RU1816925C - Вихрева топка - Google Patents

Abstract

Использование: в топках тепловых электростанций . Существо изобретени : углы, образованные нижними участками стенок камеры охлаждени  и вертикальной плоскостью , составл ют 24-28°, а рассто ние между верхними вертикальными участками фронтальной и задней стенок камеры охлаждени  в 1,6-2,2 раза превышает рассто ние по горизонтали между верхним участком фронтальной стенки этой камеры и серединой горловины. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к области сжигани  различных видов топлива (пылевидного , жидкого, газообразного) и может быть использовано на тепловых электростанци х .

Цель изобретени  - повышение надежности путем снижени  неравномерности скоростей газового потока в камере охлаждени .

На фиг. 1 изображена вихрева  топка, продольный разрез (вариант 1); на фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1 (вариант 2); на фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1 (вариант 3); на фиг, 4 - пол  аксиальной скорости газового потока в продольном сечении топки, выполненной, по варианту 3.

Вихрева  топка содержит горизонтальную многогранную камеру 1 сгорани  с тангенциальными горелками 2, установленными на вертикальном верхнем участке 3 ее фронтальной стенки 4, и вертикальную камеру 5 охлаждени , расположенную над камерой 1 сгорани  и сообщенную с ней через расшир ющуюс  вверх горловину 6, образованную нижними участками 7, 8

фронтальной и задней стенок 9, 10 камеры 5. Углы «1 и «2. образованные нижними участками 7. 8 стенок 9, 10 камеры 5 и вертикальной плоскостью составл ют «1 24-28°, «2 24-28°. Рассто ние L между верхними вертикальными участками 11, 12 фронтальной и задней стенок 9, 10 камеры 5 в 1,6-2,2 раза больше рассто ни  I по горизонтали между верхним участком 11 фронтальной стенки 9 камеры 5 и серединой горловины 6. Наименьша  ширина горловины 6 в нижней части составл ет (0,2-0,35) рассто ни  L. Внутренние поверхности камер 1 и 5 обрамлены газоплотными трубчатыми экранами (не показаны). В камере 1 поверх экранов нанесена также футеровка (не показана).

Вихрева  топка работает следующим образом,

В камеру 1 через горелки 2 подают топливо и воздух. Топливо сгорает в объеме камеры 1 в высокофорсированном вихревом факеле. Образующиес  дымовые газы через горловину 6 попадают в камеру 5. в которой

ел

С

00

ю ю ел

::

охлаждаютс  до расчетных температур, отдава  тепло настенным экранам.

Благодар  тому, что в насто щей топке углы а и «2. образованные нижними участками 7, 8 стенок 9, 10 камеры 5 и вертикаль- ной плоскостью, составл ют ai 24-28°, 02 24-28°, а рассто ние L между верхними участками 11, 12 стенок 9 10 в 1,6-2,2 раза больше рассто ни  I по горизонтали между верхним участком 11 стенки 9 и сере диной горловины 6, течение в камере 5 ус- :тойчиво и характеризуетс  наиболее равномерным распределением скоростей в восход щем газовом потоке, а также минимальными размерами зоны обратных токов, котора  формируетс  только у задней стенки 10; смывание фронтальной стенки 9 происходит с прилипанием к ней газового потока и не сопровождаетс  возникновением у ее поверхности зоны обратного течени  (фиг. 4),

При значени х углов оп 24°, а 24° течение в камере 5 неустойчиво. Имеет место хаотичные и нерегул рные во времени перебросы восход щего потока от фронтальной стенки 9 к задней стенке 10,а также сваливани  этого потока на одну из боковых стенок топки.

При значени х углов а 28°, ау 24-28° относительный объем зоны обратных токов увеличиваетс  за счет по влени  кроме задней также фронтальной циркул ционной зоны.

В системах с с  24-28° и «2 28° наблю-

даетс  сильное увеличение относительного

объема зоны обратных токов за счет резкого роста размеров задней циркул ционной зоны , котора  охватывает кроме камеры 5 охлаждени  также верхний конвективный газоход, расположенный за топкой, и частично верхнюю часть камеры 1 сгорани .

В случае выполнени  топки с параметрами «1 24-28°; «2 24-28°; / 2,2 имеет место сильное искривление траектории по- тока на входе в камеру 5 охлаждени . Поток при этом прилипает к фронтальной стенке 9 таким образом, что максимум его скорости располагаетс  в непосредственной близо

ю

5 ° 20

„

о5

,, - 25

30

40

сти от стенки 9 (про вление эффекта Коан- да). Центральна  и периферийна  области (у задней стенки 10) камеры 5 в этом случае зан ты обширным циркул ционным вихрем . В результате неравномерность распределени  скоростей газового потока в камере 5 сильно возрастает.

В случае выполнени  топки с параметрами «1 24-28°; «2 24-28; L/K1.6 неравномерность распределени  скоростей газового потока в камере 5 охлаждени  также увеличиваетс  из-за по влени  нар ду с задней и фронтальной циркул ционной зоны . Кроме того, в этом случае наблюдаютс  про влени  настойчивости течени : аэроструктура камеры 5 мен етс  в отдельные моменты времени под воздействием даже небольших внешних возмущений.

По сравнению с вихревой топкой-прототипом предлагаема  вихрева  топка обеспечивает повышение надежности работы за счет снижени  неравномерности скоростей газового потока в камере охлаждени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вихрева  топка, содержаща  горизонтальную многогранную камеру сгорани  с тангенциальными горелками, установленными на вертикальном верхнем участке ее фронтальной стенки, и вертикальную камеру охлаждени , расположенную над камерой сгорани  и сообщенную с ней через расшир ющуюс  вверх горловину, образованную нижними участками фронтальной и задней стенок камеры охлаждени , о т л и- ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  надежности путем снижени  неравномерности скоростей газового потока в камере охлаждени , углы, образованные нижними участками стенок камеры охлаждени  и вертикальной плоскостью, составл ют 24-28°, а рассто ние между верхними вертикальными участками фронтальной и задней стенок камеры охлаждени  в 1,6-2,2 раза больше рассто ни  по горизонтали между верхним участком фронтальной стенки этой камеры и серединой горловины.