Паромасляное горелочное устройство

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус в виде стакана, установленного так, что его ось перпендикулярна горизонту, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх вдоль оси корпуса, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные в цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания паромасляной струи, топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса, на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи в плоскости сечения. Горелочное устройство характеризуется кратковременным запуском и стабилизированным воспламенением паромасляной струи без использования дополнительных устройств и топлив. 2 ил.

 

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар.

Известно горелочное устройство [патент РФ №2040731, F23C 5/06, 25.07.1995], содержащее цилиндрическую камеру с аксиальными отверстиями для подачи первичного воздуха и сквозной наклонной щелью по периметру камеры для подачи вторичного воздуха, пароподводящий узел в виде коллектора с соплами для подачи водяного пара, причем оси сопел расположены параллельно центральной оси камеры.

Недостатком такого устройства является то, что для стабилизации воспламенения паромасляной струи здесь используется дополнительное устройство и дополнительное топливо.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков является горелочное устройство [патент РФ №2450207, F23C 99/00, F23G 7/05, F23D 11/20, F23L 7/00, 10.05.2012], содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, паровую форсунку для подачи перегретого водного пара, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе, топливопровод и камеру газогенерации. Устройство содержит дополнительные тепловые форсунки, закрепленные на держателе форсунок, имеющем форму кольцевой камеры, и установленные внутри корпуса с возможностью подачи перегретого водяного пара в камеру газогенерации, а также содержит камеру распыла жидкого топлива, образованную внутренними поверхностями корпуса и держателя форсунок, а топливопровод вмонтирован в стенку камеры распыла с возможностью подачи жидкого топлива сверху на струю пара из паровой форсунки, установленной в дне корпуса.

Недостатком этого устройства является то, что для его запуска требуется дополнительное время, поскольку требуется прогрев держателя форсунок до температуры, позволяющей не конденсироваться перегретому пару. Для этого используется дополнительное устройство, электрический нагреватель.

В основу изобретения положена задача создания паромасляного горелочного устройства с вертикальным факелом, горящим в открытом пространстве, имеющим кратковременный запуск и стабилизированное воспламенение паромасляной струи во время работы устройства без дополнительных устройств и топлива.

Поставленная задача решается тем, что горелочное устройство, содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, установленного так, что его ось перпендикулярна горизонту, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх вдоль оси корпуса, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные в цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания паромасляной струи. Согласно изобретению, топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса для уменьшения тепловых потерь при пуске устройства.

Кроме того, на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи в плоскости сопла, для образования зоны рециркуляции, в которой движутся пары легкоиспаряющихся фракций жидкого топлива, способные легко воспламенятся при пуске и стабилизировать воспламенение паромасляной струи при работе устройства.

Паромасляная струя, находящаяся в открытом пространстве, не горит без инициирования дополнительными устройствами, такими как газовая горелка либо электродуговое устройство, что проверено экспериментально. В топливах низких погонов нефтепереработки, таких как мазут, либо в отработанных моторных маслах очень мало легкоиспаряющихся фракций, способных инициировать воспламенение. Известно, что жидкое топливо сгорает только после испарения. Испарить высоковязкие масляные жидкости очень трудно. Для этого прибегают к распылу жидкости на мельчайшие частички различными способами.

В предполагаемом устройстве распыл производится струей перегретого водяного пара инжекционным способом с измеренной температурой пара, равной 300°С (при давлении до 10 атм), что позволяет значительно уменьшить вязкость и поверхностное натяжение жидкого топлива. Измеренная скорость истечения паровой струи сверхзвуковая, около 400 м/с, что позволяет получить в распыле частички топлива размером 10-30 микрон. Все существующие способы распыла масляных топлив позволяют достичь характерного размера капель выше 50 микрон. От размера распыленных частиц зависит степень выгорания топлива, энергетические и экологические показатели горения.

Заявляемое устройство характеризуется низкой металлоемкостью, топливоподающая трубка отделена от корпуса. Все это снижает тепловые потери при пуске и позволяет быстрее зажечь паромасляную струю.

Кроме того, диаметр сопла чуть меньше диаметра паромасляной струи в плоскости сопла, что позволяет в периферийной зоне струи сформировать область рециркуляции при натекании струи на внутреннюю плоскость сопла. Как показали эксперименты, горение внутри корпуса устройства происходит вблизи сопла, что позволяет заключить, что именно эта верхняя зона, является зоной инициации воспламенения при пуске и зоной, стабилизирующей воспламенение паромасляной струи при работе устройства.

Таким образом, заявляемое устройство содержит необходимые признаки, позволяющие создать паромасляное горелочное устройство с вертикальным факелом, горящим в открытом пространстве, имеющим кратковременный запуск и стабилизированное воспламенение паромасляной струи во время работы устройства без дополнительных устройств и топлив.

Сущность технического решения поясняется рисунком, фигура 1, продольного сечения устройства.

Заявляемое устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, паровой форсунки 2, воздухоподводящих отверстий 3, паропровода 4, топливоподающей трубки 5, конец которой имеет скос 6. На верхнем торце корпуса 1 установлено сопло 7. На топливоподающей трубке 5 установлен топливоприемник 8. Устройство работает следующим образом: на топливоприемник 8 устанавливают топливоподающее устройство (на фигуре не показано) и подают жидкое топливо, которое стекает по трубке 5 и по скосу - к струе перегретого водяного пара, истекающей из отверстия форсунки 2. Сверхзвуковая паровая струя увлекает маслянистую жидкость и уносит ее в направлении, указанном стрелками. При движении паровой струи жидкость разбивается на мельчайшие частички. К воздухоподводящим отверстиям подносят пламя газовой горелки и через несколько секунд устройство запускается. Из сопла 7 выходит факел 9. Однако горение внутри корпуса происходит только в верхней зоне, вблизи сопла 7. Это видно по покраснению внешней поверхности устройства, фигура 2.

Паромасляная струя 10, имеет диаметр больше диаметра сопла 7, поэтому перед соплом образуется зона рециркуляции 11, поскольку периферийная зона паромасляной струи не может пройти через отверстие сопла 7. В этой зоне находятся пары легкоиспаряющихся фракций жидкого топлива, способных легко воспламенятся при пуске и стабилизировать воспламенение паромасляной струи при работе устройства

Паромасляное горелочное устройство работает на отработанном моторном масле. Является источником тепловой энергии для отопления иводоснабжения. Может применяться в отопительно-варочных устройствах, а также в устройствах плавки цветных металлов, термообработке и т.д.

Горелочное устройство, содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, установленного так, что его ось перпендикулярна горизонту, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх вдоль оси корпуса, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные в цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания паромасляной струи, отличающиеся тем, что топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса, на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи в плоскости сечения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гибридному устройству сжигания, использующему пиролиз воды и пиролиз воздуха для сжигания. Техническим результатом является создание гибридного устройства сжигания, использующего пиролиз воды и воздуха для сжигания, в котором камера сжигания ограничена двойной стенкой и разделена на первичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходов, и вторичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходящего газа, и размер (диаметр) блока сжигания, через который вводят отходы, выполнен отличающимся от размера (диаметра) камеры сжигания, в которой располагается пламя, в результате чего температура горения дополнительно увеличивается посредством введения воздуха, нагретого за счет близости к пламени, в качестве воздуха для сжигания, горючие отходы сжигаются при ультравысокой температуре благодаря пиролизу воды и воздуха для сжигания, обеспечиваемому за счет высокой температуры горения, и полное сгорание достигается путем увеличения времени, в течение которого пламя остается внутри камеры сжигания, что обеспечивает выпуск чистого отходящего газа.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания в печи включает сжигание топлива в печи для образования газообразных продуктов горения, содержащих NOx, и поочередное пропускание газообразных продуктов горения, содержащих NOx, из печи в охлажденный первый регенератор и через него для нагрева первого регенератора и охлаждения указанных газообразных продуктов горения, пропускание первой части указанных охлажденных газообразных продуктов горения из указанного первого регенератора и топлива в нагретый второй регенератор, проведение во втором регенераторе эндотермической реакции газообразных продуктов горения и топлива для восстановления NOx в указанных газообразных продуктах горения до азота и для образования синтетического газа, содержащего водород, CO и указанный азот, пропускание указанного синтетического газа из второго регенератора в печь и сжигание его в этой печи с одновременным пропусканием оставшейся части указанных газообразных продуктов горения из указанного первого регенератора в выпускную трубу, и пропускание газообразных продуктов горения, содержащих NOx, из печи в охлажденный второй регенератор и через него для нагрева второго регенератора и охлаждения указанных газообразных продуктов горения, пропускание первой части указанных охлажденных газообразных продуктов горения из указанного второго регенератора и топлива в нагретый первый регенератор, проведение в первом регенераторе эндотермической реакции газообразных продуктов горения и топлива для восстановления NOх в указанных газообразных продуктах горения до азота и для образования синтетического газа, содержащего водород, CO и указанный азот, пропускание указанного синтетического газа из первого регенератора в печь и сжигание его в этой печи с одновременным пропусканием оставшейся части указанных газообразных продуктов горения из указанного второго регенератора в выпускную трубу.

Изобретение относится к области нагрева полуобработанных металлургических изделий, металлов и неорганических материалов. Технический результат - уменьшение расхода оксидов азота в продуктах сгорания.

Изобретение относится к области энергетики. Способ выполнения сжигания в печи, оснащенной термохимическими регенераторами с отверстием для сжигания, через которое нагретый синтетический газ может поступать в печь, одним или более отверстиями для окислителя, через которые в печь может вводиться окислитель, и выпускным отверстием, которое соединено с печью и через которое газообразные продукты сжигания могут выходить из печи, включает: протекание нагретого синтетического газа через отверстие для сжигания в печь с импульсом F и со скоростью менее 15,24 метров в секунду (50 футов в секунду); введение по меньшей мере одного потока движущего газа с импульсом M, имеющего скорость по меньшей мере 30,48 метров в секунду (100 футов в секунду), внутрь отверстия для сжигания для подачи указанного синтетического газа в поток движущего газа и для выпуска получившегося комбинированного потока в печь; введение одного или более потоков окислителя с общим импульсом O через указанные одно или более отверстий для окислителя в печь, причем ось каждого потока окислителя расположена на расстоянии от 7,62 сантиметров до 76,2 сантиметров (от 3 дюймов до 30 дюймов) от внутреннего периметра отверстия для сжигания, и смешивание введенного окислителя с потоком топлива, который подается в поток движущего газа, для образования видимого пламени, проходящего в печь, не касаясь стенок и купола печи; выпуск газообразных продуктов сжигания из печи через выпускное отверстие с импульсом X, причем суммарный импульс F + M + O составляет более 150% от импульса X.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус, пароперегреватель, установленный на корпусе, распылительную паровую форсунку, топливопровод, камеру газогенерации, дополнительные паровые форсунки, сопло для выхода продуктов горения.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к способу сжигания топлива (жидкого, твердого, газообразного) в отопительных котлах индивидуального и коллективного пользования, и может быть использовано в энергетике, в жилищно-коммунальном хозяйстве для обеспечения отопления, горячего водоснабжения и др.

Группа изобретений относится к топливным форсункам. Топливная форсунка с осевым потоком для газовой турбины содержит кольцевые каналы, предназначенные для доставки продуктов для сжигания.

Изобретение относится к области энергетики. Способ осуществления рассредоточенного горения включает следующие этапы: инжектируют топливо в печь вдоль оси инжектирования топлива из топливной форсунки, расположенной в узле горелки; инжектируют окислитель в печь из форсунки первичного окислителя, при этом топливная форсунка и форсунка первичного окислителя расположены концентрично относительно друг друга; сжигают топливо и первичный окислитель в печи; уменьшают количество окислителя, инжектируемого из форсунки первичного окислителя; инжектируют первую и вторую струи окислителя в печь из первой и второй динамических фурм, расположенных с противоположных сторон топливной форсунки в узле горелки; инжектируют первую и вторую струи рабочего тела под углами к первой и второй струям окислителя соответственно, так что первая и вторая струи вторичного окислителя направляются под углом от оси инжектирования топлива.

Изобретение относится к области энергетики. Способ оптимизации условий горения в котле с псевдоожиженным слоем, где кислородсодержащий горючий газ подают на два или более уровней по высоте, первый из которых представляет собой первичный уровень (Р), расположенный на высоте днища печи, и второй представляет собой вторичный уровень (S), расположенный на высоте вблизи уровня (F) подачи топлива, причем над вторичным уровнем (S) могут быть обеспечены еще другие уровни (Т,…).

Изобретение относится к области энергетики. Способ уменьшения выбросов оксидов азота при кислородотопливном сгорании включает подачу в топку (11) котла (10) с циркулирующим псевдоожиженным слоем, по меньшей мере, одного потока (15) первичного газа и, по меньшей мере, одного потока (16) вторичного газа, где первичный газ (15) и вторичный газ (16) получены смешиванием кислорода и циркулирующего топливного газа.

Изобретение относится к мобильному отопительному прибору. Предлагается мобильный отопительный прибор с горелочным устройством (1) с пленочным испарителем, причем горелочное устройство (1) с пленочным испарителем содержит камеру (2) сгорания для реакции топливовоздушной смеси с выделением теплоты, проходящую в осевом направлении вдоль продольной оси (Z); средство (5) подачи воздуха для горения, выполненное с возможностью подачи в устройство камеры сгорания через по меньшей мере одно впускное отверстие (8) для воздуха для сгорания воздуха для сгорания с тангенциальным компонентом потока; поверхность (4) пленочного испарителя для испарения жидкого топлива, начиная с пленки (10) топлива, расположенную на задней стенке (3) сзади в осевом направлении от впускного отверстия (8) для воздуха для горения; и средство (9) подачи топлива для подачи жидкого топлива на поверхность (4) пленочного испарителя.

Изобретение относится к области энергетики. Горелочное устройство для производства тепловой и электрической энергии содержит вертикальную камеру сгорания жидкого топлива, топливную чашу с экраном под крышкой, жаровую камеру с системой вытяжки продуктов сгорания.

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим при горении перегретый водяной пар. Горелочное устройство содержит корпус с топкой.

Изобретение относится к горелочным устройствам для сжигания жидкого топлива и может быть использовано для отопления помещений, в печах для сжигания трупов животных и различных отходов.

Изобретение относится к горелочным устройствам для сжигания топлив и может быть использовано в химической, нефтехимической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности, а также может применяться в отопительных установках, используемых для обогрева.

Изобретение относится к устройствам для сжигания жидкого топлива и может быть использовано для отопления помещений. .

Изобретение относится к бытовым отопительным устройствам, работающим на жидком топливе (керосине, дизельном и других) без использования дополнительных видов энергии, а именно к конструкции печи и горелочного устройства испарительного типа для нее, в которых подача воздуха для горения осуществляется под действием естественной тяги.

Изобретение относится к строительной технике, в частности к устройствам, предназначенным для термодинамической обработки поверхностей - абразивоструйной, нанесения декоративных и антикоррозионных защитных металлизационных или полимерных покрытий.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в качестве теплогенерирующего устройства в тепловых установках. .

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус в виде стакана, установленного так, что его ось перпендикулярна горизонту, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх вдоль оси корпуса, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные в цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания паромасляной струи, топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса, на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи в плоскости сечения. Горелочное устройство характеризуется кратковременным запуском и стабилизированным воспламенением паромасляной струи без использования дополнительных устройств и топлив. 2 ил.

Наверх