NO127214B - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en forbrenningsanordning med pulserende forbrenning, omfattende i det minste to forbrenningskammere som hvert er utstyrt med et innløp for brennstoff/oxyderings-middelblanding, et utløp for forbrenningsgasser, og tenninnretninger.

Mange fordeler kan oppnås ved anvendelse av pulserende forbrenning i varmeoverføringsprosesser.

Forbrenningsintensiteten er stor fordi prosessen nærmer

seg forbrenningen ved konstant volum og forbrenningskammeret er derfor forholdsvis lite for en gitt varmeytelse.

Da forbrenningsgassene dannes intermitterende, reduseres-: r grenses jiktmotstanden under varmeoverføring. Varmeoverføringsf laLerz: ne kan derfor bli tilsvarende mindre for en bestemt anleggsytelse.

Alternativt kan større varmemengder oppnås-Det er mulig å kontrollere den maksimale gasstemperatur ved å benytte en sekundær injektor slik at faren med hensyn til overheting ay flatene reduseres til minimum..

Det trykk som utvikles i forbrenningskammeret tillater ekshaustgassene å unnslippe lett. Derfor kan piper med liten åp-ning benyttes.

Anordninger med pulserende■forbrenning er imidlertid lite brukt til industrielle eller husholdningsformål, fordi mekaniske-og aerodynamiske ventiler som benyttes til regulering av den intermitterende brennstoffstrøm til forbrenningskammeret, ikke virker tilfredsstillende. Mekaniske ventiler danner ofte støy og deforme-res fortrinnsvis etter lengere bruk slik at virkningen blir redusert og feil vil oppstå, mens aerodynamiske ventiler er funnet ikke tilfredsstillende fordi tilbakestrømningen av forbrenningsprodukter gjennom innløpet kan skje. Omsetningsmengdené er også begrenset..

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbrenningsanordning av den innledningsvis nevnte art som kan arbeide uten mekaniske ventiler innenfor et vidt pulsfrekvensområde, som tillater forholdsvis stort omsetningsforhold og som bare krever en liten vif-te for igangsetning for startlufttilførsel.

Som nevnt har anordningen- ifølge oppfinnelsen minst to forbrenningskammere, og det særegne ved anordningen er at hvert kammer er utstyrt med en pulsavtagningsinnretning, hvor hver pulsavtag-nings.innretning er forbundet med en styrekanal i en fluidistor-innretninq som virker som en flerveis ventil, hvis alle utløp er i forbindelse med innløpet til hvert sitt forbrenningskammer. Brenns-tof f innløpet til hvert' forbrenningskammer omfatter fortrinnsvis en gassdyse med' en ejektorinnretning for oxyderingsmiddel.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksem-pel under henvisning til tegningen som viser skjematisk en anordning med to forbrenningskammere.

På tegningen er vist en anordning med forbrenningskammere 1 og 2 utstyrt med innløp 3 og 4 og utløp 5 og 6. Hvert forbrenningskammer hår en tenn- og stabilisatorinnretning 7 hhv. 8 og en pulsavtagningsforbindelse 9,10. En fluidistorinnretning 11 er i dette tilfelle forbundet med en gåssmatningslinje 12 utstyrt med en styreventiii -i3.! "Fluidis tor innretningen omfatter flere kanaler, hvor en kanal 14 er innløpskanal.som er-forbundet med-gassmatningsled-.-ningen 12. Kanalen.. 14' er delt i to utløpskanaler 15 og 1.6... På, det punkt hvor kanalen 14 deles i de to andre kanaler, finnes, også mot- .... satt anordnet to.styrebryterkanaler 17.og 18. Konstruksjonen av fluidist<q>rer og deres anvendelse som fluidumyentiler er kjent. Ka-nalene 15 og 16 er forbundet,med matningsledninger 19 og 20 som på sin side mater gassejektordyser 21 og 22...Under operasjonen suges oxyderingsmidlet, f.eks. luft, gjennom ejektorinnløp 23 og 24.

Ledninger 25. og.. 26. forbinder, pu.lsavtagningsstedene 9 og 10 med, styrekanaler 17 og. 18., . Tenninnretningene 7,8.er forbundet med en høyfrekvent elektrisk, kilde 27.. Forbrenningskamrene er omgitt av en varmeopptagende mantel 28, i dette tilfelle en beholder som inne-holder vann, som tilføres gjennom innløp 29 bg iføres bort gjennom utløp 30 som kan være forbundet med en seritralvarmékrets. Utløpene 5 og 6 er forbundet med en felles kanal 31 som tjener som lyddemper.

Operasj.onssyklusen er som følger:. Den gasstrøm som sendes ut fra en av utløpskanalene, f.eks. 15, i fluidistorinnretningen 11, innføres på et bestemt tidspunkt i forbrenningskammeret 1, hvor blandingen av brennstoffet og tilført oxyderingsmiddel antennes ved hjelp av tenninnretningen 7. Trykkpulsen som skyldes forbrenningen i kammeret tas så av ved pulsavtagningsstedet 9 gjennom ledningen 25 til styre- og brytekanalen 17 og pulsen fra denne kanal tvinger ho-vedgasstrømmen til å svinge fra utløpet 15 over til det annet utløp 16. Den halve syklus som er beskrevet, gjentas så i det annet kammer 2, slik at forbrenningen skjer alternerende -og'pulserende.

Pulseringsfrekvensen er bestemt ved den tilførte brennstoff mengde, brennstoffoxyderingsmiddelblandingen og forsinkelsen i styringen, mens trykkstigningen i forbrenningskamrene er bestemt ved forbrenningskammerets utførelse.

Dét kreves ingen resonans .og pulseringsfrekyensen kan lett styres. Anordningen er-uten.mekaniske ventiler, og således uten be-vegelige deler.. Det- kreves ingen, intermitterende gasskilde og ingen trykkluf ttilførse}... Den energi som kreves fox å opprettholde pulse-ringen, er bare en. brøkdel; av den energi som frigjøres ved forbren-ningens trykkbølge.,, ...

Da forbrenningskamrene arbeider faseforskjøvet, minskes frodelaktig støynivået.

Hvis væskeformig brennstoff benyttes^ kan oxyderingsmidlet anvendes som ledefluidum som sikrer brytesekvensen fra et kammer til et annet,, idet oxyderingsmidlet ledes gjennom fluidistorinnretningen mens det væskeformige brennstoff tilføres ved hjelp av en .forgasser-innretning e.l.

Ved spesielle anvendelser, f.eks. når utstrømningsgasser benyttes til hurtig opphetning av gjenstander ved direkte kontakt, kan omønskelig anordningen omfatte fluidistorstyringer både for brenslet og for oxyderingsmidlet.

Anordningen kan tilpasses for flere forbrenningskammere enn to og da benyttes en flerveis logisk innretning, f.eks. ved å anbringe flere fluidistorihnretninger anordnet i serie, hvorav hver er forbundet med en pulsavtagningsledning og er nøyaktig tidsavstemt.

For hver trykkstigning i et forbrenningskammer følger et vakuum som forårsaker en negativ puls og i systemer hvor denne nega-tive puls er dominerende, kan det.treffes forholdsregler for å nøy-tralisere pulsens innflytelse. Som et alternativ kan pulsavtagnings-forbindélsene byttes om. Man kan også hindre forbrenningsgassene i å komme inn i hovedkanalen av fluidistorinnretningén, f.eks. ved å anbringe en membran i hver pulsavtagningsinnretning eller i bryte-styrekanalen.

Claims (2)

1. Forbrenningsanordning med pulserende forbrenning, omfattende i det minste to forbrenningskammere (1,2) som hvert er utstyrt med et innløp (3,4) for brennstoff/oxyderingsmiddelblanding, et ut-løp (5,6) for forbrenningsgasser, og tenninnretninger,karakterisert vedat hvert kammer er utstyrt med en pulsavtagningsinnretning (9,10), hvor hver pulsavtagriirigsinrirétning er forbundet med en styrekanal (17,18) i en fluidistorinnretning (11) som virker som en: flerveis ventil (14>15,16), hvis alle utløp er i for-, bindelse med innløpet til hvert sitt forbrenningskammer.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat brennstoffinnløpet'til hvert forbrenningskammer omfatter en gassdyse (21,22) med en ejektorinnretning (23,24) for oxyderingsmidde!.