RU2840945C1 - Паромасляное горелочное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус в виде стакана, сопло в виде крышки с отверстием по центру, установленное на торце корпуса, паровую форсунку и штуцер подвода пара, установленные в дно корпуса, топливоподающую трубку; воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна, патрубки с датчиком наличия пламени и свечи зажигания, вмонтированные в дно корпуса. Устройство имеет внешний корпус, по радиусу больше цилиндрического корпуса, но меньше его по высоте, где на задней стенке с внутренней стороны установлен цилиндрический корпус, а также, с некоторым смещением к нему, вентилятор наддува воздуха, нагнетающий с небольшим избытком давления воздух для горения из окружающей среды как в цилиндрический корпус, так и в наружное сопло, закрепленное к передней стенке внешнего корпуса с внешней стороны соосно с цилиндрическим корпусом, обращенное к топочному пространству, формирующее внешний факел и направляющее продукты сгорания в топочное пространство котельной установки. Изобретение позволяет получить тепловую энергию при сжигании жидких углеводородных топлив, в том числе непроектных, и их смесей в струе перегретого водяного пара в условиях закрытой камеры сгорания котельной установки без использования внешнего источника сжатого воздуха. 2 ил.

Description

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

Известно паромасляное горелочное устройство (патент РФ№2740722, МПК F23D 11/20, F23L 7/00, опубл. 20.01.2021 г., бюл. №2), содержащее корпус в виде стакана, сопло в виде крышки с отверстием по центру, установленное на торце корпуса, паровую форсунку с паропроводом, установленные в дно корпуса, а также топливоподающую трубку, корпус устройства состоит из двух частей, основания и цилиндрического корпуса с соплом, соединенных через теплоизолирующую прокладку, кроме того, в основание вмонтированы патрубок для подачи сжатого воздуха во внутреннее пространство горелочного устройства, патрубок с датчиком наличия пламени и свеча зажигания, а в стенке цилиндрического корпуса выполнен полый винтовой канал, а сопло выполнено полым из двух наложенных дисков, во внешнем диске просверлены отверстия для подачи согретого в стенках корпуса сжатого воздуха в корень факела.

Недостатком устройства является то, что для работы устройства во внутреннее пространство горелочного устройства, а также в корень факела необходимо подавать сжатый воздух от внешнего устройства.

Известно блочное горелочное устройство (патент US 3804579, МПК F23D 11/18, F23D 11/20, F23L 7/00, опубл. 21.06.1973 г.), содержащее полый корпус, внутри которого находится коаксиальный полый сердечник, закрытый с одного конца, и распределитель, образующий смесительную камеру в сердечнике, который содержит множество концентрически расположенных осевых каналов для смешивания масла и воздуха. Пар производится путем нагрева воды, протекающей через змеевик в корпусе перед основным элементом, нагретым за счет сгорания масла с воздухом, и вводится в ту же камеру, что и масло и воздух; он смешивается в смесительной камере и при прохождении через распределитель с маслом и воздухом для увеличения температуры и объема пламени, снижения соотношения расхода топлива к тепловой мощности и сжигания подавляющего большинства отходящих газов.

Недостатком устройства является то, что для его работы необходимо подавать сжатый воздух от внешнего устройства.

Наиболее близким техническим решение по совокупности признаков является паромасляное горелочное устройство (патент РФ №2684300 кл. F23L 7/00, F23D 5/04, опубл. 03.06.2020, бюл. №10), содержащее цилиндрический корпус в виде стакана; паровую форсунку, вмонтированную в дно корпуса; паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания паромасляной струи, а на верхнем торце корпуса установлено сопло для выхода факела в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи для образования тороидального вихря, образуемого перед соплом, состоящего из легкоиспаряющихся фракций жидкого топлива, способных легко воспламеняться при пуске и стабилизировать воспламенение паромасляной струи при работе устройства без подвода воздушного дутья от внешних источников.

Недостатком устройства является то, что оно не пригодного к работе в закрытой топке и может работать только в открытом пространстве.

Технической задачей изобретения является создание горелочного устройства для получения тепловой энергии при сжигании жидких углеводородных топлив, в том числе непроектных, и их смесей в струе перегретого водяного пара в условиях закрытой камеры сгорания котельной установки без использования внешнего источника сжатого воздуха.

Поставленная задача решается тем, что горелочное устройство, содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, сопло в виде крышки с отверстием по центру, установленное на торце корпуса, паровую форсунку и штуцер подвода пара, установленные в дно корпуса, топливоподающую трубку; воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна, патрубки с датчиком наличия пламени и свечи зажигания, вмонтированные в дно корпуса, согласно изобретению, имеет внешний корпус, по радиусу больше цилиндрического корпуса, но меньше его по высоте, где на задней стенке с внутренней стороны установлен цилиндрический корпус, а также, с некоторым смещением к нему, вентилятор наддува воздуха, нагнетающий с небольшим избытком давления воздух для горения из окружающей среды как в цилиндрический корпус, так и в наружное сопло, закрепленное к передней стенке внешнего корпуса с внешней стороны соосно с цилиндрическим корпусом, обращенное к топочному пространству, формирующее внешний факел и направляющее продукты сгорания в топочное пространство котельной установки.

Таким образом, заявляемое устройство содержит необходимые признаки, позволяющие создать горелочное устройство, позволяющее сжигать жидкие углеводородные топлива, в том числе непроектные, и их смеси в струе перегретого водяного пара в условиях закрытой камеры сгорания котельной установки без использования внешнего источника сжатого воздуха.

На фиг. 1 показано горелочное устройство.

Заявляемое устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, сопла в виде крышки с отверстием по центру 2, установленное на торце цилиндрического корпуса 1, внешнего корпуса 3 с наружным соплом 4, вентилятора наддува воздуха 5. В дне цилиндрического корпуса 1 имеются места размещения свечи зажигания 6, датчика пламени 7, штуцера подвода водяного пара 8, а также топливоподающей трубки 11. В цилиндрическом корпусе 1 по периметру у основания имеются воздухоподводящие отверстия 9. По центру в дне цилиндрического корпуса 1 на оси симметрии размещается паровая форсунка 10, к основанию выходного отверстия которой подводится топливоподающая трубка 11.

Устройство работает следующим образом: на вентилятор наддува воздуха 5 подается электропитание от внешнего источника (на фиг. не показан), тем самым обеспечивается подача воздуха, необходимого для воспламенения и горения топлива, в цилиндрический корпус и наружное сопло. Далее на свечу зажигания 6 от высоковольтного источника (на фиг. не показан) подают напряжение. Через топливоподающую трубку 11 подают газообразное топливо, которое воспламеняется от электрической дуги свечи зажигания 6, после чего подачу электричества на свечу зажигания можно прекратить. За счет тепла газового пламени осуществляется прогрев внутренних частей горелочного устройства для избежания конденсации пара при его первичной подаче. После этого через штуцер подвода водяного пара 8 на паровую форсунку 10 подают перегретый водяной пар, а в топливоподающую трубку 11 – жидкое топливо, при этом останавливается подача газообразного топлива. Таким образом, осуществляется переход на рабочий режим работы устройства с устойчивым горением жидкого углеводородного топлива, в том числе непроектного, или их смесей в струе перегретого водяного пара в условиях закрытой камеры сгорания котельной установки.

Claims (1)

1. Горелочное устройство, содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, сопло в виде крышки с отверстием по центру, установленное на торце корпуса, паровую форсунку и штуцер подвода пара, установленные в дно корпуса, топливоподающую трубку; воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна, патрубки с датчиком наличия пламени и свечи зажигания, вмонтированные в дно корпуса, отличающееся тем, что имеет внешний корпус, по радиусу больше цилиндрического корпуса, но меньше его по высоте, где на задней стенке с внутренней стороны установлен цилиндрический корпус, а также, с некоторым смещением к нему, вентилятор наддува воздуха, нагнетающий с небольшим избытком давления воздух для горения из окружающей среды как в цилиндрический корпус, так и в наружное сопло, закрепленное к передней стенке внешнего корпуса с внешней стороны соосно с цилиндрическим корпусом, обращенное к топочному пространству, формирующее внешний факел и направляющее продукты сгорания в топочное пространство котельной установки.