RU113557U1

RU113557U1 - LIQUID FUEL COMBUSTION DEVICE

Info

Publication number: RU113557U1
Application number: RU2011124424/28U
Authority: RU
Inventors: Вадим Валерьевич Кудимов
Original assignee: Вадим Валерьевич Кудимов
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-02-20

Abstract

Устройство для сжигания жидкого топлива, содержащее узел подачи воздуха, выполненный заодно с крышкой камеры сгорания и дожигателями, трубку подачи топлива, камеру сгорания, тарелку камеры сгорания и топливный бак, отличающееся тем, что узел подачи воздуха расположен вертикально и имеет в верхней части свободное сообщение с воздухом, а в нижней части завихритель, выполненный в виде лекальных лопастей, причем на вертикальных стенках узла подачи воздуха выполнены отверстия одного диаметра, либо с наименьшим диаметром возле завихрителя и с постепенным увеличением диаметра отверстий к верхней части узла, причем воздух для горения поступает под действием тяги, а топливо в это время подается принудительно и дозировано по трубке подачи топлива на тарелку камеры сгорания, ограниченной сверху дожигателем, где происходит эффект пиролиза, горение паров жидкого топлива при этом происходит в камере сгорания устройства, а выхлопные газы удаляются через трубу дымоудаления, при возможном переливе топлива через края тарелки камеры сгорания излишки топлива поступают по трубке перелива в топливный бак устройства. A device for burning liquid fuel, containing an air supply unit made integral with the combustion chamber cover and afterburners, a fuel supply pipe, a combustion chamber, a combustion chamber plate and a fuel tank, characterized in that the air supply unit is located vertically and has a free communication in the upper part with air, and in the lower part there is a swirler made in the form of curved blades, and holes of the same diameter are made on the vertical walls of the air supply unit, or with the smallest diameter near the swirler and with a gradual increase in the diameter of the holes to the upper part of the unit, and the combustion air is supplied under by the action of thrust, and the fuel at this time is supplied forcibly and dosed through the fuel supply pipe to the combustion chamber plate, bounded from above by the afterburner, where the pyrolysis effect occurs, the combustion of liquid fuel vapors occurs in the combustion chamber of the device, and the exhaust gases are removed through the smoke exhaust pipe, with possible overflow of fuel willow through the edges of the combustion chamber tray, excess fuel flows through the overflow tube into the fuel tank of the device.

Description

Устройство для сжигания жидкого топлива используется при сжигании отходов нефтепродуктов таких, как отработанное машинное масло, печное топливо, фритюрный жир, а также дизельное топливо и керосин, для получения тепла и дальнейшего его использования в технологических устройствах таких, как теплообменники, котлы, печи и тому подобное.A device for burning liquid fuel is used when burning waste oil products such as used engine oil, heating oil, deep fat, as well as diesel fuel and kerosene, to produce heat and its further use in technological devices such as heat exchangers, boilers, furnaces, etc. like that.

Известно устройство, зарегистрированное как полезная модель № RU (11)29574(13)U1 F23C 11/04 опубликовано 20.05.2003, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру сгорания, воздухоподающий узел, выполненный с возможностью подачи воздуха в зону горения через несколько горизонтальных поясов отверстий, расположенных по окружностям, соосным оси камеры сгорания и топливоподающий узел, установленный в нижней части камеры сгорания, выполненный с возможностью поддержания определенного уровня топлива на дне камеры сгорания, отличающийся тем, что воздухоподающий узел выполнен в виде вертикальной трубы, заглушенной с одного конца, и имеет возможность принудительной подачи воздуха с другого ее конца, смонтированной коаксильно внутри камеры сгорания, а горизонтальные пояса отверстий выполнены в стенках вертикальной трубы выше уровня топлива.A device is known registered as a utility model No. RU (11) 29574 (13) U1 F23C 11/04 published May 20, 2003, containing a vertical cylindrical combustion chamber, an air supply unit configured to supply air to the combustion zone through several horizontal openings located along the circles coaxial to the axis of the combustion chamber and a fuel supply unit mounted in the lower part of the combustion chamber, configured to maintain a certain level of fuel at the bottom of the combustion chamber, characterized in that the air supply The supply unit is made in the form of a vertical pipe plugged at one end and has the ability to force air from the other end mounted coaxially inside the combustion chamber, and the horizontal zones of the holes are made in the walls of the vertical pipe above the fuel level.

Однако топливоподающий узел в данном устройстве обеспечивает постоянную подпитку камеры сгорания топливом. Топливо в данной системе поступает в камеру сгорания холодным, без предварительного подогрева и в процессе работы продолжает интенсивно отдает тепло через стенки и дно камеры сгорания, что приводит к его неполному сгоранию, а в результате быстрой зашлаковываемости камеры сгорания и неудобству обслуживания. Воздухоподающий узел выполнен заодно с камерой сгорания, что усложняет чистку. Воздух, поступающий в камеру сгорания, с помощью вентилятора через отверстия, не имеет возможности прогреться по пути следования, что также не способствует качественному горению.However, the fuel supply unit in this device provides constant fueling of the combustion chamber with fuel. The fuel in this system enters the combustion chamber cold, without preheating, and during operation continues to intensively transfer heat through the walls and bottom of the combustion chamber, which leads to incomplete combustion, and as a result of fast slagging of the combustion chamber and inconvenience of maintenance. The air supply unit is made integral with the combustion chamber, which complicates cleaning. The air entering the combustion chamber, with the help of the fan through the holes, does not have the ability to warm up along the route, which also does not contribute to high-quality combustion.

Сущность полезной модели заключается в использовании принципа пиролиза в данном устройстве. На тарелку камеры сгорания ограниченной сверху дожигателем, подается жидкое топливо, которое под действием температуры и без доступа воздуха разлагается, а его пары сгорают в камере сгорания. Для более эффективного горения в камеру сгорания, через узел подачи воздуха, под действием тяги, по пути нагреваясь, поступает атмосферный воздух, который обогащая пары испарившегося топлива воздухом, способствует бездымному горению. Продукты, сгорания, удаляются через дымоходную трубу, а утилизация выработанного тепла осуществляется через водяную рубашку, либо с помощью обдува камеры сгорания воздухом.The essence of the utility model is to use the principle of pyrolysis in this device. Liquid fuel is supplied to the combustion chamber plate bounded above by the afterburner, which decomposes under the influence of temperature and without access of air, and its vapors are burned in the combustion chamber. For more efficient combustion, atmospheric air enters the combustion chamber, through the air supply unit, under the influence of traction, heating along the way, which enriches the vapor of the evaporated fuel with air, contributes to smokeless combustion. Products, combustion, are removed through a chimney, and the utilization of the generated heat is carried out through a water jacket, or by blowing air through the combustion chamber.

Задачей данного изобретения является внедрение нового принципа устройства теплообменника, компановки его узлов, что приводит к повышению эффективности сжигания топлива, а также снижению затрат по техническому обслуживанию устройства в силу его простоты и технологичности.The objective of this invention is the introduction of a new principle of the device of the heat exchanger, the layout of its nodes, which leads to an increase in the efficiency of fuel combustion, as well as lower maintenance costs of the device due to its simplicity and adaptability.

Отличительными признаками данного устройства являются использование принципа пиролиза для сжигания жидкого топлива с повышенной вязкостью.Distinctive features of this device are the use of the principle of pyrolysis for burning liquid fuels with high viscosity.

Узел подачи топлива объединен с крышкой камеры сгорания, дожигателями и завихрителем, расположенном в нижнем торце воздухоподающей трубы. Объединение данных деталей в одном блоке, позволяет их легко извлекать и очищать от сажи и нагара, а также освобождать пространство для технического обслуживания тарелки камеры сгорания днища камеры сгорания и трубки перелива.The fuel supply unit is combined with the cover of the combustion chamber, afterburners and a swirler located at the lower end of the air supply pipe. The combination of these parts in one block allows them to be easily removed and cleaned of soot and carbon deposits, as well as freeing up space for maintenance of the combustion chamber plate on the bottom of the combustion chamber and overflow pipe.

Завихритель узла подачи воздуха имеет ликальные лопасти и закручивает поступающий воздух для более эффективного обогащения паров жидкого топлива и смешивания их с воздухом.The swirl of the air supply unit has lichal blades and swirls the incoming air to more efficiently enrich liquid fuel vapors and mix them with air.

Особенностью данного узла подачи воздуха является, использование тяги для подачи воздуха в камеру сгорания через разряжение в канале дымовой трубы. В результате чего воздух поступающий для обогащения паров топлива успевает разогреться, что существенно улучшается процесс горения.A feature of this air supply unit is the use of traction to supply air to the combustion chamber through a vacuum in the chimney duct. As a result, the air entering to enrich the fuel vapor has time to warm up, which significantly improves the combustion process.

Следует отметить, что отверстия в узле подачи воздуха имеют различную комбинацию диаметров в зависимости от необходимой мощности теплообменника. Как правило, это отверстия с меньшим диаметром в нижней части узла подачи воздуха с постепенным увеличением диаметра отверстий к верхней части. Это делается для того чтобы пары топлива не сгорали в основной своей массе в нижней части камеры сгорания, а поднимались вверх для постепенного горения и оставляли бы больше тепла на стенках теплообменника, а не утилизировали тепло в дымоходную трубу. Однако в теплообменниках до 100 кВт отверстия можно сверлить одинакового диаметра, так как изменение в диаметрах отверстий для необходимой подачи воздуха в камеру сгорания практической разницы не имеет. Возможны однако и комбинации сверления отверстий, например, нижний ряд меньшего диаметра, а остальные отверстия большего или одинакового диаметра и так далее.It should be noted that the holes in the air supply unit have a different combination of diameters depending on the required heat exchanger capacity. As a rule, these are holes with a smaller diameter in the lower part of the air supply unit with a gradual increase in the diameter of the holes to the upper part. This is done so that the fuel vapor does not burn in its bulk in the lower part of the combustion chamber, but rises for gradual combustion and leaves more heat on the walls of the heat exchanger, rather than utilizing heat in the chimney. However, in heat exchangers up to 100 kW, the holes can be drilled of the same diameter, since the change in the diameters of the holes for the necessary air supply to the combustion chamber does not make any practical difference. However, combinations of hole drilling are also possible, for example, the lower row of a smaller diameter, and the remaining holes of a larger or the same diameter and so on.

Тарелка камеры сгорания выполнена на ножках и не совмещена с камерой сгорания, а сделана отдельно из металла толщиной до 5 мм или чугуна, что позволяет увеличить срок службы тарелки, так как при пиролизе, происходящем в тарелке камеры сгорания, образуется высокая температура. Наличие ножек на тарелке чаши, позволяет избежать перегрева нижней части теплообменника и создать высокую температуру в тарелке камеры сгорания для пиролиза.The plate of the combustion chamber is made on legs and is not combined with the combustion chamber, but is made separately of metal up to 5 mm thick or cast iron, which allows to increase the life of the plate, since pyrolysis occurring in the plate of the combustion chamber produces high temperature. The presence of legs on the bowl plate allows avoiding overheating of the lower part of the heat exchanger and creating a high temperature in the plate of the combustion chamber for pyrolysis.

В результате нестандартных ситуаций или затухания пламени в теплообменнике, может произойти перелив жидкого топлива через край тарелки камеры сгорания, при этом топливо по трубке перелива попадет в топливный бак теплообменника. Необходимо отметить что длина трубки перелива должна доходить практически до дна бака с топливом, чтобы исключить подсос воздуха в камеру сгорания через трубку перелива.- -Необходимо также отметить, что конструкция устройства и принцип его работы позволяет использовать не фильтрованное отработанное машинное масло, так как включенные в состав топлива твердые примеси не будут забивать трубку подачи топлива, а возможное присутствие воды в топливе не будет препятствовать горению в камере сгорания в силу высокой температуры на поверхности тарелке камеры сгорания.As a result of abnormal situations or flame attenuation in the heat exchanger, liquid fuel may spill over the edge of the plate of the combustion chamber, and the fuel will get into the fuel tank of the heat exchanger through the overflow pipe. It should be noted that the length of the overflow tube should reach almost the bottom of the fuel tank to prevent air from entering the combustion chamber through the overflow tube. - It should also be noted that the design of the device and the principle of its operation allows the use of unfiltered waste machine oil, since the included solid impurities will not clog the fuel supply pipe into the fuel composition, and the possible presence of water in the fuel will not impede combustion in the combustion chamber due to the high surface temperature arelke combustor.

В результате использования данной конструкции произойдет увеличение тепловой эффективности, уменьшится выброс вредных веществ и снизятся затраты на техническое обслуживание оборудования.As a result of using this design, thermal efficiency will increase, the emission of harmful substances will decrease, and equipment maintenance costs will decrease.

В предлагаемом устройстве для сжигания жидкого топлива имеется: камера сгорания 1, узел подачи воздуха 2, отверстия узла подачи воздуха 3, завихритель 4, жидкое топливо 5, трубка подачи топлива 6, тарелка камеры сгорания 7, дожигатели 8, отверстие дожигателя 9, труба дымоудаления 10, топливный бак 11, шестеренчатый насос 12, трубка перелива 13.The proposed device for burning liquid fuel has: a combustion chamber 1, an air supply unit 2, openings of an air supply unit 3, a swirler 4, liquid fuel 5, a fuel supply pipe 6, a combustion chamber plate 7, afterburners 8, an afterburner opening 9, a smoke exhaust pipe 10, fuel tank 11, gear pump 12, overflow pipe 13.

При работе устройства в камеру сгорания 1, выполненного в виде полого цилиндра, расположенного вертикально, через узел подачи воздуха 2, с расположенными на нем несколькими рядами отверстий 3 различного диаметра, и завихритель 4, расположенный в нижним торце узла подачи воздуха, под действием тяги поступает атмосферный воздух. Жидкое топливо 5, проходя по трубке подачи топлива 6, проходит через камеру сгорания, нагревается и стекает в тарелку камеры сгорания 7. В тарелке камеры сгорания, ограниченной с верху дожигателем 8, происходит эффект пиролиза, и легкие фракции жидкого топлива через отверстия 9 в дожигателе поднимаются вверх. В верхней части камеры сгорания, ограниченной дожигателями 8, происходит смешивание паров топлива с воздухом, где и происходит процесс горения. Отработанные газы проходят через отверстие в дожигателе и удаляются через дымоходную трубу 10. Под камерой сгорания 1 установлен топливный бак 11, в котором располагается шестеренчатый насос 12 для принудительной и регулируемой подачи топлива. В нижней части камеры сгорания установлена трубка перелива 13 для аварийного сброса топлива в бак.When the device is operating, the combustion chamber 1, made in the form of a hollow cylinder located vertically through the air supply unit 2, with several rows of holes 3 of different diameters located on it, and the swirl 4 located in the lower end of the air supply unit, under the action of the traction atmospheric air. Liquid fuel 5, passing through the fuel supply pipe 6, passes through the combustion chamber, heats up and flows into the plate of the combustion chamber 7. In the plate of the combustion chamber, limited from the top of the afterburner 8, a pyrolysis effect occurs, and light fractions of the liquid fuel through the holes 9 in the afterburner rise up. In the upper part of the combustion chamber, limited by afterburners 8, fuel vapors are mixed with air, where the combustion process takes place. The exhaust gases pass through the hole in the afterburner and are removed through the chimney pipe 10. Under the combustion chamber 1, a fuel tank 11 is installed, in which there is a gear pump 12 for forced and controlled fuel supply. An overflow tube 13 is installed in the lower part of the combustion chamber for emergency dumping of fuel into the tank.

Для запуска устройства необходимо убрать крышку камеры сгорания 14, выполненной заодно с узлом подачи воздуха 2 и дожигателлями 8, очистить тарелку камеры сгорания 7 и трубку перелива 13 от шлака и с помощью дизельного топлива и факела, зажечь жидкое топливо. Затем установить данный блок деталей на место и включить подачу топлива.To start the device, it is necessary to remove the cover of the combustion chamber 14, made at the same time with the air supply unit 2 and afterburners 8, clean the plate of the combustion chamber 7 and the overflow pipe 13 from slag and, using diesel fuel and a torch, ignite liquid fuel. Then put this block of parts in place and turn on the fuel supply.

Утилизация тепла, произведенного устройством происходит с помощию водяной рубашкой 14 при работе отопителя в качестве котла, или, как вариант, с помощью воздуха при работе в качестве воздушной пушки с вентилятором 15.The heat generated by the device is utilized using a water jacket 14 when the heater is operating as a boiler, or, alternatively, using air when operating as an air gun with a fan 15.

В результате внедрения данного изобретения мы получим высокую эффективность при сжигании отработанного масла с единовременным снижением концентрации вредных веществ в отходящих газах, также технологичную и не дорогую установку для народного хозяйства.As a result of the implementation of this invention, we will obtain high efficiency in the burning of used oil with a one-time reduction in the concentration of harmful substances in the exhaust gases, as well as a technologically advanced and not expensive installation for the national economy.

Claims

A device for burning liquid fuel, comprising an air supply unit made integral with the cover of the combustion chamber and afterburners, a fuel supply pipe, a combustion chamber, a plate of the combustion chamber and a fuel tank, characterized in that the air supply unit is arranged vertically and has a free communication in the upper part with air, and in the lower part of the swirl, made in the form of circular blades, moreover, holes of the same diameter or with the smallest diameter near the swirl are made on the vertical walls of the air supply unit a gradual increase in the diameter of the holes to the upper part of the assembly, and the combustion air enters under the influence of traction, and the fuel at this time is forced and dosed through the fuel supply pipe to the combustion chamber plate bounded above by the afterburner, where the pyrolysis effect occurs, burning liquid fuel vapor at this happens in the combustion chamber of the device, and the exhaust gases are removed through the smoke exhaust pipe, with a possible overflow of fuel through the edges of the plate of the combustion chamber, excess fuel flows through the overflow pipe and into the fuel tank of the device.