×
01.12.2019
219.017.e8b4

Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области энергетики. Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения с камерой сгорания в виде цилиндрической полости, закрытой торцевой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой с другой содержит запальное устройство и два коаксиально выполненных цилиндра, торцы которых посредством общего фланца соединены с закрытым торцом камеры сгорания, при этом в стенке внутреннего цилиндра выполнен опоясывающий ряд дозирующих отверстий для подвода топливного газа из наружного цилиндра, который через отверстие в стенке сообщен с системой подачи топливного газа через обратный клапан, и отверстие для подачи воздуха из атмосферы через обратный клапан и клапанно-смесительное устройство в камеру сгорания, а также вентилятор для подачи воздуха в клапанно-смесительное устройство и камеру сгорания при запуске теплогенератора. Вдоль оси внутреннего цилиндра размещен шток стабилизатора пламени, завихритель которого расположен за проходным отверстием камеры сгорания и образует с ее торцевой стенкой зону горения, а свеча зажигания запального устройства установлена в резьбовое отверстие бобышки, приваренной к боковым стенкам внутреннего и наружного цилиндров клапанно-смесительного устройства в зоне между опоясывающим рядом дозирующих отверстий и закрытой торцевой стенкой камеры сгорания симметрично относительно двух ближайших рядом расположенных дозирующих отверстий в стенке цилиндра. Изобретение позволяет обеспечить работу запального устройства в зоне пониженных температур клапанно-смесительного устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к энергетике и, в первую очередь, касается теплогенераторов пульсирующего горения.

Известно клапанно-смесительное устройство котла пульсирующего горения, содержащее камеру сжигания газообразного топлива с цилиндрической полостью, закрытой торцевой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой - с другой, запальное устройство, установленное в полости камеры сжигания, устройства подвода топлива и воздуха, снабженные ресиверами с обратными клапанами, при этом дозирующие отверстия в стенке камеры смесительного устройства выполнены с хордовым направлением завихрения (Патент RU №2560854, 13.05.2014 г.).

Недостатком известного устройства является снижение ресурса работы свечи зажигания в запальном устройстве из-за его размещения в полости камеры сжигания (высокие температуры среды), тем более, что пульсирующее горение происходит как правило, в режиме «старт-стопа», когда после каждого выключения идет повторное включение системы зажигания.

Известна также система пульсирующего горения, содержащая камеру сгорания теплогенератора в виде цилиндрической полости, закрытой торцевой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой с другой, при этом запальное устройство размещено на торце двух коаксиально выполненных цилиндров смесительного устройства, общий фланец которых соединен с закрытым торцом камеры сгорания, причем в стенке внутреннего цилиндра выполнен опоясывающий ряд дозирующих отверстий для подвода топливного газа из наружного цилиндра (Патент RU №2175422, 02.02.2001 г.), данное устройство взято за прототип.

Недостатком известного устройства также является ухудшение ресурсоспособности свечи зажигания, расположенной в одной из самой высокотемпературной зоне горения камеры сгорания.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении работы запального устройства и, соответственно, свечи зажигания в зоне пониженных температур клапанно-смесительного устройства.

Технический результат достигается тем, что в клапанно-смесительном устройстве теплогенератора пульсирующего горения с камерой сгорания в виде цилиндрической полости, закрытой торцевой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой с другой, содержащее запальное устройство, и два коаксиально выполненных цилиндра, торцы которых посредством общего фланца соединены с закрытым торцом камеры сгорания, при этом в стенке внутреннего цилиндра выполнен опоясывающий ряд дозирующих отверстий для подвода топливного газа из наружного цилиндра, который через отверстие в стенке сообщен с системой подачи топливного газа через обратный клапан, и отверстие для подачи воздуха из атмосферы через обратный клапан и клапанно-смесительное устройство в камеру сгорания, а также вентилятор для подачи воздуха в клапанно-смесительное устройство и камеру сгорания при запуске теплогенератора, новым является то, что вдоль оси внутреннего цилиндра размещен шток стабилизатора пламени, завихритель которого расположен за проходным отверстием камеры сгорания и образует с ее торцевой стенкой зону горения, а свеча зажигания запального устройства установлена в резьбовое отверстие бобышки, приваренной к боковым стенкам внутреннего и наружного цилиндров клапанно-смесительного устройства в зоне между опоясывающим рядом дозирующих отверстий и закрытой торцевой стенкой камеры сгорания, симметрично относительно двух ближайших рядом расположенных дозирующих отверстий в стенке цилиндра.

Также в стенке внутреннего цилиндра выполнено дополнительное отверстие для подачи вентилятором воздуха в клапанно-смесительное устройство и камеру сгорания при запуске теплогенератора.

Также шток стабилизатора пламени установлен на резьбе в крышке для возможности осевого перемещения и снабжен центрирующим поясом с вырезами.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного клапанно-смесительного устройства теплогенератора пульсирующего горения, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выяснения признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует, условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленное техническое решение может быть реализовано на предприятиях машиностроения и использовано в теплогенераторах пульсирующего горения для нагрева теплоносителя в системах подогрева технологических сред, например, технологического газа в газораспределительных станциях и в различных отопительных устройствах. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

На фиг. 1 представлена конструктивная схема клапанно-смесительного устройства теплогенератора пульсирующего горения, на фиг. 2 - поперечный разрез клапанно-смесительного устройства по опоясывающему ряду дозирующих отверстий и бобышке со свечой зажигания.

Клапанно-смесительное устройство 1 теплогенератора пульсирующего горения 2, камера сгорания 3 которого выполнена в виде цилиндрической полости 4, закрытой торцевой стенкой 5 с проходным отверстием 6 с одной стороны и открытой 7 с другой, содержит запальное устройство 8 и два коаксиально выполненных цилиндра: внутренний 9 и наружный 10.

Торцы этих цилиндров через фланец 11 соединены с закрытой торцевой стенкой 5 камеры сгорания 3. В боковой стенке 12 внутреннего цилиндра 9 выполнен опоясывающий ряд 13 дозирующих отверстий 14 для подвода топливного газа из наружного цилиндра 10, который через отверстие 15 в боковой стенке 16 сообщен с системой подачи топливного газа через обратный клапан 17. В стенке 12 внутреннего цилиндра 9 также выполнено отверстие 18 для подачи в клапанно-смесительное устройство 1 воздуха из атмосферы через обратный клапан 19. Для запуска теплогенератора служит вентилятор 20 для подачи воздуха непосредственно в цилиндр 9 через дополнительное отверстие 21 в стенке 12.

Вдоль оси внутреннего цилиндра 9 размещен шток 22 стабилизатора пламени 23, завихритель 24 которого расположен за проходным отверстием 6 камеры сгорания 3 и образует с ее торцевой стенкой 5 зону горения 25. Для возможности осевого перемещения штока стабилизатора 23 с целью регулирования режимов горения в камере сгорания 3 шток 22 установлен в крышке 26 на резьбе и снабжен центрирующим поясом 27 с вырезами. Свеча зажигания 28 запального устройства 8 установлена в резьбовое отверстие бобышки 29 приваренной к боковым стенкам 12 и 16 цилиндров 9 и 10, соответственно в зоне 30 между опоясывающим рядом 13 дозирующих отверстий 14 и закрытой торцевой стенкой 5 камеры сгорания 3 симметрично относительно двух ближайших рядом расположенных дозирующих отверстий 31 из опоясывающего ряда 13 отверстий 14 в стенке 12 цилиндра 9 (разрез А-А на фиг. 2).

При этом электрод 32 свечи зажигания 28 находится во внутреннем цилиндре 9 между штоком 22 и стенкой 12 этого цилиндра в потоке предварительно перемешанной топливо-воздушной смеси на входе в зону горения 25.

Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения работает следующим образом. Для запуска теплогенератора 2 подают напряжение на свечу зажигания 28 и включают подачу воздуха в цилиндр 9 вентилятором 20 и подачу топливного газа через обратный клапан 17 и отверстие 15 в цилиндр 10. Из цилиндра 10 топливный газ через дозирующие отверстия 14 поступает в цилиндр 9, где смешиваясь с потоком воздуха, образует топливо-воздушную смесь, истекающую через завихритель 24 в зону горения 25. Одновременно в запальном устройстве 8 свеча зажигания 28, расположенная в зоне 30 за дозирующими отверстиями 31 поджигает предварительно перемешанную топливо-воздушную смесь, при этом образующийся локально вдоль струйки тока за местом расположения электрода 32 очаг горения сносится потоком в зону горения 25 камеры сгорания 3 и поджигает топливо-воздушную смесь.

В области течения топливо-воздушной смеси от ряда 13 дозирующих отверстий 14 до завихрителя 24 стабилизатора 23 горения нет, т.к. скорость турбулентного горения много меньше скорости потока во внутреннем цилиндре 9, поэтому свеча зажигания 28 работает в холодной зоне клапанно-смесительного устройства 1 и не подвергается термическим нагрузкам, обеспечивая надежную работу теплогенератора 2 в течение назначенного ресурса.

После запуска выключают вентилятор 20 и свечу зажигания 28, и теплогенератор 2 переходит на режим пульсирующего горения с заданной системой резонаторов частотой горения, когда чередуются циклы впуска через обратные клапана 19 и 17 воздуха и газа, возгорания топливо-воздушной смеси в камере сгорания 3 с закрытием клапанов и выхлопа продуктов сгорания из камеры сгорания 3 с последующим разрежением в ней и открытием клапанов 19 и 17 для очередного впуска топливного газа и воздуха.

Организация подачи воздуха в клапанно-смесительное устройство 1 через дополнительное отверстие 21 непосредственно в цилиндр 9 после обратного клапана 19 позволило оптимизировать размеры вентилятора 20 и использовать его только на запуске теплогенератора 2. Установка стабилизатора 23 на резьбе в крышке 26 клапанно-смесительного устройства 1 обеспечивает возможность его осевого перемещения для регулирования запуска теплогенератора 2 и устойчивого горения в зоне 25.


Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения
Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
13.01.2017
№217.015.81ae

Устройство для откачки газа из отключенного участка многониточного магистрального газопровода

Устройство предназначено для откачки газа из отключенного участка многониточного магистрального газопровода. Устройство содержит двухступенчатый эжектор, выполненный в составе байпасного узла магистрального газопровода или подключаемый к этому байпасному узлу посредством фланцев на трубопроводе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601912
Дата охранного документа: 10.11.2016
10.08.2019
№219.017.bdc1

Модуль отсекателя потока газа с регулятором давления газа

Модуль отсекателя потока газа с регулятором давления газа служит для редуцирования высокого давления газа, подаваемого в сеть (потребителю) от источника газа высокого давления 25…30 МПа, например передвижного автозаправщика газа с автоматической отсечкой потока газа при превышении давления за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696841
Дата охранного документа: 06.08.2019
06.10.2019
№219.017.d301

Теплогенератор пульсирующего горения

Изобретение относится к области энергетики. Теплогенератор пульсирующего горения содержит камеру сгорания с клапанно-смесительным устройством и трубами-резонаторами, причем камера сгорания с трубами-резонаторами размещена в рубашке с теплоносителем, образуя теплообменник, и выхлопную трубу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702059
Дата охранного документа: 03.10.2019
15.02.2020
№220.018.02b5

Автоматическая газораспределительная станция

Автоматическая газораспределительная станция (АГРС), содержащая модуль подготовки газа, включающий линию высокого давления, разделенную на две линии с фильтрами узла очистки, теплообменниками узлов подогрева газа и узлами редуцирования, линию низкого давления с модулем коммерческого учета газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714184
Дата охранного документа: 12.02.2020
15.03.2020
№220.018.0c7d

Мобильный узел подачи газа

Изобретение относится к области газораспределительных станций (ГРС) и может быть использовано в период производства работ по ремонту, реконструкции или техническому перевооружению на действующих ГРС. Мобильный узел подачи газа (МУПГ) выполняет функции подачи газа потребителю при выполнении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716659
Дата охранного документа: 13.03.2020
12.04.2023
№223.018.489f

Теплогенератор пульсирующего горения

Изобретение относится к энергетике. Теплогенератор пульсирующего горения (ТПГ) содержит клапанно-смесительное устройство на входе в камеру сгорания, выход из которой через трубы-резонаторы и дымовую трубу сообщен с атмосферой. Клапанно-смесительное устройство состоит из блока обратных воздушных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760606
Дата охранного документа: 29.11.2021
20.04.2023
№223.018.4b75

Многопоточная вихревая турбина

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к вихревым турбинам, которые могут использоваться в качестве привода насосов, компрессоров, генераторов электрической энергии, в том числе и на газораспределительных станциях, как резервные источники энергии. Многопоточная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002767433
Дата охранного документа: 17.03.2022
23.05.2023
№223.018.6f3d

Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения

Изобретение относится к области энергетики. Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения (ТПГ) содержит блок обратных воздушных клапанов, смесительную трубу со штоком стабилизатора пламени, причем в смесительной трубе выполнены опоясывающий ряд дозирующих отверстий для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002746376
Дата охранного документа: 12.04.2021
17.06.2023
№223.018.7fde

Струйно-детандерный генератор (варианты)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбогенераторам, которые могут быть использованы в энергоустановках, а также в качестве резервного источника энергии на газораспределительных станциях. Струйно-детандерный генератор содержит электрогенератор (16), соединенный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002764566
Дата охранного документа: 18.01.2022
Показаны записи 1-10 из 21.
27.05.2013
№216.012.4517

Теплообменник жидкостной системы отопления

Изобретение относится к области отопления и может быть использовано в водо- и воздухонагревателях. Теплообменник жидкостной системы отопления содержит корпус с крышкой с гнездом для установки горелки, с противоположной стороны присоединена жаровая труба, сообщающаяся с поворотным коллектором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483264
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.12.2014
№216.013.1126

Выходное устройство турбовального двигателя-твад

Настоящее изобретение относится к области разработки газотурбинных двигателей, а более конкретно к конструкции газосборника выходного устройства турбовальных двигателей - ТВаД, предназначенных для эксплуатации в составе вертолетов. Во внутреннем корпусе газосборника размещена трубка подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535813
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.08.2015
№216.013.7264

Клапанно-смесительное устройство котла пульсирующего горения

Изобретение относится к энергетике. Клапанно-смесительное устройство котла пульсирующего горения содержит камеру сжигания газообразного топлива с цилиндрической полостью, закрытой торцовой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой - с другой, запальное устройство, установленное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560854
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.11.2015
№216.013.8bde

Способ ремонта магистрального газопровода и передвижная газоперекачивающая установка для его осуществления

Изобретение относится к области машиностроения. Дефектный участок отключают от магистрального газопровода путем перекрытия линейных кранов с обоих его концов. Параллельно линейным кранам к магистральному газопроводу подсоединяют байпас и байпасный узел. Газ из дефектного участка откачивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567413
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.03.2016
№216.014.bf88

Способ откачки газа из отключенного участка газопровода

Способ предназначен для откачки газа из отключенного участка газопровода для проведения ремонтных работ. Способ включает подачу газа в сопло газового эжектора и перекачку этим газовым эжектором газа из отключенного участка газопровода в параллельную нитку или в участок, следующий за отключенным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576951
Дата охранного документа: 10.03.2016
20.03.2016
№216.014.cbe5

Участок магистрального газопровода

Изобретение относится к транспортировке газа и предназначено для откачки газа из отключенного для ремонта участка газопровода. Участок газопровода (1) между линейными кранами (2) и (3), из которого необходимо провести откачку газа для его последующего ремонта, является ближайшим перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577672
Дата охранного документа: 20.03.2016
13.01.2017
№217.015.81ae

Устройство для откачки газа из отключенного участка многониточного магистрального газопровода

Устройство предназначено для откачки газа из отключенного участка многониточного магистрального газопровода. Устройство содержит двухступенчатый эжектор, выполненный в составе байпасного узла магистрального газопровода или подключаемый к этому байпасному узлу посредством фланцев на трубопроводе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601912
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.9fc3

Система технологического подогрева, например, природного газа

Изобретение относится к области отопления, в частности к нагреву текучей среды с использованием нагнетательных насосов или компрессоров. Система технологического подогрева, например, природного газа содержит источник греющей среды и пластинчатый или трубчатый теплообменник, последний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606025
Дата охранного документа: 10.01.2017
13.02.2018
№218.016.24a4

Твёрдотопливный ракетный двигатель (варианты)

Изобретения относятся к области ракетных двигателей на твердом топливе. Твердотопливный ракетный двигатель в первом варианте содержит корпус с размещенным в нем твердым топливом, сопловой блок, установленный на заднем днище корпуса, и запальник, включающий воспламенитель твердого топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642764
Дата охранного документа: 25.01.2018
09.06.2018
№218.016.5af0

Устройство подогрева технологического газа в газораспределительной станции

Изобретение относится к области энергетики. Устройство подогрева технологического газа в газораспределительной станции содержит теплообменник с трубопроводами подвода и отвода технологического газа и теплогенератор с камерой пульсирующего горения в составе камеры сгорания и труб-резонаторов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655426
Дата охранного документа: 28.05.2018
+ добавить свой РИД