационных газотурбинных двигателей и жидкостных ракетных двигателей, и может также быть использовано для изготовления изделий с применением пенопластов, к которым предъявляются повышенные требования к термостойкости и вибропрочности.

Изобретение относится к основным элементам электрического оборудования, а именно к устройствам для зажигания с использованием электрической искры, а более конкретно к свечам зажигания, отличающимся по типу применяемых электродов или изоляционных материалов.

Изобретение относится к энергетике. Способ зажигания в камере сгорания турбомашины включает в себя фазу впуска текучей среды в камеру через впускное отверстие, в течение которой поршень сжимает упругие средства под давлением текучей среды так, что указанные упругие средства прикладывают к пьезоэлектрическому элементу усилие, достаточное для того, чтобы последний вызвал появление между электродами электрического напряжения, обеспечивающего возможность образования электрической дуги, до тех пор, пока поршень не достигнет заданного положения для закрытия клапана для герметизации указанного впускного отверстия, и фазу выпуска указанной текучей среды, в течение которой указанные упругие средства толкают поршень назад так, чтобы вызвать выталкивание текучей среды из указанной камеры через выпускное отверстие, и указанный клапан открывается. Изобретение позволяет повысить эффективность зажигания в камере сгорания турбомашины. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к газовым кухонным плитам. Технический результат - сохранение положения трансформатора на трубопроводе с одновременным обеспечением заземления. Кухонная плита содержит основной газопровод, по которому транспортируется газ, по меньшей мере одну газовую горелку, по меньшей мере одну свечу зажигания, трансформатор, соединительный элемент и захват, обеспечивающий фиксацию трубопровода в соединительном элементе. К газовой горелке подается газ при помощи основного газопровода или коллекторного газопровода. Свеча зажигания расположена рядом с газовой горелкой и предназначена для воспламенения газа, поступающего в газовую горелку. Трансформатор соединен со свечой зажигания и имеет по меньшей мере одно гнездо. Соединительный элемент обеспечивает позиционирование трансформатора на трубопроводах. При этом плита содержит удерживающий элемент, имеющий соединительный наконечник, помещенный в гнездо, корпус, начинающийся от соединительного наконечника и проходящий по направлению к захвату, стягивающий элемент, проходящий к внутренней поверхности захвата на продолжении корпуса и прикладывающий зажимающую силу к поверхности трубопровода, к которой присоединен трансформатор. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для электродугового розжига паромазутной форсунки котлов электростанций. Способ электродугового розжига паромазутной форсунки заключается в подаче паромазутной смеси из форсунки в топку котла и подаче высоковольтного напряжения на стержневые электроды запальной пики электродугового запальника с получением на них дугового разряда, растягиванием дуги в длину соосно запальной пике, подаваемым в пространство между коаксиально установленным изолятором стержневого электрода и цилиндрическим трубчатым электродом запальной пики избыточным воздухом, и воспламенением топлива из форсунки. Изобретение обеспечивает быстрый и надежный розжиг паромазутной форсунки, требующий минимального расхода мазута, а также исключает преждевременный износ и выгорание контактов запальной пики. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ракетным двигателям. В ракетном двигателе, содержащем газогенератор, связанный газоводами с теплообменником и смесительной головкой камеры сгорания через дроссель с баками горючего и окислителя, снабженном системой автоматического запуска и управления, согласно изобретению газогенератор оснащен запальным устройством со свечой зажигания, форсункой, соединенной с воздушным баллоном, баком горючего, а также двумя инжекторами с форсунками, один из которых присоединен через дроссель к баку с горючим, другой - через дроссель к баку с окислителем, при этом оба инжектора через газозаборники соединены с полостью высокого давления газогенератора. Изобретение обеспечивает повышение надежности и упрощение двигателя. 4 ил.
Наверх