10.05.2018
218.016.3af4

ПРОТИВОТОЧНОЕ ВИХРЕВОЕ ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЁРДОГО ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к устройствам сжигания твердого пылевидного топлива и может быть использовано в процессах различного технологического назначения в энергетике, ЖКХ, металлургии, в паровых котлах, сушильных установках и т.д. Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива содержит камеру сгорания, состоящую из диффузорного и конфузорного участков, закручивающее поток устройство, патрубок подвода вторичного воздуха, форсунку подачи топливной пыли и воспламенитель, дополнительно содержит камеру смесеподготовки и выходной диффузор, причем камера смесеподготовки состоит из патрубка подачи топливно-воздушной смеси, тангенциального соплового ввода, корпуса и крышки и соединена с форсункой подачи топливной пыли, установленной на оси конфузорного участка камеры сгорания. Выходной диффузор установлен напротив форсунки подачи топливной пыли соосно с ней, а также с закручивающим поток устройством и расположен радиально внутри него. Технический результат - снижение гидравлических потерь в форсунке подачи топливной пыли и камере сгорания, увеличение полноты сгорания, повышение качества смешения топлива и воздуха, расширение рабочего диапазона по коэффициенту избытка воздуха. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам сжигания твердого пылевидного топлива и может быть использовано в процессах различного технологического назначения в энергетике, ЖКХ, металлургии, в паровых котлах, сушильных установках и т.д.

Известна пылеугольная горелка, включающая камеру поджига с тангенциальным вводом пылевоздушной смеси и устройством поджига, смесительную камеру с коаксиальными каналами и тангенциальным вводом вторичного воздуха и угольного топлива и завихритель с турбулизатором потока, выполненным в виде цилиндрической шайбы с диаметром отверстия, меньшим диаметров каналов камеры поджига и смесительной камеры (патент RU №2294486, F23D 1/00, 27.02.2007 г.).

Недостатком изобретения является низкая полнота сгорания топлива и существенные гидравлические потери в рабочем тракте устройства.

Известна пылеугольная горелка, содержащая канал для транспортирования пыли, а также канал для транспортирующего материала, который снабжен эжектором. В горелке дополнительно изготовлен эжектор, выполненный в виде двух конусных втулок, встроенных одна в другую с зазором для подачи воздуха и закрепленных в трубе. В трубе выполнено отверстие для прохода угольной пыли, а на выходе транспортирующего материала с угольной пылью выполнено сопло. В сопле размещено закручивающее поток устройство, изготовленное в виде конуса с закрепленными на нем витками спирали (патент RU №2270400, F23D 1/00, 20.02.2006).

Недостатками приведенного устройства являются низкое качество смешения топливной пыли с воздухом, низкая полнота сгорания, малый диапазон эжекции пыли, низкая эффективность охлаждения корпуса горелки.

Наиболее близкой по организации процесса и конструктивному исполнению является вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива, содержащее патрубок подвода первичного воздуха, камеру сгорания, патрубок подвода вторичного воздуха, отверстия для подвода вторичного воздуха, перегородку, дополнительно содержит форсунку подачи топливной пыли, электрический нагреватель, камеру смешения пылевидного топлива с воздухом и конфузорно-диффузорный переход, причем отверстия для подвода вторичного воздуха выполнены на входе в цилиндрический участок камеры сгорания, а электрический нагреватель выполнен в виде цилиндрического стержня и установлен осесимметрично внутри форсунки подачи топливной пыли. Головная часть камеры сгорания совместно с форсункой подачи топливной пыли и участком смешения пылевидного топлива с воздухом представляет собой вихревой эжектор прямоточного типа (патент F23D 11/02, 2565 737 С1, 20.10.2015 г.).

Недостатки данной конструкции: высокие гидравлические потери в форсунке подачи топливной пыли и камере сгорания, низкая полнота сгорания, недостаточное качество смешения топлива и воздуха, узкий рабочий диапазон по коэффициенту избытка воздуха.

Технический результат - снижение гидравлических потерь в форсунке подачи топливной пыли и камере сгорания, увеличение полноты сгорания, повышение качества смешения топлива и воздуха, расширение рабочего диапазона по коэффициенту избытка воздуха.

Технический результат достигается тем, что в противоточном вихревом горелочном устройстве для сжигания твердого пылевидного топлива, содержащем камеру сгорания, состоящую из диффузорного и конфузорного участков, закручивающее поток устройство, патрубок подвода вторичного воздуха, форсунку подачи топливной пыли и воспламенитель, дополнительно содержит камеру смесеподготовки и выходной диффузор, причем камера смесеподготовки состоит из патрубка подачи топливно-воздушной смеси, тангенциального соплового ввода, корпуса и крышки и соединена с форсункой подачи топливной пыли, установленной на оси конфузорного участка камеры сгорания. Выходной диффузор установлен напротив форсунки подачи топливной пыли соосно с ней, а также с закручивающим поток устройством и расположен радиально внутри него.

Снижение гидравлических потерь в форсунке подачи топливной пыли обеспечивается за счет исключения из конструкции электрического нагревателя, а снижение гидравлических потерь в камере сгорания - за счет исключения конфузорно-диффузорного перехода. Увеличение полноты сгорания, повышение качества смешения топлива и воздуха, расширение рабочего диапазона по коэффициенту избытка воздуха достигаются за счет установки камеры смесеподготовки и выходного диффузора, а также расположения форсунки подачи топливной пыли на оси конфузорного участка камеры сгорания.

Для организации вихревой зоны горения камера сгорания имеет торообразную форму с диффузорным плавным сочленением с проточной частью камеры смешения.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами

Фиг 1. Продольный разрез противоточного вихревого горелочного устройства для сжигания твердого пылевидного топлива.

Фиг. 2. Сечение А-А на фиг. 1.

Фиг. 3. Сечение Б-Б на фиг. 1.

Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива содержит камеру сгорания 1, состоящую из диффузорного 2, конфузорного 3 участков. К диффузорному участку 2 камеры сгорания 1 ассимметрично прикреплена перегородка 4 с плотно прижатым торцевым фланцем 5. Через резьбовое соединение к торцевому фланцу 5 закреплен выходной диффузор 6, прижимающий к перегородке 4 расположенное внутри него закручивающее поток устройство 7. С наружной стороны перегородки 4 к ней присоединен патрубок подвода вторичного воздуха 8 для его подачи в полость 9. С противоположной стороны к конфузорному участку 3 ассимметрично подсоединена форсунка подачи топливной пыли 10, за которой установлен тангенциальный сопловой ввод 11, прижимаемый к камере смесеподготовки 12 крышкой камеры смесеподготовки 13. Крышка камеры смесеподготовки 13 прикреплена с помощью резьбового соединения к камере смесеподготовки 12, с наружной стороны которой тангенциально установлен патрубок подачи топливно-воздушной смеси 14. Для воспламенения топливно-воздушной смеси на диффузорном участке 2 камеры сгорания 1 расположен воспламенитель 15. Выходной диффузор 6 расположен радиально внутри закручивающего поток устройства.

Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива работает следующим образом.

Топливная пыль совместно с первичным потоком воздуха подается через патрубок подачи топливно-воздушной смеси 14 под некоторым избыточным давлением в камеру смесеподготовки 12, после чего проходит через тангенциальный сопловой ввод 11, в результате чего закручивается и приобретает окружную составляющую скорости и радиальный градиент давления. Далее закрученная топливно-воздушная смесь поступает через форсунку подачи топливной пыли 10 в камеру сгорания 1.

Количество подводимого первичного воздуха выбирают таким образом, чтобы после смешения получить «богатую» топливно-воздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха α<0,7 и обеспечить необходимую транспортирующую способность для топливной пыли α≥0,2.

Одновременно с этим через патрубок подвода вторичного воздуха 8 в полость 9 под некоторым избыточным давлением подается поток вторичного воздуха, после чего, проходя через закручивающее поток устройство 7, вторичный воздух также приобретает окружную составляющую скорости и поступает в камеру сгорания 1 с противоположной стороны относительно форсунки подачи топливной пыли 10, перемещаясь по диффузорному участку 2 камеры сгорания 1 вдоль ее стенок по спирали. В камере сгорания 1 происходит смешение топливно-воздушной смеси и вторичного воздуха, что приводит к образованию внутри нее тороидальной вихревой структуры, отвечающей благоприятным условиям для воспламенения смеси и стабилизации горения. Воспламенение смеси осуществляется при помощи воспламенителя 15, установленного на диффузорном участке 2 камеры сгорания 1.

В процессе горения изначально более тяжелые частицы топливной пыли за счет действия центробежных сил отбрасываются к стенкам камеры сгорания 1, где они подхватываются потоком вторичного воздуха и сгорают. Образующиеся при этом продукты сгорания обладают меньшей по сравнению с топливной пылью молекулярной массой и смещаются осевую область горелочного устройства, после чего попадают в выходной диффузор 6 и далее покидают противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топплива, например, в огневое пространство котла, в котором оно установлено.


ПРОТИВОТОЧНОЕ ВИХРЕВОЕ ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЁРДОГО ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА
ПРОТИВОТОЧНОЕ ВИХРЕВОЕ ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЁРДОГО ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА
ПРОТИВОТОЧНОЕ ВИХРЕВОЕ ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЁРДОГО ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 25.
13.01.2017
№217.015.8ad9

Способ программного регулирования плоского глубинного шлифования периферией круга

Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано для обработке деталей малой длины методом глубинного шлифования периферией круга при формировании управляющих программ обработки. Способ включает управление процессом обработки, при котором сообщают продольную подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604088
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.8b04

Образец для испытания материалов на пластическое одноосное растяжение

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам для определения прочностных характеристик материалов при пластическом одноосном растяжении, и может найти применение в различных отраслях промышленности. Образец содержит захватные части и рабочую часть в виде стержня. Захватные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604111
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.97e8

Шунгит как модификатор для алюминиево-кремниевых сплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении литых доэвтектических, эвтектических и заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов). При выплавке указанных сплавов в качестве модификатора используют шунгит. Техническим результатом изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609109
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.b1ca

Способ определения удельного износа шлифовального круга

Изобретение относится к обработке материалов шлифованием и может быть использовано для оценки режущих свойств абразивного материала шлифовальных кругов. Осуществляют закрепление кольца, имеющего базовую наружную поверхность, на планшайбе шлифовального круга соосно с его рабочей поверхностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613254
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.b4fd

Способ изготовления штамповок лопаток из титановых сплавов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления штамповок лопаток ГТД из титановых сплавов. Способ изготовления штамповок лопаток из титановых сплавов включает выдавливание заготовки в изотермических условиях при одинаковой температуре нагрева...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614294
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.cae8

Способ испытания зенкера, предназначенного для обработки предварительно просверленного отверстия

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано для испытания зенкеров и исследования обрабатываемости конструкционных материалов зенкерованием. Сущность: зенкер вводят в контакт с обрабатываемой деталью и производят ее обработку, причем деталь и зенкер располагают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620030
Дата охранного документа: 22.05.2017
26.08.2017
№217.015.dc6f

Способ изготовления модификатора для литейных алюминиевых сплавов в виде прутка с запрессованным рассыпчатым модификатором на основе наноуглерода

Изобретение относится к литейному производству в области металлургии, в частности к модифицированию литейных алюминиевых сплавов. Пруток изготавливают путем раскатки алюминиевой пластины до толщины 0,2-0,3 мм, рекристаллизации полученной алюминиевой ленты при температуре 200-300°С, нанесения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624272
Дата охранного документа: 03.07.2017
29.12.2017
№217.015.f3bd

Способ выдавливания малопластичных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при выдавливании малопластичных материалов. Размещенную в матрице заготовку выдавливают рабочим пуансоном через очко матрицы. Одновременно с началом выдавливания заготовки начинают подачу смазки в очаг пластической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637451
Дата охранного документа: 04.12.2017
19.01.2018
№218.016.0332

Система информационной поддержки разработчика программного обеспечения для микроконтроллеров

Изобретение относится к системе информационной поддержки разработчика программного обеспечения для микроконтроллеров. Технический результат заключается в автоматизации разработки программного обеспечения для микроконтроллеров. Система содержит компьютер с модулем управления, подключенное к нему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630389
Дата охранного документа: 07.09.2017
10.05.2018
№218.016.3936

Способ изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям

Изобретение относится к литейному производству. Изготавливают оболочковую форму путем послойного нанесения суспензии на модель и обсыпку каждого слоя зернистым материалом. Осуществляют сушку и отверждение ее. Модель выплавляют. Обсыпку слоев зернистым материалом и сушку совмещают. Сушку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647074
Дата охранного документа: 13.03.2018
Показаны записи 1-10 из 14.
27.12.2014
№216.013.1466

Противоточная водород-кислородная камера сгорания

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перегрева водяного пара при организации рабочего процесса паровых, парогазовых энергетических установок и газоперекачивающих агрегатов. Противоточная водород-кислородная камера сгорания содержит воспламенитель, форсунки горючего,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536646
Дата охранного документа: 27.12.2014
20.01.2015
№216.013.1e7a

Вихревая водород-кислородная камера сгорания

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для создания потока перегретого водяного пара за счет сжигания водород-кислородной смеси в паровой среде. Может использоваться в ракетных двигателях, циклах комбинированных и паротурбинных энергетических установок. Вихревая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539243
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.02.2015
№216.013.2676

Гидравлический теплогенератор и устройство нагрева жидкости

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Гидравлический теплогенератор, включающий входное закручивающее устройство, соединенное с корпусом вихревой камеры, патрубок отвода нагретой жидкости, отличающийся тем, что снабжен со стороны размещения дросселя приосевым центральным отверстием с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541299
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.2688

Способ производства пеллет и брикетов на основе торфа

Изобретение относится к способу получения пеллет и брикетов на основе торфа, включающему механохимическую обработку водоторфяной дисперсии, используемой в качестве связующего, при этом механохимическую обработку водоторфяной дисперсии осуществляют механическим и/или ультразвуковым воздействием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541317
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.10.2015
№216.013.8556

Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива

Изобретение относится к энергетике. Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива, содержащее патрубок подвода первичного воздуха, камеру сгорания, патрубок подвода вторичного воздуха, отверстия для подвода вторичного воздуха, перегородку, дополнительно содержит форсунку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565737
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.11.2015
№216.013.8c51

Генератор акустических колебаний для камеры сгорания гпврд

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в камере сгорания гиперзвукового воздушно-реактивного двигателя. Генератор акустических колебаний для камеры сгорания гиперзвукового воздушно-реактивного двигателя содержит свечу зажигания, топливные сопла,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567528
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.06.2016
№217.015.0476

Способ сжижения природного газа

Изобретение относится к криогенике. Способ сжижения природного газа включает очистку нерасширившегося газа от примесей, разделение его на три потока, первый и второй из которых подают на сжижение по тракту системы рекуперативных теплообменных аппаратов. Отношение массовых расходов газа, который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587734
Дата охранного документа: 20.06.2016
26.08.2017
№217.015.dc90

Технологический комплекс по производству топлива на основе торфа

Предлагаемое изобретение относится к торфоперерабатывающей промышленности, а именно к области производства топливных пеллет и брикетов из торфа или из смеси торфа с углеродсодержащими материалами, в качестве которых используются продукты углеперерабатывающей промышленности (угольные или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624208
Дата охранного документа: 03.07.2017
10.05.2018
№218.016.4698

Способ очистки двухконтурных форсунок камеры сгорания газотурбинного двигателя от продуктов коксования топлива и нагара и устройство для его осуществления

Изобретение относится к отраслям промышленности, связанным с необходимостью очистки проточных частей внутренних каналов: общее машиностроение, энергетика, нефтегазовая отрасль, авиация и космонавтика, химическое производство и др. Техническим результатом изобретений является упрощение способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650438
Дата охранного документа: 13.04.2018
10.05.2018
№218.016.4c7c

Способ автоматизированного управления процессом прессования торфяного топлива

Изобретение раскрывает способ автоматизированного управления процессом прессования торфяного топлива, включающий измерение влажности, температуры, расхода сырья и последующее сравнение измеренных данных с значениями, заданными на микроконтроллере, при этом дополнительно включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652109
Дата охранного документа: 25.04.2018

Похожие РИД в системе