RU1813993C - Запальное устройство - Google Patents

Abstract

Использование: в топливосжигающих установках дл  розжига, приготовлени  и воспламенени  горючей смеси, например, в топочных устройствах, проточных камерах сгорани , системах холодного запуска двигателей внутреннего и внешнего сгорани . Сущность изобретени : трубчатый корпус снабжен соплом подвода газа со стабилизатором и диффузором, а также обтекателем с вихревой камерой воспламенени , снабженной свечой накаливани . 4 з.п,ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в топливос- жигающих установках дл  розжига, приготовлени  и воспламенени  горючей смеси, например, в топочных устройствах, проточных камерах сгорани , системах холодного запуска двигателей внутреннего и внешнего сгорани .

Цель изобретени  - обеспечение надежного дистанционного воспламенени  горючей смеси и создание дальнобойного пламени при минимальных массогабэрит- ных характеристиках, высокой экономичности и безопасности обслуживани .

На фиг. 1 изображено запальное устройство с внутренним обтекателем-турбули- затором, продольный разрез; на фиг.2 - то же, с внешним обтекателем- турбулизато- ром; на фиг.З - вихрева  камера, поперечный разрез.

Запальное устройство содержит патрубок Т подвода газа, корпус 2, сопло 3, отверсти  4 подвода воздуха 4, стабилизатор 5,. диффузор 6, обтекатель-турбулизатор 7, вихревую камеру 8, нагревательный элемент 9, низковольтный клеммный источник 10 питани , стенку 11 камеры сгорани  (токопод- вод к источнику электронагрева не показан).

На фиг. 3 показан поперечный разрез вихревой камеры с нагревательным элементом: а) при внутреннем обтекателе-турбули- заторе; б) при наружном.

Запальное устройство работает следующим образом.

Горючий газ подаетс  через патрубок 1 к соплу 3 с избыточным давлением. При истечении газа через сопло в корпус происходит подсасывание воздуха через отверсти  4из камеры сгорани . Газовоздушна  смесь поступает в стабилизатор 5 и далее в диффузор , образу  однородную горючую смесь

6

00

Сл) Ю Ю СО

концентрацией, обеспечивающей ооспла-. меиение.

При включении нагревательного элемента 9 локальна  температура в вихревой камере в районе свечи достигает 800-900°С, что обеспечивает воспламенение циркулирующей в ней газовоздушной смеси, котора , вход  в контакт с основным потоком, поджигает его, в результате этого из выходного отверсти  запального устройства будет выходить гор щий факел (дальнобойностью 0,5-0,8 м), который обеспечивает воспламенение рабочих форсунок камеры сгорани  или производит разогрев всасывающего тракта поршневого двигател .

Предлагаема  конструкци  запального устройства обеспечивает высокую надеж-- ность работы и быстроту включени  (1-2с) при малой потребл емой мощности электронагревател , т.к. нагреваетс  до температуры воспламенени  на весь поток, а только, часть его, циркулирующа  в вихревой камере .

Дл  ускорени  химических реакций и снижени  температуры воспламенени  внутренн   поверхность проточной части детали 7 в районе свечи накаливани  покрываетс  активным катализирующим покрытием , что обеспечивает ускорение химических реакций и позвол ет снизить допустимую температуру свечи и потребл емую мощность .

Дл  повышени  термостойкости детали 5-7 могут быть выполнены из термостойкой керамики или углерод-углеродного композиционного материала.

Дл  улучшени  газодинамических характеристик запального устройства детали 5-7 выполн ютс  пористыми, адсорбирующими топливовоздушную смесь на развитой активированной поверхности (газова  смазка). Применение дл  этой цели углерод- углеродного композиционного материала, представл ющего собой армирующие углеродные волокна с матрицы из пиролитиче- ского углерода, позвол ет резко увеличить активную поверхность адсорбции и создать множество активных центров на дефектах кристаллической структуры. Благодар  этому эффекту улучшаетс  воспламен емость и экономичность за счет сокращени  потребл емой мощности, расхода газа на розжиг. Изобретение может быть иллюстрировано примером конкретного выполнени  за- пального устройства предложенной конструкции дл  системы запуска холодного двигател  РД-5-155/90-15. Данное запальное устройство сопло диаметром 1 мм, трубу корпуса диаметром 26, стабилизатор

и диффузор выполнены из углерод-углеродного композита, а обгекатель-турбулизатор выполнен из оксидной керамики(). При давлении газа 0.15 МПа и мощности запаль- ной свечи 40 Вт при напр жении 24 В происходит воспламенение газовоздушной смеси в течение 1,5 с. при зтом образуетс  факел длиной 0,7 м.

Проведенные многократные включени  показали надежность работы запального устройства .

С целью удобства и улучшени  сборки, регулировки проходных отверстий внутренние детали 4, 5 .могут быть выполнены из

тонкой упругой углерод-углеродной ленты определенного профил . В этом случае детали формируютс  путем намотки ленты на оправку, и вставл ютс  в корпус 2, после чего оправки удал ютс , а лента за счет упругости плотно прижимаетс  к внутренней

поверхности корпуса 2.

При такой конструкции резко увеличиваетс  активна  адсорбирующа  поверхность стабилизатора и диффузора, что

5 обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление , более быстрое активное восп- ламенение при меньших затратах мощности.

Таким образом, предложенна  конст0 рукци  может быть использована дл  систем запуска двигателей в холодное врем , дл  систем розжига проточных камер сгорани  ДВС и котельных установок, отсутствие высокотемпературных электрических раз5 р дов делает это устройство экологически чистым, т.к. не образуютс  окислы азота. Отсутствие высоковольтного оборудовани  повышает удобство и безопасность обслуживани .

0Формула изобретени 

Claims (3)

1. Запальное устройство, содержащее корпус с отверсти ми-дл  подачи воздуха и патрубок с топливным соплом, отличаю5 щ е е с   тем, что, с целью повышени  надежности работы, внутри корпуса дополнительно размещены стабилизатор, диффузор и обтекатель-турбулизатор с вихревой камерой на выходном торце, в котором раз0 мёщен нагревательный элемент.

2. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что, с целью повышени  термостойкости , стабилизатор, диффузор и обтекатель-турбулизатор выполнены из 5 термостатной керамики или углерод-углеродного композита.

3. Устройство поп. 1, отличаю щ е е- с   тем, что с целью уменьшени  гидравлического сопротивлени , стабилизатор, диффузор и обтекатель-турбулизатор

выполнены из пористой керамики или пори-5. Устройство по п.2, отличающее-

стого углерод-углеродного композита.с   тем, что стабилизатор и диффузор вы4 . Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е-попнены в форме закрученной в спираль

с   тем. что нагревательный элемент выпол-ленты,

нен из электропроводной керамики.5