RU145913U1

RU145913U1 - THE COMBUSTION CHAMBER

Info

Publication number: RU145913U1
Application number: RU2012145210/06U
Authority: RU
Inventors: Леонид Арсеньевич Хоменок; Владимир Ильич Бреус; Николай Сергеевич Шестаков; Алексей Эвальдович Лейкам; Александр Петрович Сорокин; Галина Федоровна Чебакова; Константин Юрьевич Огоньков
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-09-27

Abstract

Камера сгорания, включающая цилиндрический корпус, соосную с ним пламенную трубу, в торце которой расположен смеситель с отверстиями для подачи воздуха, центральное горелочное устройство, расположенное с фронта по оси пламенной трубы, с отверстиями для прохода воздуха, цилиндрический экран, образующий кольцевой канал с пламенной трубой, отличающаяся тем, что цилиндрический экран расположен снаружи пламенной трубы, при этом на выходе из горелочного устройства установлен конический стабилизатор горения.The combustion chamber, including a cylindrical body, a flame tube coaxial with it, at the end of which there is a mixer with holes for supplying air, a central burner device located from the front along the axis of the flame pipe, with holes for air passage, a cylindrical screen forming an annular channel with a flame a pipe, characterized in that the cylindrical screen is located outside the flame tube, while at the outlet of the burner device a conical combustion stabilizer is installed.

Description

Полезная модель относится к области тепловой энергетики и может быть использована при сжигании газообразных топлив, а также в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.The utility model relates to the field of thermal energy and can be used in the combustion of gaseous fuels, as well as in the chemical, petrochemical and other industries.

Известна камера сгорания, разработанная специалистами фирмы Mitsubishy Heavy Industries, которая состоит из корпуса, жаровой трубы, фронтовой доски, на которой по окружности расположено n-горелочных устройств с предварительной подготовкой топливно-воздушной смеси, по оси камеры сгорания установлено диффузионное горелочное устройство, в первичной зоне камеры сгорания выполнено ударно-пленочное охлаждение стенки жаровой трубы. Выход горелочных устройств с предварительным смешением топлива выполнен под углом к фронтовой доске в окружном направлении, так что при выходе из n-горелочных устройств возникает дополнительная закрутка потока. (US 6772594B2, МПК F23R 3/00, опубл. 10.08.2004).A known combustion chamber developed by specialists of the Mitsubishy Heavy Industries company, which consists of a body, a flame tube, a front plate, on which n-burners with preliminary preparation of the fuel-air mixture are located around the circumference, a diffusion burner is installed along the axis of the combustion chamber, in the primary The area of the combustion chamber is made of shock-film cooling of the flame tube wall. The output of the burner devices with preliminary fuel mixing is made at an angle to the front plate in the circumferential direction, so that when the n-burner devices exit, an additional flow swirl occurs. (US 6772594B2, IPC F23R 3/00, publ. 10.08.2004).

Недостатком известной камеры сгорания являются низкий диапазон устойчивой работы и низкие экологические характеристики, эти недостатки вызваны следующим: трудно стабилизировать горение на периферии камеры сгорания; отсутствует диффузионная подача топлива в периферийные горелочные устройства; пленочное охлаждение первичной зоны приводит к образованию слоев смешения между реагирующими продуктами сгорания и воздухом, в этих слоях смешения при сжигании бедной предварительно подготовленной смеси возможно «замораживание» реакции окисления оксида углерода (СО).A disadvantage of the known combustion chamber is the low range of stable operation and low environmental characteristics, these disadvantages are caused by the following: it is difficult to stabilize combustion on the periphery of the combustion chamber; there is no diffusive fuel supply to peripheral burner devices; film cooling of the primary zone leads to the formation of mixing layers between reacting combustion products and air; in these mixing layers, when burning a poorly prepared mixture, it is possible to “freeze” the oxidation of carbon monoxide (CO).

Известна камера сгорания, содержащая цилиндрический корпус, соосную с ним жаровую трубу с расположенными равномерно по окружности отверстиями для подачи воздуха на смешение, образующую с цилиндрическим корпусом проточную полость для воздуха, n-периферийных горелочных устройств, расположенных по окружности с торца на входе в жаровую трубу, и центральное горелочное устройство, расположенное по оси жаровой трубы, цилиндрический экран, выполненный из листового материала, изготовленного из холодного проката и загнутого в цилиндр перпендикулярно линии проката, причем на поверхности экрана выполнены местные выступы-зиги в форме полуокружности в продольном сечении камеры, выпуклая часть которых направлена к оси экрана, и расположенный внутри жаровой трубы соосно ей и образующий с ней кольцевой канал для прохода охлаждающего воздуха, а также свечу зажигания, горелочные устройства выполнены с предварительной подготовкой топливоздушной смеси и установлены на фронтовой доске, расположенной на входе в жаровую трубу, причем свеча зажигания установлена по центру центрального горелочного устройства, на стенке жаровой трубы напротив экрана равномерно по окружности выполнены дополнительные отверстия для подачи к нему охлаждающего воздуха (RU №105006, опубликовано 27.05.2011)A combustion chamber is known, comprising a cylindrical body, a heat pipe coaxial with it, with openings uniformly arranged around the circumference for supplying air for mixing, forming a flow cavity for air with the cylindrical body, n-peripheral burner devices located circumferentially from the end at the entrance to the heat pipe and a central burner device located along the axis of the flame tube, a cylindrical screen made of sheet material made of cold rolled metal and bent into a cylinder perpendicular in a rolling line, and on the screen surface there are local ridges-ridges in the form of a semicircle in the longitudinal section of the chamber, the convex part of which is directed to the axis of the screen, and located inside the flame tube coaxially with it and forming an annular channel with it for the passage of cooling air, as well as a candle ignition, burners are made with preliminary preparation of the air-fuel mixture and are installed on the front board located at the entrance to the flame tube, and the spark plug is installed in the center of the central relochnogo device on the flame tube wall opposite the screen uniformly circumferentially formed additional openings for supplying cooling air thereto (RU №105006, published on 27.05.2011)

По совокупности признаков это техническое решение является наиболее близким к заявленному и принято за прототип.By the totality of the features, this technical solution is the closest to the declared one and is taken as a prototype.

Недостатком известного устройства являются металлоемкость и узкий диапазон устойчивости горения.A disadvantage of the known device is the intensity and a narrow range of stability of combustion.

Заявленное техническое решение позволяет обеспечить необходимую температуру продуктов сгорания и может быть использовано в качестве источника тепла для пусковых систем топок с кипящим циркулирующим слоем. Кроме того, разделение воздуха, подаваемого нагнетателем в трубопровод, на два потока, с образованием заградительной пленки на внутренней стенке пламенной трубы способствует предотвращению ее прогорания и увеличивает надежность и ресурс работы камеры сгорания.The claimed technical solution allows to provide the necessary temperature of the combustion products and can be used as a heat source for starting firebox systems with a fluidized circulating layer. In addition, the separation of the air supplied by the supercharger into the pipeline into two streams, with the formation of a barrier film on the inner wall of the flame tube, helps to prevent its burning and increases the reliability and service life of the combustion chamber.

Предложена камера сгорания, включающая цилиндрический корпус, соосную с ней пламенную трубу. В торце которой расположен смеситель с отверстиями для подачи воздуха, центральное горелочное устройство, расположенное с фронта по оси пламенной трубы с отверстиями для подачи воздуха, цилиндрический экран, образующий кольцевой канал с пламенной трубой, при этом цилиндрический экран расположен снаружи пламенной трубы, а на выходе из горелочного устройства установлен конический стабилизатор горения.A combustion chamber is proposed, including a cylindrical body, a flame tube coaxial with it. At the end of which there is a mixer with holes for supplying air, a central burner device located from the front along the axis of the flame tube with holes for air supply, a cylindrical screen forming an annular channel with a flame tube, while the cylindrical screen is located outside the flame tube, and at the outlet a conical combustion stabilizer is installed from the burner.

Полезная модель иллюстрируется чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

Камера сгорания включает корпус 1 цилиндрической формы с пламенной трубой 2. В торце пламенной трубы 2 расположен смеситель 3 с отверстиями. С фронта по оси пламенной трубы 2 установлено одногорелочное фронтовое устройство 4 диффузионного типа с коническим стабилизатором горения, в состав которого входит воздухонаправляющее устройство с осевым лопаточным завихрителем 5, газораздающее устройство центрального типа 6 с коническим газовым насадком 7, имеющим несколько рядов отверстий, экрана 8. Запальник установлен под углом к оси горелочного устройства 4.The combustion chamber includes a housing 1 of a cylindrical shape with a flame tube 2. At the end of the flame tube 2 there is a mixer 3 with holes. From the front, along the axis of the flame tube 2, a single-burner front diffusion type device 4 with a conical combustion stabilizer is installed, which includes an air guide device with an axial blade swirl 5, a central type gas distribution device 6 with a conical gas nozzle 7 having several rows of openings, screen 8. The igniter is installed at an angle to the axis of the burner 4.

Камера сгорания работает следующим образом.The combustion chamber operates as follows.

Воздух, подаваемый нагнетателем поступает в трубопровод подвода воздуха Одна часть воздуха, поступает в одногорелочное фронтовое устройство 4, где посредством осевого лопаточного завихрителя 5 закручивается. Другая часть воздуха проходит через кольцевой канал, образованный экраном 8 и пламенной трубой 2 и частично через отверстия поступает в пламенную трубу 2, образуя заградительную пленку на ее внутренней стенке и через n-отверстий поступает в смеситель 3. Через газораздающее устройство 6 одногорелочного фронтового устройства 4 подается газ, который истекает через отверстия в коническом насадке 7 газораздающего устройства 6, и, смешиваясь с воздухом, образует топливовоздушную смесь, сгорающую в объеме пламенной трубы 2 с образованием высокотемпературных продуктов сгорания. В смесителе 3 воздух разбавляется с продуктами сгорания, образуя газовоздушную смесь заданной температуры, поступающую под воздухораспределительную решетку топки с циркулирующим кипящим слоем и обеспечивает прогрев материала слоя.The air supplied by the supercharger enters the air supply pipe. One part of the air enters the single-burner front device 4, where it is twisted by means of the axial blade swirler 5. Another part of the air passes through the annular channel formed by the screen 8 and the flame tube 2 and partially through the holes enters the flame tube 2, forming a barrier film on its inner wall and enters the mixer through n-holes 3. Through the gas-distributing device 6 of the single-burner front device 4 gas is supplied, which flows through the openings in the conical nozzle 7 of the gas distributing device 6, and, mixed with air, forms a fuel-air mixture burning in the volume of the flame tube 2 with the formation of high peraturny combustion products. In the mixer 3, the air is diluted with the combustion products, forming a gas-air mixture of a given temperature, coming under the air distribution grill of the furnace with a circulating fluidized bed and provides heating of the layer material.

Claims

The combustion chamber, including a cylindrical body, a flame tube coaxial with it, at the end of which there is a mixer with holes for supplying air, a central burner device located from the front along the axis of the flame pipe, with holes for air passage, a cylindrical screen forming an annular channel with a flame a pipe, characterized in that the cylindrical screen is located outside the flame tube, while at the outlet of the burner device a conical combustion stabilizer is installed.