25.08.2017
217.015.b51e

ПАРОГЕНЕРАТОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002614311
Дата охранного документа
24.03.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар высоких параметров, получаемый за счет энергии, выделяемой при сгорании водорода или природного газа (ПГ) в кислороде. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения, камеру смешения. В камере сгорания возле смесительной головки выполнена дополнительная огневая стенка длиной 3÷4 выходных диаметра форсунки, закрепленная с помощью пайки с внутренней стенкой камеры сгорания, и косыми каналами тракта охлаждения, которые соединены с каналами тракта охлаждения внутренней стенки через отверстия. Изобретение направлено на устойчивое охлаждение внутренней стенки камеры сгорания и увеличение срока службы парогенератора. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар высоких параметров, получаемый за счет энергии, выделяемой при сгорании водорода или природного газа (ПГ) в кислороде.

Известна конструкция смесительной головки водородно-кислородного парогенератора (патент RU 2379590, F23D 14/62, F02K 9/44, 2008) и конструкция смесительной головки метано-кислородного парогенератора (патент RU 2555598, F23D 14/62, 2014), в которых для обеспечения охлаждения внутренней стенки камеры сгорания парогенератора в огневом днище смесительной головки у огневой стенки выполнены отверстия для подачи воды на пленочное охлаждение.

Недостатком данной конструкции является то, что обратные токи с температурой порядка 700÷800 K у смесительной головки, которые реализуются в результате сгорания компонентов топлива, защищая огневое днище от более высоких температур (3500÷3600 K) одновременно частично размывают водяную завесу, которая поступает из отверстий, расположенных в огневом днище смесительной головки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является конструкция водородно-кислородного парогенератора для получения водяного пара (патент RU 2309325, F22B 1/26, 2005, прототип), в состав которого входит смесительная головка с триплетными смесительными элементами, представляющими собой комбинацию из трех струйных форсунок - одной форсунки окислителя (кислорода) и двух форсунок горючего (водорода), оси которых пересекаются в одной точке. На огневом днище смесительной головки расположены отверстия для подачи воды на пленочное охлаждение камеры сгорания.

Недостатком данной конструкции так же является возможность размыва обратными токами у смесительной головки водяной завесы, которая из отверстий в огневом днище поступает на внутреннюю стенку камеры сгорания. В результате размыва водяной завесы повышается температура внутренней стенки камеры сгорания, что может привести к образованию пиролизов и даже прогару, что снижает ресурс работы парогенератора.

Данное изобретение решает техническую задачу повышения эффективности работы пленочного охлаждения, увеличивает ресурс работы парогенератора, устраняет указанные недостатки прототипа.

Поставленная техническая задача решается тем, что в парогенераторе, содержащем запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения, камеру смешения, согласно изобретению в камере сгорания возле смесительной головки выполнена дополнительная (вторая) огневая стенка длиной 3÷4 выходных диаметра форсунки, закрепленная с помощью пайки с внутренней стенкой камеры сгорания, и косыми каналами тракта охлаждения, которые соединены с каналами тракта охлаждения внутренней стенки через отверстия.

Такое выполнение конструкции парогенератора позволяет реализовать следующие процессы:

1) В камере сгорания происходит сгорание компонентов топлива при температуре 3500÷3600 K с образованием обратных токов температурой 700+800 K, которые защищают огневое днище.

2) Водяная завеса также поступает из дополнительной огневой стенки, минуя зону обратных токов на расстоянии 3÷4 выходных диаметра форсунки, что обеспечивает надежное охлаждение внутренней стенки камеры сгорания. При расстоянии меньше 3 и больше 4 выходных диаметра форсунки будет происходить размыв водяной завесы обратными токами.

Оптимальное расстояние составляет 4 выходных диаметра форсунки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемами, показанными на фиг. 1, 2, 3.

Парогенератор (фиг. 1) включает в себя запальное устройство 1 с электросвечой 2, смесительную головку 3 с магистралями подвода окислителя 4, горючего 5 и воды 6 на завесное охлаждение, камеру сгорания 7 с магистралью подвода воды на охлаждение 8, каналами тракта охлаждения 9 и дополнительную огневую стенку 10, камеру смешения 11.

На фиг. 2 показано место соединения дополнительной огневой стенки 10 с трактом охлаждения 9 с помощью отверстий 12.

На фиг. 3 показаны каналы тракта охлаждения 13 дополнительной огневой стенки 10, расположенные под углом α к оси Х-Х камеры сгорания 7.

Парогенератор работает следующим образом.

Небольшой расход компонентов топлива поступает в запальное устройство 1, где происходит их воспламенение с помощью электросвечи 2, и запальный факел поступает в камеру сгорания 7. Основной расход компонентов топлива поступает в смесительную головку 3, а затем из форсунок в камеру сгорания 7, где происходит их воспламенение от запального факела. Одновременно с подачей основного расхода компонентов топлива и воды 6 на завесное охлаждение в смесительную головку 3 начинает поступать вода в каналы тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7. При этом небольшой расход воды через отверстия 12 начинает поступать в дополнительную огневую стенку 10, оптимальная длина которой составляет 4 выходных диаметра форсунки D0.

Предложенное техническое решение обеспечивает более надежное охлаждение внутренней стенки камеры сгорания и долгий срок работы парогенератора.

Парогенератор, содержащий запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и завесного охладителя, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения, камеру смешения, отличающийся тем, что в камере сгорания возле смесительной головки установлена дополнительная огневая стенка длиной 3÷4 выходных диаметра форсунки, закрепленная с внутренней стенкой камеры сгорания, и с выполненными косыми каналами тракта охлаждения, которые соединены с каналами тракта охлаждения внутренней стенки через отверстия.
ПАРОГЕНЕРАТОР
ПАРОГЕНЕРАТОР
ПАРОГЕНЕРАТОР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 67.
20.03.2015
№216.013.328e

Парогенератор

Изобретение предназначено для выработки высокотемпературного водяного пара и может быть использовано в силовых установках. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544417
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.06.2015
№216.013.5625

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая корпус камеры с магистралью подвода горючего на охлаждение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553583
Дата охранного документа: 20.06.2015
10.07.2015
№216.013.5df9

Смесительная головка метано-кислородного парогенератора

Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар высоких параметров, получаемый за счет энергии, выделяемой при сгорании природного газа или сжиженного природного газа в кислороде. Смесительная головка метано-кислородного парогенератора содержит струйные форсунки, запальное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555598
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.75ff

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая запальное устройство, корпус камеры с магистралями подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561796
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.04.2016
№216.015.2ba4

Жидкостный ракетный двигатель с дефлектором на срезе сопла

Изобретение относится к управлению вектором тяги жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). ЖРД содержит камеру с охлаждаемой сверхзвуковой частью сопла, неохлаждаемый насадок из углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ), рулевые агрегаты и раму, наружная поверхность неохлаждаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579294
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e7f

Способ воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе и устройство лазерного воспламенения для реализации этого способа

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) на несамовоспламеняющихся компонентах топлива, например для ЖРД с многократным включением в полете. В способе воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе, основанном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580232
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3cfb

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур. Клапан содержит корпус с входным и выходным каналами и проточкой. В корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583479
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.3ffb

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и седло, большой затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584044
Дата охранного документа: 20.05.2016
20.08.2016
№216.015.4e2e

Жидкостный ракетный двигатель с выдвижным соплом

Изобретение относится к ракетной технике, а более конкретно к устройству жидкостного ракетного двигателя с выдвижным соплом. В жидкостном ракетном двигателе исполнительный механизм выполнен в виде двух соосных, с неподвижным соплом и между собой одной неподвижной и другой, выполненной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595006
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.6712

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и основное седло, затвор со штоком, привод. В выходной полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591375
Дата охранного документа: 20.07.2016
Показаны записи 1-10 из 50.
20.03.2015
№216.013.328e

Парогенератор

Изобретение предназначено для выработки высокотемпературного водяного пара и может быть использовано в силовых установках. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544417
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.06.2015
№216.013.5625

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая корпус камеры с магистралью подвода горючего на охлаждение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553583
Дата охранного документа: 20.06.2015
10.07.2015
№216.013.5df9

Смесительная головка метано-кислородного парогенератора

Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар высоких параметров, получаемый за счет энергии, выделяемой при сгорании природного газа или сжиженного природного газа в кислороде. Смесительная головка метано-кислородного парогенератора содержит струйные форсунки, запальное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555598
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.75ff

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая запальное устройство, корпус камеры с магистралями подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561796
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.04.2016
№216.015.2ba4

Жидкостный ракетный двигатель с дефлектором на срезе сопла

Изобретение относится к управлению вектором тяги жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). ЖРД содержит камеру с охлаждаемой сверхзвуковой частью сопла, неохлаждаемый насадок из углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ), рулевые агрегаты и раму, наружная поверхность неохлаждаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579294
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e7f

Способ воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе и устройство лазерного воспламенения для реализации этого способа

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) на несамовоспламеняющихся компонентах топлива, например для ЖРД с многократным включением в полете. В способе воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе, основанном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580232
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3cfb

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур. Клапан содержит корпус с входным и выходным каналами и проточкой. В корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583479
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.3ffb

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и седло, большой затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584044
Дата охранного документа: 20.05.2016
20.08.2016
№216.015.4e2e

Жидкостный ракетный двигатель с выдвижным соплом

Изобретение относится к ракетной технике, а более конкретно к устройству жидкостного ракетного двигателя с выдвижным соплом. В жидкостном ракетном двигателе исполнительный механизм выполнен в виде двух соосных, с неподвижным соплом и между собой одной неподвижной и другой, выполненной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595006
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.6712

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и основное седло, затвор со штоком, привод. В выходной полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591375
Дата охранного документа: 20.07.2016