RU125677U1 - HYDROGEN COMBUSTION DEVICE - Google Patents
HYDROGEN COMBUSTION DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU125677U1 RU125677U1 RU2011152928/06U RU2011152928U RU125677U1 RU 125677 U1 RU125677 U1 RU 125677U1 RU 2011152928/06 U RU2011152928/06 U RU 2011152928/06U RU 2011152928 U RU2011152928 U RU 2011152928U RU 125677 U1 RU125677 U1 RU 125677U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- oxygen
- nozzles
- water
- central tube
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Устройство для сжигания водорода, включающее цилиндрический корпус с тремя магистралями для подвода кислорода, водорода и воды, крышку, днище, распределители кислорода и водорода, в нижнюю плоскость которых вмонтированы трубки, соответственно трубки кислорода и трубки водорода, которые образуют форсунки, а также содержащее между днищем и водородным распределителем пространство для воды, отличающееся тем, что устройство дополнительно включает вмонтированные в крышку два горелочных устройства и центральную трубку с устройством контроля пламени, при этом горелочные устройства, идентичные по конструкции, имеют подводы кислорода и водорода, канал для газовой смеси и встроенное в канал запальное устройство, при этом каналы горелочных устройств сообщаются с центральной трубкой, кроме того, в днище имеются отверстия для выхода воды в виде сопл, коаксиально расположенных к форсункам.A device for burning hydrogen, comprising a cylindrical body with three lines for supplying oxygen, hydrogen and water, a cover, a bottom, oxygen and hydrogen distributors, in the lower plane of which tubes are mounted, respectively oxygen pipes and hydrogen pipes that form the nozzles, and also containing between a bottom for the water and a hydrogen distributor, characterized in that the device further includes two burner devices mounted in the lid and a central tube with a control device I have a flame, while the burner devices, identical in design, have oxygen and hydrogen inlets, a channel for the gas mixture and an ignition device built into the channel, while the channels of the burner devices communicate with the central tube, in addition, there are openings in the bottom for water to exit in the form of nozzles coaxially located to nozzles.
Description
Полезная модель относится к устройствам, применяемым в установках, работающих на энергии сжигаемой высококалорийной кислородно-водородной газовой смеси, в частности к устройству для сжигания водорода в среде кислорода.The utility model relates to devices used in plants operating on the energy of a burned high-calorie oxygen-hydrogen gas mixture, in particular, to a device for burning hydrogen in an oxygen environment.
Из патентной и технической литературы известны примеры различных устройств, используемых для сжигания водорода в окислительной среде кислорода.Examples of various devices used to burn hydrogen in an oxidizing oxygen atmosphere are known from the patent and technical literature.
Известна многоструйная газовая горелка, которая используется в производстве кварцевого стекла и кристаллов для лазерной техники. Многоструйная газовая горелка содержит цилиндрический корпус с сопловыми отверстиями в торцевой части, расположенными рядами на нескольких концентричных окружностях под углом к оси симметрии корпуса и сфокусированными на этой оси в нескольких точках, равноудаленных от торца. Горелка также содержит трубопроводы для подачи водорода и кислорода, при этом сопловые отверстия соединены с трубопроводом для подачи кислорода, а в торцевой части корпуса выполнены дополнительные наклонные сопловые отверстия, соединенные с трубопроводами водорода, расположенные по радиусам, проходящим через кислородные сопла по обе стороны от них на равном расстоянии, и сфокусированные на осях симметрии кислородных сопл. [SU 1668066. Опуб. 07.08.1991. Бюл. №29].Known multi-jet gas burner, which is used in the production of quartz glass and crystals for laser technology. A multi-jet gas burner contains a cylindrical body with nozzle openings in the end part, arranged in rows on several concentric circles at an angle to the axis of symmetry of the body and focused on this axis at several points equidistant from the end. The burner also contains pipelines for supplying hydrogen and oxygen, while the nozzle openings are connected to the piping for supplying oxygen, and in the end part of the housing there are additional inclined nozzle openings connected to the hydrogen pipelines located along the radii passing through the oxygen nozzles on both sides of them at an equal distance, and focused on the axes of symmetry of the oxygen nozzles. [SU 1668066. Publ. 08/07/1991. Bull. No. 29].
Известна кислородно-водородная горелка, состоящая из корпуса и сопла с расположенными внутри корпуса тремя концентричными форсунками, в корпус вмонтированы два подвижных диска с отверстиями, при смещении которых относительно друг друга обеспечивается требуемое смешение газов. [АС 197470. Опуб. 09.06.1967. Бюл. №29].Known oxygen-hydrogen burner, consisting of a casing and a nozzle with three concentric nozzles located inside the casing, two movable disks with holes are mounted in the casing, when displaced relative to each other, the required mixture of gases is provided. [AC 197470. Publ. 06/09/1967. Bull. No. 29].
Известно устройство для сжигания водорода - парогенератор, который включает в себя форкамеру, коллектор горючего и окислителя, водоохлаждаемую камеру сгорания и камеру смешения, разделенные устройством подачи баластировочного компонента (воды). В форкамере смонтировано электрозапальное устройство, содержащее свечу зажигания и магистрали подачи горючего и окислителя соответственно. Корпус камеры сгорания имеет тракт охлаждения. Выход камеры сгорания выполнен в виде сопла, диффузор которого спрофилирован с поднутрением по расчетной кривой. [Патент RU 2079684. Опуб. 20.15.1997 г.].A device for burning hydrogen is known - a steam generator, which includes a prechamber, a fuel and oxidizer collector, a water-cooled combustion chamber and a mixing chamber, separated by a supply device for the balancing component (water). In the prechamber, an electric filling device is mounted containing the spark plug and the fuel and oxidizer supply lines, respectively. The housing of the combustion chamber has a cooling path. The output of the combustion chamber is made in the form of a nozzle, the diffuser of which is profiled with undercut according to the calculated curve. [Patent RU 2079684. Pub. 20/15/1997].
Наиболее близким по конструктивным техническим решениям к заявляемой полезной модели является горелка для получения монокристаллических окислов и их соединений. [АС 131297. Опуб.. Бюл. №17 за 1960 г].The closest constructive technical solutions to the claimed utility model is a burner for producing single crystalline oxides and their compounds. [AC 131297. Publ .. Byul. No. 17 of 1960].
Известное устройство представляет собой горелку и имеет стаканообразный корпус с фигурной крышкой, плоским дном, плоским кислородным распределителем, плоским водородным распределителем. В распределители вмонтированы трубки для водорода и кислорода, образующие сопла горелки. Центры сопел находятся в точках пересечения системы равностоящих параллельных линий, пересеченных под углом 60ºС такой же системой линий, а также имеет пространство между дном горелки и водородным распределителем для воды.The known device is a burner and has a glass-like body with a figured lid, a flat bottom, a flat oxygen distributor, a flat hydrogen distributor. Tubes for hydrogen and oxygen are mounted in the distributors, forming the nozzle of the burner. The nozzle centers are located at the intersection of the system of equidistant parallel lines, intersected at an angle of 60 ° C with the same system of lines, and also has a space between the bottom of the burner and the hydrogen distributor for water.
Конструкция известного устройства не позволяет организовать контролируемый процесс горения водорода, что существенно отражается на технологичности процесса с точки зрения безопасности эксплуатации этой горелки и не обеспечивает надежный процесс розжига.The design of the known device does not allow you to organize a controlled process of burning hydrogen, which significantly affects the manufacturability of the process from the point of view of safe operation of this burner and does not provide a reliable ignition process.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности и безопасности пуска и эксплуатации устройства.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability and safety of the start-up and operation of the device.
Поставленная задача решается устройством для сжигания водорода, включающим цилиндрический корпус с тремя магистралями для подвода кислорода, водорода и воды, крышку, днище, распределители кислорода и водорода, в нижнюю плоскость которых вмонтированы трубки, соответственно трубки кислорода и трубки водорода, которые образуют форсунки, а также содержащим между днищем и водородным распределителем пространство для воды, а именно его особенностью, заключающейся в том, что устройство дополнительно включает вмонтированные в крышку два горелочных устройства и центральную трубку с устройством контроля пламени, при этом, горелочные устройства, идентичные по конструкции, имеют подводы кислорода и водорода, канал для газовой смеси и встроенное в канал запальное устройство, при этом каналы горелочных устройств сообщаются с центральной трубкой, кроме того, в днище имеются отверстия для выхода воды в виде сопл, коаксиально расположенных к форсункам.The problem is solved by a device for burning hydrogen, including a cylindrical body with three lines for supplying oxygen, hydrogen and water, a cover, a bottom, oxygen and hydrogen distributors, in the lower plane of which tubes are mounted, respectively, oxygen tubes and hydrogen tubes that form the nozzles, and also containing between the bottom and the hydrogen distributor a space for water, namely its feature, which consists in the fact that the device additionally includes two burners mounted in the lid full-time devices and a central tube with a flame control device, while the burner devices, identical in design, have oxygen and hydrogen inlets, a gas mixture channel and an ignition device integrated in the channel, while the channels of the burner devices communicate with the central tube, in addition, in the bottom there are holes for water outlet in the form of nozzles coaxially located to the nozzles.
На Фиг.1 (вид сбоку) и Фиг.2 (вид сверху) схематично представлена конструкция устройства.Figure 1 (side view) and Figure 2 (top view) schematically shows the design of the device.
Заявляемое в качестве полезной модели устройство состоит из цилиндрического корпуса (1) с тремя магистралями подвода топлива (водорода - 2), окислителя (кислорода - 3) и воды - 4, которая служит для охлаждения внутренней поверхности днища и снижения температуры факела (пламени) - далее по тексту «баластировочная вода», включает соответствующие распределители ресурсов: 5 - водорода; 6 - кислорода, 7 - баластировочной воды. При этом нижние части распределителей образуют раздаточные плоскости, соответственно, водорода - 8, кислорода - 9, баластировочной воды - 10. Устройство включает крышку - 11, днище - 12. В крышку вмонтированы два горелочных устройства (13) и (14) и центральная трубка (15), снабженная устройством контроля пламени с фотоэлементом - 16. Горелочные устройства идентичны по конструкции и имеют в своем составе подвод кислорода - 17, и водорода - 18, канал для газовой смеси - 19, и встроенное в канал запальное устройство - 20. Горелочные устройства (пилот-горелки) исполняют функцию зажигания и продуцируют первоначальное пламя. Каналы пилот-горелок соединены (сообщаются) с центральной трубкой и пламя из пилот-горелки поступает в центральную трубку - 15.Declared as a utility model, the device consists of a cylindrical body (1) with three lines for supplying fuel (hydrogen - 2), an oxidizing agent (oxygen - 3) and water - 4, which serves to cool the inner surface of the bottom and reduce the temperature of the flame (flame) - hereinafter referred to as "balancing water", includes the appropriate resource allocators: 5 - hydrogen; 6 - oxygen, 7 - ballast water. In this case, the lower parts of the distributors form distributing planes, respectively, of hydrogen - 8, oxygen - 9, ballast water - 10. The device includes a cover - 11, a bottom - 12. Two burner devices (13) and (14) and a central tube are mounted in the cover (15), equipped with a flame control device with a photocell - 16. Burner devices are identical in design and incorporate oxygen supply - 17, and hydrogen - 18, a gas mixture channel - 19, and an ignition device built into the channel - 20. Burner devices (pilot burners) dissolved function and produce the initial ignition flame. The channels of the pilot burner are connected (communicated) with the central tube and the flame from the pilot burner enters the central tube - 15.
Центральная трубка является оптическим каналом для датчика фотоэлемента устройства контроля пламени - 16, а наличие двух пилот-горелок (13 и 14), работающих одновременно, обеспечивает надежный розжиг и включение в работу устройства.The central tube is an optical channel for the photocell sensor of the flame control device - 16, and the presence of two pilot burners (13 and 14) operating simultaneously provides reliable ignition and inclusion in the operation of the device.
Взаимосвязанные элементы - пилот-горелки, центральная трубка с устройством контроля пламени - образуют систему зажигания заявляемого устройства.The interconnected elements - the pilot burner, the central tube with the flame control device - form the ignition system of the inventive device.
Раздаточные плоскости распределителей ресурсов (водорода и кислорода) имеют трубки, соответственно трубки кислорода - 21, трубки водорода - 22, а плоскость днища 12, совпадающая с раздаточной плоскостью баластировочной воды 10, имеет отверстия для выхода воды, выполненные в виде сопл 23, при этом трубки кислорода, водорода и сопла для выхода воды коаксиально расположены относительно друг друга и образуют в плоскости днища треплетные соосно - струйные форсунки, что позволяет оптимально охладить внешние стенки трубок кислорода (21) и внутреннюю поверхность днища (12). Форсунки равномерно распределены на плоскости днища вокруг центральной трубки. Количество форсунок в плоскости днища определяется заданной производительностью устройства сжигания водорода. Смешение газов (водорода и кислорода) и горение происходит в плоскости днища на срезе двухкомпонентных форсунок. Баластировочная вода используется не только для охлаждения конструктивных элементов устройства, но для регулирования температуры пламени.The dispensing planes of the resource distributors (hydrogen and oxygen) have tubes, respectively, oxygen tubes — 21, hydrogen tubes — 22, and the
Конструкция устройства и последовательность действий по розжигу и работе горелки, обусловленная особенностями конструкции, обеспечивают надежный пуск устройства и его безопасную эксплуатацию.The design of the device and the sequence of actions for ignition and operation of the burner, due to the design features, ensure reliable start-up of the device and its safe operation.
Устройство для сжигания водорода работает следующим образом.A device for burning hydrogen works as follows.
Перед пуском в работу устройство для сжигания водорода продувают азотом. В пилот-горелки подают кислород и водород, при стабильном и заданном расходе топлива и окислителя включают запальное устройство. Устройство контроля пламени выдает сигнал наличия пламени в центральной трубке. Открывают подачу кислорода, водорода и баластировочной воды в соответствующие распределители. Газовая смесь начинает гореть. Наличие пламени в центральной трубке подтверждает включение устройства в работу. Отключают запальное устройство. Закрывают подачу кислорода в пилот-горелки. В центральную трубку, после отключения запального устройства, подают только водород. Пуск и работу устройства осуществляют в автоматическом режиме с помощью системы автоматических приборов, датчиков и регуляторов, которые не являются конструктивными элементами заявляемого устройства.Before commissioning, the device for burning hydrogen is purged with nitrogen. Oxygen and hydrogen are supplied to the pilot burners, with a stable and predetermined fuel and oxidizer flow rate, they include an ignition device. The flame control device generates a flame signal in the central tube. Open the supply of oxygen, hydrogen and ballast water in the respective valves. The gas mixture begins to burn. The presence of a flame in the central tube confirms the inclusion of the device in operation. Turn off the ignition device. Close the oxygen supply to the pilot burner. After turning off the ignition device, only hydrogen is fed into the central tube. The start and operation of the device is carried out automatically using a system of automatic devices, sensors and regulators, which are not structural elements of the claimed device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152928/06U RU125677U1 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | HYDROGEN COMBUSTION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152928/06U RU125677U1 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | HYDROGEN COMBUSTION DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU125677U1 true RU125677U1 (en) | 2013-03-10 |
Family
ID=49124732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011152928/06U RU125677U1 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | HYDROGEN COMBUSTION DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU125677U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677322C1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-01-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Method for stabilizing diffusion combustion of hydrogen in gas microburner (options) |
RU2680534C1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-02-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Hydrogen in the gas micro burner diffusion combustion stabilization method |
RU2686817C1 (en) * | 2016-08-25 | 2019-04-30 | Тюгаи Ро Ко., Лтд. | Cooling device of heating furnace |
-
2011
- 2011-12-23 RU RU2011152928/06U patent/RU125677U1/en active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686817C1 (en) * | 2016-08-25 | 2019-04-30 | Тюгаи Ро Ко., Лтд. | Cooling device of heating furnace |
RU2677322C1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-01-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Method for stabilizing diffusion combustion of hydrogen in gas microburner (options) |
RU2680534C1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-02-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Hydrogen in the gas micro burner diffusion combustion stabilization method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104508374A (en) | Gaseous fuel burner with high energy and combustion efficiency, low pollutant emission and increased heat transfer | |
CN102261664B (en) | Novel blast furnace gas diffusion and automatic ignition system | |
CN102425793A (en) | Self-backheating swirling burner for fuel gas with low heat value | |
RU125677U1 (en) | HYDROGEN COMBUSTION DEVICE | |
CN201521963U (en) | Low heat value gas fuel combustor | |
RU2488903C1 (en) | Combustion system of hydrogen in nuclear power plant cycle with temperature control of hydrogen-oxygen steam | |
ES2621080T3 (en) | Flexible fuel burner and combustion heater method | |
KR20160117306A (en) | Method for the combustion management in firing installations and firing installation | |
CN103868055A (en) | Regenerative combustion device applicable to stable combustion of compounded tangent-flow and direct-flow gas with low calorific value | |
RU2361146C1 (en) | Vortex hydrogen-oxygen vapour superheater | |
CN203744238U (en) | Tangential and direct flows combined combustion stabilizing and heat storage combusting device suitable for low-calorific-value fuel gas | |
CN110043883A (en) | A kind of biogas steam generator | |
CN202494101U (en) | Oven combustion device of top-blown converter | |
CN106568079B (en) | System and method for providing combustion in a boiler | |
CN201935215U (en) | Biomass energy mixed fuel igniter | |
CN103983106A (en) | Specialized biological alcohol oil aluminum alloy melting thermal insulation furnace | |
RU2499952C2 (en) | Steam generator and method to produce high-temperature water steam | |
RU126376U1 (en) | GASIFIER FOR OPEN DIAGRAM LIQUID ROCKET ENGINE | |
RU2374560C1 (en) | Igniting device | |
CN102042593B (en) | Compound burner | |
CN110793027A (en) | Premixing unit and combustor | |
RU199761U1 (en) | HYDROGEN STEAM HEATER OF MEGWATT POWER LEVEL | |
CN203785445U (en) | Special aluminium alloy smelting holding furnace used for biological alcohol oil | |
CN217604077U (en) | Methanol pyrolysis hydrogen production low-nitrogen burner capable of reducing flame temperature | |
WO2009087416A2 (en) | Methods and apparatus for the ignition and combustion of particulate fuel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20121224 |
|
PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20141110 |