система для сжигания жидкого топлива

Формула изобретения

1. Система для сжигания жидкого топлива, содержащая топливопровод, испарительную камеру, устройство для подачи испаренного топлива, например, жиклер, устройство для розжига, смесительное устройство, отличающееся тем, что смесительное устройство выполнено в виде турбулятора, например в виде конусообразной спирали, установленной соосно с жиклером, при этом витки спирали выполнены увеличивающимися к жиклеру.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что испаритель выполнен в виде зигзагообразного змеевика цилиндрической формы.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что функционально турбулятор выполняет роль аварийного запальника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в качестве теплогенерирующего устройства в теплоиспользующихся установках. Топливом является: печное топливо, керосин, соляр.

Известно устройство для сжигания жидкого топлива (Авт. свид.СССР N 1070379, МКИ F 23 D 5/04, ОБ N4, 1984 г.), содержащее устройство для подачи испаренного топлива, включающее жиклер и смесительное устройство, испарительную камеру, выполненную в виде термосифона с паровым и конденсационный участками, в котором размещен змеевик топливопровода, подключенный к жиклеру. Конденсационный участок термосифона снабжен сильфоном. При жиклере установлено устройство для розжига в виде чаши.

Общими признаками с заявляемым изобретением является топливопровод, устройство подачи испаренного топлива в виде жиклера, испарительная камера, смесительное устройство и устройство для розжига.

Недостатками известной конструкции являются следующие:

- низкая производительность устройства, обусловленная плохой работой испарителя и низкой эффективностью пламени;

- конструкция смесительного устройства цилиндрической формы не позволяет обеспечить интенсивное перемешивание паров горючего с воздухом.

Недостатками данной системы является:

1. Недостаточно высокая тепловая эффективность системы, обусловленная неполным сгоранием топлива и связанная с этим дополнительная экологическая нагрузка на окружающую среду.

2. Неустойчивое горение пламени (вплоть до погасания) при кратковременном воздействии внешних факторов (порыв ветра, кратковременное прекращение подачи топлива и пр.), то есть недостаточная надежность.

Предлагаемое изобретение предназначено ликвидировать вышесказанные недостатки.

Достигаемый технический результат обеспечивается тем, что используется более эффективная конструкция испарительной камеры, турбулятор и аварийный запальник.

Заявляемое изобретение позволяет повысить тепловую эффективность системы, снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, повысить устойчивость горения рабочей смеси и повысить безопасность эксплуатации горелки в случае срыва пламени за счет введения в систему для сжигания жидкого топлива новых элементов, более эффективной конструкции испарительной камеры, турбулятора и аварийного запальника. Эти элементы обеспечивают полноту сгорания топлива, посредством интенсивного турбулентного перемешивания уже воспламененного топлива с воздухом и поджигание вновь поступившей смеси при возникновении срыва пламени, за счет аварийного запальника.

Турбулятор представляет собой устройство, размещаемое на пути воспламененной рабочей топливной смеси, рассекающее пламя на отдельные фрагменты с целью изменения их движения таким образом, чтобы обеспечить максимальный доступ воздуха поддерживающего горение, и придания движению воспламененной топливной смеси турбулентного характера для более интенсивного перемешивания смеси с воздухом.

Турбулятор выполненный, например, в виде конусообразной спирали, витки которой охватывают весь фронт огня, повторяет конфигурацию пламени и увеличивает зону перемешивания топливной смеси. Цвет пламени становится чисто- голубым, что говорит о полной сгорании топлива и отсутствии копоти. Этим самым снижается загрязненность окружающей среды продуктами горения. Аппаратурные измерения полностью подтверждают это утверждение.

В результате полного сгорания топлива повышается тепловая эффективность системы. Получаются две стадии смешения топлива с воздухом: первая стадия - смешение топлива с воздухом при истечении топлива из жиклера, вторая стадия - перемешивание уже воспламененной рабочей снеси с воздухом.

Испарительная камера представляет собой зигзагообразный змеевик, свернутый в цилиндрическую форму, внутри которой происходит сгорание топлива. Конструкция позволяет увеличить площадь нагрева по сравнению с испарителем той же мощности в 2,5 раза и соответственно обеспечить увеличение мощности работы горелки только заменой жиклеров с различными диаметрами. В результате повышается производительность работы, расширяются возможности использования устройства.

Аварийный запальник - это любое устройство, помещенное в зону сгорания топлива и нагреваемое за счет сгорания топлива до температуры, позволяющей обеспечить поджигание вновь поступающей смеси, при каждой случае срыва пламени. Это повышает надежность работы системы.

Турбулятор, выполненный в виде конусообразной спирали, в нашем случае служит одновременно аварийным запальником, так как находится в зоне горения и нагревается до температуры 600-700^oC.

Конструкция всей системы сжигания топлива выполнена в виде несложных элементов и их соединений, что обеспечивает технологичность изготовления системы.

На фиг.1 представлен общий вид системы для сжигания жидкого топлива; на фиг.2 - вид испарительной камеры по A-A.

Система для сжигания жидкого топлива содержит топливопровод 1, который оснащен запорно-регулирующей арматурой, например, краном 2 и предохранительным клапаном 3. Система включает испарительную камеру 4, выполненную в виде змеевика, соединенную в верхней части с топливопроводом 1 и устройство для подачи испаренного топлива 5, выполненное в виде головки, в цилиндрическом корпусе которой установлен жиклер 6.

Система имеет турбулятор 7, выполненный, например, в виде конусообразной спирали. Турбулятор 7 установлен соосно жиклеру 6.

Система имеет устройство для розжига, выполненное, например, в виде чаши 8, установленной под устройство для подачи испаренного топлива 5 и испарительную камеру 4.

Система для сжигания жидкого топлива работает следующий образом:

В чашу 8 заливается 100-200 г топлива, закладывается ветошь. Затем при открытом кране 2 и закрытом клапане 3 в чаше 8 зажигается пропитанная топливом ветошь.

Испарительная камера 4 и устройство для подачи испаренного топлива 5 разогревается до температуры, необходимой для интенсивного испарения топлива. Предохранительный клапан 3, при этом автоматически открывается и жидкое топливо попадает в испарительную камеру 4, испаряется в ней и в виде струи выходит из жиклера 6, попадая на турбулятор 7, где происходит его перемешивание с воздухом и воспламенение от устройства для розжига.

При этой струи паров топлива при выходе из жиклеров 6, попадая на турбулятор 7, рассекаются на части, имеющие разные скорости и направления движения, то есть поток топлива приобретает турбулентный характер, активно перемешиваясь с воздухом, в результате происходит полное сгорание топлива. Пламя горения имеет веерообразную форму и голубой цвет. Испарительная камера 4 при этом находится в зоне активного нагрева 1, создаваемого турбулятором 7, а, следовательно, происходит интенсивное испарение топлива, подаваемого к жиклерам 6. При кратковременном прекращении, а затем возобновлении подачи топлива, то есть при срыве пламени, аварийный запальник (в нашем случае турбулятор), обеспечивает поджигание струи топлива, состоящей из смеси паров и газов, так как турбулятор нагрет выше температуры воспламенения топливной смеси.

Интенсивность горения, в зависимости от технологической потребности регулируется интенсивность горения краном 2.

Система промышленно применима, что видно из ее описания и схематических чертежей, приведенных на фиг. 1 и фиг. 2.