RU182397U1 - Котельная установка - Google Patents
Котельная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU182397U1 RU182397U1 RU2017140307U RU2017140307U RU182397U1 RU 182397 U1 RU182397 U1 RU 182397U1 RU 2017140307 U RU2017140307 U RU 2017140307U RU 2017140307 U RU2017140307 U RU 2017140307U RU 182397 U1 RU182397 U1 RU 182397U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- boiler
- water
- input
- emulsion
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 134
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 6
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B33/00—Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к котлостроению и предназначена для повышения эффективности котельной установки, применяющую в качестве топлива тяжелые сорта топлива.Котельная установка включает котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную система котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, кроме того, топливная система котла содержит перегреватель топлива, причем вход перегревателя топлива подключен к выходу фильтра тонкой очистки, а выход соединен с входом топливной форсунки котла.
Description
Полезная модель относится к котлостроению и предназначена для повышения эффективности котельной установки, применяющей в качестве топлива тяжелые сорта топлива. Может быть использована при проектировании и изготовлении котлов, в том числе судовых.
Одним из направлений повышения эффективности такой котельной установки, является интенсификация процесса сгорания тяжелых сортов топлива. Дело в том, что сжигание тяжелого жидкого топлива в топках котлов с использованием традиционных методов и оборудования приводит к неполному выгоранию топлива и, как следствие, к усилению загрязнения поверхностей нагрева. Обусловлено это тем, что в малых по объему топках судовых котлов крупные частицы тяжелого жидкого топлива не успевают полностью сгореть. Например, время, необходимое для полного сгорания капли топлива размером 0,3-0,5 мм, составляет 0,5-1 с, а фактическое время нахождения этой капли в топке не превышает 0,2-0,3 с (см., например, Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993, 216 с., п. 3.3).
Известна полезная модель котельной установки, в которой для повышения интенсификации процесса сгорания тяжелых сортов топлива применяется процесс создания мономассы путем гомогенизации топлива, (см., например, Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993, 216 с., п. 3.3). Однако, реализация данной модели ведет к значительному удорожанию котельной установки. При этом повышение эффективности незначительно.
Известна также полезная модель котельной установки, в которой для повышения интенсификации процесса сгорания тяжелых сортов топлива применяются горелки новых типов (см., например, Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993, 216 с., п. 3.3). Однако "применение горелок новых типов обычно требует дополнительных капиталовложений и серьезных исследований. В то же время используемые форсунки и воздухонаправляющие устройства обеспечивают качественное сгорание стандартных топлив. Эти обстоятельства не стимулируют поиска новых конструктивных решений при проектировании горелок" (Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993, 216 с., п. 3.3).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является полезная модель котельной установки, которая включает котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную систему котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки соединен с входом топливной форсунки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, котел также содержит форсунку нефтесодержащих вод, а топливная система котла систему нефтесодержащих вод, включающую последовательно соединенные цистерну нефтесодержащих вод, фильтр грубой очистки, насос, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод котла (см. патент на полезную модель №138869 «Котельная установка» по заявке №2013136000 от 30 июля 2013 г., авторы Чичурин А.Г., Садеков М.Х.).
Данная полезная модель позволяет сжигать практически любые виды тяжелых топлив, в том числе и разного рода нефтеостатки, путем применения на их основе водотопливной эмульсии (см., например, Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993, 216 с., п. 3.3). Водотопливная эмульсия представляет собой смесь тяжелых сортов топлива с водой в определенной пропорции, подвергнутая тщательному перемешиванию. Перед подачей на форсунку водотопливная эмульсия подогревается до температуры, при которой обеспечивается заданная вязкость.
Эффект от применения водотопливной эмульсии заключается в том, что после распыливания топлива форсункой капли топлива начинают прогреваться и вместе с ним прогреваются частицы воды, находящиеся в капле топлива. При нагреве частиц воды в капле топлива до температуры кипения начинается процесс их испарения, давление паров растет и в какой-то момент времени пары воды вырываются наружу капли топлива, что ведет к разрыву капли топлива на более мелкие части. А это ведет к улучшению процесса испарения топлива и, следовательно, к уменьшению времени сгорания, впрыснутого форсункой топлива, в топке котла. При этом повышается эффективность котельной установки (см., например, Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993, 216 с., п. 3.3.).
Как следует из выше сказанного, в рассматриваемой полезной модели, требуется определенное время на нагрев в капле топлива частиц воды до определенной температуры, а также время необходимое на испарение части воды в этих водяных вкраплениях для создания давления в капле топлива, требуемого для ее разрыва. Очевидно, что с увеличением этих временных промежутков (время на нагрев и время на испарение) эффективность сжигания топлива снижается, а при уменьшении - повышается.
Задачей полезной модели является повышение эффективности котельной установки, путем применения водотопливной эмульсии с перегретой водой в ее составе.
Решение поставленной задачи достигается в полезной модели тем, что в известную полезную модель котельной установки, включающей котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную систему котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, в топливную систему дополнительно введен перегреватель топлива, причем вход перегревателя топлива подключен к выходу фильтра тонкой очистки, а выход соединен с входом топливной форсунки котла.
Существо заявляемой полезной модели заключается в следующем.
В известной полезной модели при применении водотопливной эмульсии после впрыска ее капли в топку котла требуется определенное время на нагрев частиц воды в капле топлива до определенной температуры, а также время необходимое на испарение части воды в этих вкраплениях для создания в капле топлива давления, требуемого для ее разрыва. Оба эти временных фактора ведут к снижению эффективности процесса сжигания водотопливной эмульсии и, следовательно, к снижению эффективности котельной установки в целом.
В заявляемой полезной модели предлагается нагревать водотопливную эмульсию перед подачей в топку котла до температуры выше 100°С. Поскольку давление в трубопроводе перед форсункой выше атмосферного, закипания воды в этом случае не происходит. Давление в топке котла близко к атмосферному, поэтому после попадания капли водотопливной эмульсии в топку, вода в составе капли топлива оказывается перегретой. При этом часть воды практически моментально превратится в пар, причем количество пара определится величиной перегрева воды относительно 100°С. Чем больше перегрев, тем больше образуется пара и, следовательно, выше давление пара в капле топлива (см., например, Павленко A.M., Климов Р.А. Особенности вскипания капель дисперсной фазы эмульсий при изменении температуры несущей среды // Журнал «Металлургия, теплотехника», вып. 2(17), 2010, с. 149-156.). Это в свою очередь, ведет к уменьшению времени на испарение воды, а, начиная с некоторой величины перегрева, капля топлива взрывается сразу после ее попадания в топку котла.
Таким образом, в заявляемой полезной модели после впрыска капли водотопливной эмульсии в топку котла не требуется время на нагрев воды в капле топлива до определенной температуры, а также время необходимое на испарение части воды в этих вкраплениях для создания давления в капле топлива, требуемого для ее разрыва. Оба эти фактора ведут к ускорению процесса сгорания топлива в топке котла и, следовательно, к повышению эффективности котельной установки.
При этом у заявляемой полезной модели появляются новое свойство, заключающееся в применении водотопливной эмульсии с перегретой водой в ее составе, не совпадающее со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающее достижение нового положительного эффекта - повышение эффективности котельной установки.
Краткое описание чертежей
На фигуре приведена схема полезной модели котельной установки.
Котельная установка, включает котел 1 с топливной форсункой 2 и газоходом 3, а также топливную систему котла 4, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива 10, топливный насос 9, фильтр грубой очистки 8, подогреватель топлива 7, фильтр тонкой очистки 6, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков 12 и систему приготовления водотопливной эмульсии 11, расходную цистерну 13, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне 13, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии 11, кроме того топливная система котла 4 содержит перегреватель топлива 5, причем вход перегревателя топлива 5 подключен к выходу фильтра тонкой очистки 6, а выход соединен с входом топливной форсунки 2 котла 1.
Котельная установка работает следующим образом.
Для обеспечения работы котельной установки на водотопливной эмульсии переключатель вида топлива 10 ставится в положение А. Система приготовления водотопливной эмульсии 11 на основе содержимого цистерны нефтеостатков 12 формирует водотопливную эмульсию с заданными параметрами и через переключатель вида топлива 10 забирается топливным насосом 9 и выдается через фильтр грубой очистки 8, подогреватель топлива 7, фильтр тонкой очистки 6, и далее на вход топливной форсунки 2 котла 1. Топливная форсунка 2 распыляет водотопливную эмульсию в топке котла 1. После распыливания топлива форсункой капли топлива начинают прогреваться и вместе с ним прогреваются частицы воды, находящиеся в капле топлива. При нагреве частиц воды в капле топлива до температуры кипения начинается процесс их испарения, давление паров растет и в какой-то момент времени пары воды вырываются наружу капли топлива, что ведет к разрыву капли топлива на более мелкие части. А это ведет к улучшению процесса испарения топлива и, следовательно, к уменьшению времени сгорания, впрыснутого форсункой топлива, в топке котла. В этом заключается один из эффектов применения водотопливной эмульсии (см., например, Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993, 216 с., п. 3.3.).
Однако, как следует из рассмотренного выше процесса, после впрыска капли водотопливной эмульсии в топку котла требуется определенное время на нагрев частиц воды в капле топлива до определенной температуры, а также время необходимое на испарение части воды в этих вкраплениях для создания давления в капле топлива, требуемого для ее разрыва. Оба эти временных фактора ведут к снижению эффективности процесса сжигания водотопливной эмульсии и, следовательно, к снижению эффективности котельной установки в целом.
В заявляемой полезной модели водотопливная эмульсия после фильтра тонкой очистки 6 поступает на перегреватель топлива 5, и далее на вход топливной форсунки 2 котла 1. В перегревателе топлива 5 водотопливная эмульсия нагревается перед подачей в топку котла 1 до температуры выше 100°С. Поскольку давление в трубопроводе перед форсункой выше атмосферного, закипания воды в этом случае не происходит. Давление в топке котла 1 близко к атмосферному, поэтому после попадания капли водотопливной эмульсии в топку, вода в составе капли топлива оказывается перегретой. При этом часть воды практически моментально превратится в пар, причем количество пара определится величиной перегрева воды относительно 100°С. Чем больше перегрев, тем больше образуется пара и, следовательно, выше давление пара в капле топлива (см., например, Павленко A.M., Климов Р.А. Особенности вскипания капель дисперсной фазы эмульсий при изменении температуры несущей среды // Журнал «Металлургия, теплотехника», вып. 2(17), 2010, с. 149-156., а также А.К. Ильин, Р.А. Ильин, Т.Р. Торбанов Об эффективности использования водотопливных эмульсий в теплоэнергетике. Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. 2011. №1). Это, в свою очередь, ведет к уменьшению времени на испарение воды, а, начиная с некоторой величины перегрева, капля топлива взрывается сразу после ее попадания в топку котла.
Таким образом, в заявляемой полезной модели после впрыска капли водотопливной эмульсии в топку котла не требуется время на нагрев в капле топлива воды до определенной температуры, а также время необходимое на испарение части воды в этих вкраплениях для создания давления в капле топлива, требуемого для ее разрыва. Оба эти фактора ведут к ускорению процесса сгорания топлива в топке котла и, следовательно, к повышению эффективности котельной установки.
При этом у заявляемой полезной модели появляются новое свойство, заключающееся в применении водотопливной эмульсии с перегретой водой в ее составе, не совпадающее со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающее достижение нового положительного эффекта - повышение эффективности котельной установки.
Claims (1)
- Котельная установка, включающая котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную систему котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен в топливную систему котла перегреватель топлива, причем вход перегревателя топлива подключен к выходу фильтра тонкой очистки, а выход соединен с входом топливной форсунки котла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140307U RU182397U1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Котельная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140307U RU182397U1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Котельная установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU182397U1 true RU182397U1 (ru) | 2018-08-15 |
Family
ID=63177575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140307U RU182397U1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Котельная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU182397U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU188303U1 (ru) * | 2018-11-26 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") | Котельная установка |
RU203839U1 (ru) * | 2020-12-07 | 2021-04-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") | Котлоагрегат |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU130907A1 (ru) * | 1946-06-17 | 1959-11-30 | С.А. Бычков | Неподвижный трубчатый вертикальный паровой котел |
RU2059836C1 (ru) * | 1993-07-23 | 1996-05-10 | Олег Александрович Замараев | Способ преобразования тепловой энергии в механическую работу и паросиловая установка для его осуществления |
RU2482312C2 (ru) * | 2011-07-04 | 2013-05-20 | В & C Boрлд Ко.Лтд | Воздушно-реактивный бесклапанный пульсирующий двигатель |
RU138869U1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-03-27 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжская государственная академия водного транспорта" (ФБОУ ВПО "ВГАВТ") | Котельная установка |
CN203549787U (zh) * | 2013-07-09 | 2014-04-16 | 汤赛华 | 单压饱和蒸汽过热锅炉 |
-
2017
- 2017-11-20 RU RU2017140307U patent/RU182397U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU130907A1 (ru) * | 1946-06-17 | 1959-11-30 | С.А. Бычков | Неподвижный трубчатый вертикальный паровой котел |
RU2059836C1 (ru) * | 1993-07-23 | 1996-05-10 | Олег Александрович Замараев | Способ преобразования тепловой энергии в механическую работу и паросиловая установка для его осуществления |
RU2482312C2 (ru) * | 2011-07-04 | 2013-05-20 | В & C Boрлд Ко.Лтд | Воздушно-реактивный бесклапанный пульсирующий двигатель |
CN203549787U (zh) * | 2013-07-09 | 2014-04-16 | 汤赛华 | 单压饱和蒸汽过热锅炉 |
RU138869U1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-03-27 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжская государственная академия водного транспорта" (ФБОУ ВПО "ВГАВТ") | Котельная установка |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU188303U1 (ru) * | 2018-11-26 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") | Котельная установка |
RU203839U1 (ru) * | 2020-12-07 | 2021-04-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") | Котлоагрегат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4696638A (en) | Oil fuel combustion | |
KR20040075369A (ko) | 산업용 연소 설비를 이용한 폐액의 소각 처리 방법 및혼합 액체 | |
RU182397U1 (ru) | Котельная установка | |
RU188303U1 (ru) | Котельная установка | |
Musalam et al. | The thermal behavior of the coal-water fuel (CWF) | |
RU193788U1 (ru) | Котельная установка | |
RU148625U1 (ru) | Котельная установка | |
RU159519U1 (ru) | Котельная установка | |
CN202581306U (zh) | 一种节能燃烧器 | |
SA07280547B1 (ar) | خلاط تحضيري لغاز ووقود للاستخدام بالاشتراك مع وسيلة لتحرير/ تحويل الطاقة | |
RU200660U1 (ru) | Котельная установка | |
RU199370U1 (ru) | Котлоагрегат | |
CN108662612A (zh) | 一种多沸点燃料混合燃烧装置及其点火燃烧方法 | |
RU173977U1 (ru) | Котельная установка | |
RU192078U1 (ru) | Котельная установка | |
CN109455860A (zh) | 一种具有臭气收集器的废弃乳化液处理系统 | |
RU187320U1 (ru) | Устройство для сжигания жидкого топлива | |
RU195197U1 (ru) | Дизельная установка | |
RU168444U1 (ru) | Котельная установка | |
RU203839U1 (ru) | Котлоагрегат | |
US1519830A (en) | Method of atomizing fuel oils | |
RU169530U1 (ru) | Устройство для сжигания жидкого топлива | |
RU2310132C1 (ru) | Способ подготовки и сжигания жидкого топлива и устройство для его осуществления | |
RU31990U1 (ru) | Устройство для сжигания жидкого топлива | |
JPS62138609A (ja) | 重油燃焼装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180903 |