устройство для нагрева рабочего тела двигателя стирлинга

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА РАБОЧЕГО ТЕЛА ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА, содержащее нагреватель, камеру сгорания с топливоздушным смесителем, подогреватель воздуха теплотой отходящих продуктов сгорания, причем нагреватель выполнен в виде двух вертикальных концентрических труб, газовоздушный смеситель выполнен в виде инжектора, находящегося внутри камеры сгорания, камера сгорания выполнена в виде стакана с пористой стенкой, равновысокого с нагревателем, установленного с кольцевым зазором во внутреннюю концентрическую трубу, а отношение внутреннего диаметра кольцевого зазора между нагревателем и стаканом к его наружному диаметру равно 0,7 0,9, отличающееся тем, что в кольцевой зазор между стаканом и нагревателем установлена перфорированная металлическая обечайка, а выходное отверстие инжектора, вынесенного из камеры сгорания, закрыто перфорированной крышкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике, а конкретнее к ДС (двигателям Стирлинга).

Известно устройство для нагрева рабочего тела (УН) ДС, которое является достаточно простым, но малоэффективным.

Известно УН, содержащее нагреватель рабочего тела, камеру сгорания с топливовоздушным смесителем, подогреватель воздуха теплотой отходящих продуктов сгорания, причем нагреватель выполнен в виде двух вертикальных концентрических труб, топливовоздушный смеситель выполнен в виде инжектора, находящегося внутри камеры сгорания, камера сгорания выполнена в виде стакана с пористой стенкой, равновысокого с нагревателем, установленного с кольцевым зазором во внутреннюю концентрическую трубу нагревателя, а отношение внутреннего диаметра кольцевого зазора между нагревателем и стаканом к его наружному диаметру выполнено равным 0,7-0,9. Это устройство не позволяет развить достаточной мощности, поскольку при увеличении подачи газовоздушной смеси в результате перегрева, возникает проскок пламени во внутрь горелки, приводящий систему в аварийное состояние.

Для устранения указанного недостатка предлагается в кольцевой зазор между стаканом и нагревателем установить перфорированную металлическую обечайку, а выходное отверстие инжектора, вынесенного из камеры сгорания, закрыть перфорированной крышкой.

Схема предлагаемого УН представлена на чертеже.

Устройство содержит нагреватель 1 рабочего тела и камеру сгорания 2 с инжектором 3. Перфорированная стенка стакана камеры сгорания окружена металлической перфорированной обечайкой 4, расположенной в середине кольцевого зазора между нагревателем и стаканом. Выходное отверстие инжектора закрыто перфорацией 5. Входное отверстие 6 инжектора 3 расположено в полости 7 подогревателя воздуха, образованной кожухом, обрамляющим нагреватель 1 снаружи. Поверхности кожуха и наружная нагревателя теплоизолированы. Над кольцевым зазором установлена обечайка 8 с защитной крышкой 9 и запальное устройство 10.

Устройство работает следующим образом.

Струя газа, истекающая из сопла 11 инжектора 3, подсасывает необходимое количество подогретого воздуха, образуя газовоздушную смесь (ГВС). Последняя, сгорая, раскаляет стакан и обечайку 5. По мере разогрева пламя проскакивает во внутрь стакана, где продолжает гореть при большом расходе ГВС без аварийных срывов, так как выходное отверстие инжектора мало по площади, хорошо охлаждается подводимой ГВС и не перегревается, провоцируя проскок пламени к соплу. Вынесенный из стакана камеры сгорания инжектор также способствует более надежной работе УН.