RU1777640C - Воспламенитель - Google Patents
ВоспламенительInfo
- Publication number
- RU1777640C RU1777640C SU914915957A SU4915957A RU1777640C RU 1777640 C RU1777640 C RU 1777640C SU 914915957 A SU914915957 A SU 914915957A SU 4915957 A SU4915957 A SU 4915957A RU 1777640 C RU1777640 C RU 1777640C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ignition
- mixer
- fuel
- chamber
- igniter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Использование: дл разжига основного или вспомогательного топлива в различных типах энергетических установок и котлов, например камер сгорани газотурбинных двигателей. Сущность изобретени : воспламенитель содержиттопливные сопла на входе в смеситель, соосную с ним камеру воспламенени и расположенный поосито- коведущий стержень с электродом, образующий зазор с корпусом камеры воспламенени , выполненный в виде диффузора с углом раскрыти 18...24° и соединенный со смесителем через его участок, выполненный в виде промежуточной камеры длиной, лежащей в определенных пределах . 3 ил.
Description
(Л
С
Изобретение относитс к энергетике и может быть использовано дл розжига основного или вспомогательного топлива в различных типах энергетических установок и котлов, напримг камер сгорани газотурбинных двигателей.
Наиболее близким техническим решением из известных к за вленному вл етс воспламенитель, содержащий топливные сопла на входе в смеситель, соосную с ним камеру воспламенени , расположенный по оси токоведущий стержень с электродом, образующий зазор с корпусом камеры воспламенени .
В известном воспламенителе топливо поступает через центральное сопло в ин- жекционный смеситель. В расшир ющемс по ходу потока инжекционном смесителе
топливо и воздух перемешиваютс , и смесь поступает в камеру воспламенени , где поджигаетс воспламенителем (свечой зажигани ), расположенным в области рециркул ционного движени горючей смеси , образованного за счет взаимного смещени осей инжекционного смесител и камеры воспламенени , что позвол ет стабилизировать воспламен ющий факел.
Недостатками известного воспламенител вл ютс следующие: состав и режим течени горючей смеси, ее однородность сложным образом завис т от рода и параметров истечени топлива, параметров воздуха , типа, мощности и реакционной способности воспламенител , линейных размеров и геометрии инжекционного смесител . Поэтому обеспечить с помощью опи
v
-ч
О
4 О
ы
санного устройства значени рабочих параметров воспламен ющего факела (температуру , степень выгорани топлива, скорость истечени гор чих газов, стабильность воспламенени , глубину проникновени факе- ла в камеру сгорани в зависимости от скорости поперечно движущегос потока) от соответствующих входных параметров во всем рабочем диапазоне, охватывающем как режим стабилизирующего горени при скорости смеси меньше или равной скорости распространени пламени, так и при скорости, значительно превышающей скорость распространени пламени, удаетс не во всех случа х. Одна из причин состоит в том, что инжекционный смеситель переменного сечени не обеспечивает однородность смеси топливо-воздух вплоть до расслоени потоков, так как поперечные пульсации скорости и осева скорость пото- ка уменьшаютс по ходу потока в расшир ющемс смесителе известного воспламенител . Это приводит к забросам далекой от отехиометрического состава горючей смеси в область расположени восп- ламенител , что резко снижает надежность ее воспламенени . Тщательное же перемешивание компонентов потока сопр жено с увеличением габаритов расшир ющегос инжекционного смесител . Друга причина снижени надежности воспламенени горючей смеси состоит в возрастании мертвого пространства, в особенности богатых топливных смесей, при больших значени х скорости истечени смеси в камеру воспла- менени , а также при больших расходах, когда теплоотвод превосходит тепловыделение , привод щее к затуханию пламени. Мертвое пространство факела может простиратьс за пределы выходного сечени камеры воспламенени , тогда отрыв пламени наблюдаетс при скорости снос щего потока менее 1 м/с, надежность воспламенени топливной смеси снижаетс из-за однобокого взаимодействи смеси с восп- ламенителем особенно при скорости потока , превышающей скорость пламени. Кроме того, вектор скорости истечени гор чих газов из выходного сечени камеры воспламе- нени ввиду смещени осей камеры воспламенени и смесител отклонен от нормали выходного сечени , что снижает глубину проникновени в камеру сгорани при поперечном снос щем потоке воздуха в камере вплоть до срыва и потухани пла- мени. При малых расходах топлива скорость истечени меньше скорости распространени пламени, что приводит к проскоку пламени . Дополнительно необходимы значительные габариты известной конструкции воспламенител дл надежного воспламенени , что ограничивает область ее применени , например, дл розжига топлива в ГГД и других энергетических агрегатах.
Целью изобретени вл етс повышение надежности воспламенител . Указанна цепь достигаетс тем, что камера воспламенени выполнена в виде диффузора с углом раскрыти 18-24° и соединена со смесителем через его участок, выполненный в виде цилиндрической камеры, длина которой лежит з поеделах:
6(dc - cb)/n 1С 15{dc - d3)/n, где 1С - длина камеры смешени ;
dc - диаметр камеры смешени ;
d3 - диаметр токоведущего стержн ;
п - количество сопел дл подачи топлива .
Сравнение за вл емого решени с другими техническими решени ми показывает, что сокращение габаритов инжекционного смесител за счет применени нескольких топливных сопел, создание рециркул ции потока в расшир ющемс диффузоре за счет увеличени угла раскрыти больше 18 известно (см. Абрамович Г.Н. Прикладна газова динамика. ГУ.: Наука, 1976). а также известно повышение надежности воспламенени топливо-воздушной смеси искровым воспламенителем. Однако при введении приведенных признаков в св зи с остальными элементами в за вл емом воспламенителе топливо-воздушной смеси вы- шеуказанные элементы и размеры про вл ют новые свойства, что приводит к повышению надежности воспламенени и работы воспламенител . Это позвол ет сделать вывод о соответствии технического решени критерию существенные отличи .
На фиг.1 представлен продольный разрез воспламенител : на фиг.2 - вид А при Г-образном расположении электрода; на фиг.З - то же, при Т-образном расположении электрода.
Воспламенитель содержит расположенные последовательно по ходу потока инжекционный смеситель 1 с отверсти ми 2 дл поступлени воздуха и камеру воспламенени 3. В камере смешени 4 установлен изолированный от корпуса токоведущий стержень 5. на конце которого закреплен электрод 6, образующий разр дный промежуток 7 с внутренней поверхностью камеры воспламенени 3, котора выполнена в виде диффузора с углом раскрыти 18-24°. Сопла дл подачи топлива 8 направлены в кольцевой зазор, образованный токоведущим стержнем 5 и внутренними стенками камеры смешени 4. Длина
камеры смешени выбрана из интервала 6(dc-d3)/n lc 15(dc-da)/n.
Воспламенитель работает следующим образом.
Струи топлива, истекающие из сопел 8, перемешиваютс с инжектируемым через отверсти 2 воздухом в инжекционном смесителе 1, после чего топливовоздушна смесь поступает в камеру воспламенени 3. На электрод б и камеру воспламенени 3 подают напр жение от источника питани (на рисунках не показан) с емкостным разр дом . В разр дном промежутке 7 возникает электрический разр д. За врем разр да топливовоздушна смесь выдувает плаз- менную струю в камеру воспламенени 3, где происходит поджигание топливовоз- лушной смеси. Отрыв потока топливовоз- душной смеси от стенок камеры воспламенени 3, благодар углу раскрыти а - 18-24°, обеспечивает стабильную рециркул цию струй топливовоздушной смеси в область поджигани , что обеспечивает надежное воспламенение этой смеси и предупреждает выход мертвого пространства за пределы выходного сечени камеры воспламенени , что в свою очередь, обеспечивает стабильность факела в снос щем потоке воздуха.
Были испытаны несколько вариантов воспламенител с различным количеством топливных сопел и различной длиной ин- жекционного смесител . При испытании использован импульсный источник питани мощностью 0,5 кВт частотой импульсов 7 , расход газа 5 г .
Диаметр инжекционного смесител dc 16 мм, диаметр токоведущего стержн da 6 мм, центральный электрод Т-образный. Размер разр дного промежутка 1,3 ±0,4 мм, камера воспламенени имеет следующие размеры: длина 52 мм, диаметр входного сечени 36 мм, диаметр выходного сечени 53 мм. Испытани воспламенителей проводили при скорост х снос щего воздушного потока от 0 до 72 м/с и при разном количестве сопел дл подачи топлива .
Первый вариант. Воспламенители с двум соплами по 0,5 мм и следующими длинами инжекционного смесител ic 25, 28, 30, 40. 45. 50, 60, 70, 75, 77, 82 мм.
При длине инжекционного смесител 25 мм поджигани топливовоздушной сме
си не происходит из-за снихени коэффициента инжекции воздуха, образуетс богата , за пределами воспламенени топлизовоз- душна смесь. При с 28 мм возникают сбои в поджигании топливовоздушной смеси . Начина с 1с 30 мм запальна горелка устойчиво работает. При с 40, 35, 50, 60, 70,75 мм наблюдаетс надежное воспламенение топливовоздушной смеси и устойчивое горение факела при скорост х снос щего потока от 0 до 70 м/с. При 1С 77 мм и более при подаче напр жени на электроды наблюдаетс задержка воспламенени разной длительности, что создает опасность взрывообразного воспламенени .
Второй вариант. Воспламенители с трем топливными соплами по 0,5 мм, расположенными под углом 120°. Длины ин- жекционных смесителей Ic 18, 20, 30, 45, 50, 55 мм. При 1С 18 мм факел заметно отклонен от нормали при скорости снос щего потока 5 м/с, а при скорости 10 м/с этот угол близок к 90°. При длинах с 20. 30, 45, 50 мм зафиксировано надежное воспламенение и устойчивое горение факела при скорост х снос щего потока до 72 м/с. При длине смесител 55 мм по вл етс характерное дл горени богатой смеси дымление , что говорит о снижении полноты сгорани топлива.
В за вл емом устройстве достигнуто повышение надежности воспламенител .
Claims (1)
- Формула изобретениВоспламенитель, содержащий топливные сопла на входе в смеситель, соосную ему камеру воспламенени и расположенный по оси токоведущий стержень с электродом , образующий зазор с корпусом камеры воспламенени , отличающийс тем, что, с целью повышени надежности при выполнении смесител инжекционным, камера воспламенени выполнена в виде диффузора с углом раскрыти 18-24° и соединена со смесителем через его участок, выполненный в виде цилиндрической камеры , длина которой лежит в пределах6(dc - ds)/n с 15(dc - d3)/n, где Ic - длина камеры смешени ;dc - диаметр камеры смешени ;da - диаметр токоведущего стержн ;п - количество сопел дл подачи топлива .tyuZ.iВид b(l Вариант)Вид A/fr вариант)tyuz. 2фигЪ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914915957A RU1777640C (ru) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Воспламенитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914915957A RU1777640C (ru) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Воспламенитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1777640C true RU1777640C (ru) | 1992-11-23 |
Family
ID=21563151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914915957A RU1777640C (ru) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Воспламенитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1777640C (ru) |
-
1991
- 1991-03-01 RU SU914915957A patent/RU1777640C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 569807, кл. F 23 Q 9/00. опублик. 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5636511A (en) | Torch assembly | |
US6453660B1 (en) | Combustor mixer having plasma generating nozzle | |
US5720163A (en) | Torch assembly | |
US9080772B2 (en) | Continuous ignition | |
US2541900A (en) | Multiple fuel jet burner and torch igniter unit with fuel vaporizing tubes | |
RU2470171C2 (ru) | Топливный инжектор для впрыска топлива в камеру сгорания турбомашины | |
US20090165436A1 (en) | Premixed, preswirled plasma-assisted pilot | |
US5109669A (en) | Passive self-contained auto ignition system | |
JPH07174059A (ja) | 高圧燃料噴射器集合体 | |
US8713908B2 (en) | Fuel injector arrangement having an igniter | |
EP0026595B1 (en) | Automotive gas turbine engine | |
KR100679596B1 (ko) | 연소기,연소기구조체,및연료및공기혼합튜브 | |
US5660043A (en) | Torch assembly | |
RU1777640C (ru) | Воспламенитель | |
RU2227247C2 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
KR102220991B1 (ko) | 대형 버너용 파일럿 버너 | |
RU2098719C1 (ru) | Камера сгорания газовой турбины энергетической установки | |
CN106246356A (zh) | 用于液体冲压发动机带火焰稳定功能的点火装置 | |
RU2269019C2 (ru) | Способ эксплуатации пускового факельного воспламенителя | |
RU2229062C2 (ru) | Запальная горелка с калильным зажиганием | |
SU1709077A1 (ru) | Нагревательное устройство | |
RU2028545C1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU217752U1 (ru) | Устройство розжига камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU527933C (ru) | Горелочное устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU1812327C (ru) | Факельный воспламенитель форсажной камеры авиационного турбореактивного двигател |