устройство для сжигания топлив
Классы МПК: | F23D14/02 горелки с заранее приготовленной газовой смесью, те горелки в которых газообразное топливо смешивается с воздухом до зоны сгорания F23D14/74 предотвращение отрыва пламени |
Автор(ы): | Антоненко В.Ф., Попов В.Т., Малько Н.М., Словецкий Д.И. |
Патентообладатель(и): | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Форскамп" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-09-05 публикация патента:
27.10.1997 |
Использование: для сжигания топлив в различных двигателях и энергетических установках. Устройство предназначено для повышения эффективности и экологической чистоты сжигания топлив. Сущность изобретения: устройство для сжигания топлив содержит камеру смешения-подготовки с длиной 3 - 5 калибров от места ввода топлива и камеру горения с длиной 0,8 - 1,5 ее калибра, при этом камера горения представляет собой аксиальное продолжение камеры смешения-подготовки, а все камеры выполнены в виде прямоточной трубы переменного сечения с резким увеличением площади на входе в камеру горения. 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Устройство для сжигания топлив, содержащее камеры смешения, подготовки и горения топливо-окислительной смеси с узлами подачи топлива и окислителя, размещенными на входе в устройство, отличающееся тем, что камеры смешения и подготовки выполнены в виде одной камеры смешения-подготовки, камера горения представляет собой аксиальное продолжение камеры смешения-подготовки, а все камеры выполнены в виде прямоточной трубы переменного сечения с резким увеличением площади сечения на входе в камеру горения, при этом длина камеры смешения-подготовки составляет 3 5 ее калибра, а длина камеры горения 0,8 1,5 ее калибра.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к устройствам для сжигания топлив, преимущественно в газотурбинных двигателях энергетических установок. Известны устройства для сжигания жидких топлив, в которых смешение горючего и окислителя, испарение жидкого топлива и его горение осуществляется в одном и том же объеме при диффузионном характере горения (Авт. св. N 805711, кл. F 23 R 3/00). Известны устройства для сжигания газообразных топлив (Авт. св. N 1153189, кл. F 23 D 14/02). Основными недостатками существующих устройств для сжигания жидких и газообразных топлив являются в случае жидких топлив:неполнота сжигания, сопровождающаяся образованием сажи, дыма, нагара и токсичных продуктов моноокиси углерода, окислов азота, несгоревших углеводородов, в том числе образующихся в процессе горения высокомолекулярных концерогенных соединений полиароматического ряда и бензпиренов;
высокие требования к качеству топлив;
при сжигании газообразных топлив:
образование преимущественно окислов азота. К недостаткам существующих устройств для сжигания всех топлив следует отнести высокие гидравлические сопротивления тракта. Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - повышение эффективности и экологической чистоты сжигания топлив, а также улучшение гидравлических характеристик устройств для сжигания топлив. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, снижение требований к качеству топлив, не сопровождающееся образованием сажи, дыма, нагара и т.д. а также снижение гидравлического сопротивления тракта. В предложенном устройстве для сжигания топлив, содержащем камеры смешения, подготовки и горения топливно-окислительной смеси, указанный технический результат обеспечивается за счет того, что камеры смешения и подготовки топливной смеси выполнены в виде одной камеры смешения-подготовки с устройствами для подачи топлива и необходимого для горения окислителя, имеющей длину 3 5 калибров от места ввода топлива, и камеры горения длиной 0,8 1,5 ее калибра, являющейся аксиальным продолжением камеры смешения-подготовки. Все камеры выполнены в виде прямоточной трубы переменного сечения с резким увеличением площади сечения на входе в камеру горения. Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами и результатами испытаний на опытной камере сгорания в стендовых условиях (см. таблицу). На чертеже схематично показано устройство для сжигания топлив. Устройство содержит камеру смешения-подготовки топливно-окислительной смеси 1, камеру горения 2, устройство для подачи топлива 3, устройство для поджига смеси 4. Работа устройства на примере камеры сгорания ВРД состоит в следующем. Предназначенная для сжигания топлива часть предварительно подогретого воздуха подается в камеру 1 для смешения с топливом, подаваемым устройством 3, при этом обеспечивается коэффициент избытка воздуха в камере смешения-подготовки не менее 0,95 при скорости течения смеси топлива с окислителем в 1,2 1,6 раз больше скорости распространения турбулентного пламени и времени нахождения смеси в камере 1 в пределах 10-2 - 10-3 с. Подготовленная таким образом топливно-окислительная смесь, попадая в камеру горения 2, поджигается от запального устройства 4 и сгорает в узкой пространственной зоне. Скорость топливно-окислительной смеси в камере горения конструктивно обеспечивается в пределах, гарантирующих устойчивое горение. Конструктивно само устройство состоит из камеры смешения-подготовки, выполненной в виде одной камеры (трубы), в которую подаются предназначенные для сжигания топливо и окислитель (воздух). Камера горения представляет собой аксиальное продолжение камеры смешения-подготовки и все камеры выполнены в виде прямоточной трубы переменного сечения с резким увеличением площади сечения на входе в камеру горения. При этом длина камеры смешения-подготовки составляет 3 5 калибров от места ввода топлива, а длина камеры горения 0,8 1,5 ее калибра. В предлагаемом изобретении эффективность сжигания топлив повышается за счет разделения фаз смешения и подготовки топливно-окислительной смеси и ее горения. Эти процессы происходят в разных объемах, при этом в камере смешения-подготовки за счет выбранной технологии происходит энергонасыщение смеси, в результате чего в камере горения сжигание подготовленной таким образом смеси происходит более полно в узкой пространственной зоне. Для сравнения в существующих конструкциях ГТД с одноступенчатой схемой сжигания в зоне горения реализуются переобогащенные топливно-воздушные смеси с
![устройство для сжигания топлив, патент № 2094702](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![устройство для сжигания топлив, патент № 2094702](/images/patents/378/2094070/8773.gif)
Класс F23D14/02 горелки с заранее приготовленной газовой смесью, те горелки в которых газообразное топливо смешивается с воздухом до зоны сгорания
горелка - патент 2527231 (27.08.2014) | ![]() |
способ сжигания топлива и горелка универсальная - патент 2522341 (10.07.2014) | ![]() |
факельная установка для сжигания сбросных газов. - патент 2520136 (20.06.2014) | ![]() |
устройство газовой горелки с предварительным смешиванием - патент 2511820 (10.04.2014) | ![]() |
горелка - патент 2507447 (20.02.2014) | ![]() |
способ сжигания промышленных стоков - патент 2494311 (27.09.2013) | |
одноконтурная горелка - патент 2493490 (20.09.2013) | ![]() |
горелка - патент 2489649 (10.08.2013) | ![]() |
способ увеличения скорости горения - патент 2482391 (20.05.2013) | ![]() |
топливная форсунка с изолирующей воздушной завесой - патент 2482305 (20.05.2013) | ![]() |
Класс F23D14/74 предотвращение отрыва пламени
способ защиты факела - патент 2459148 (20.08.2012) | ![]() |
способ поддержания горения пламени - патент 2456505 (20.07.2012) | |
наконечник факела - патент 2455566 (10.07.2012) | |
ветрозащитный дефлектор - патент 2455565 (10.07.2012) | |
инжекционная смесительная горелка - патент 2419744 (27.05.2011) | ![]() |
горелка для камеры сгорания газовой турбины (варианты) - патент 2407950 (27.12.2010) | |
способ сжигания жидких топлив - патент 2052721 (20.01.1996) |