RU2010106745A - Способ эффективного сжигания топлива и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

1. Способ сжигания топлива, заключающийся во взаимосвязанной подаче топлива и окислителя в камеру сгорания, в приготовлении топливной смеси путем их перемешивания, воспламенении смеси электроискровым способом, в измерении расхода топлива и степени очистки отходящих газов, отличающийся тем, что частицы топлива и окислителя электростатически заряжают путем пропускания упомянутых частиц вдоль поверхности индуцирующего электрода, после чего смесь воспламеняют и создают внутри камеры сгорания поперечное вращающееся магнитное поле, затем изменяют величину электростатического заряда на частицах топлива и окислителя, путем изменения напряженности электрического поля в области индуцирующего электрода, а также амплитуду и частоту вращающегося магнитного поля. ! 2. Устройство для сжигания топлива, содержащее топливную горелку, выполненную в виде трубы с фланцем, к которому прикреплена крышка, камеру сгорания, воздуховод, топливопровод, топливную форсунку, датчики расхода топлива и окислителя (воздуха), регуляторы расхода топлива и окислителя (воздуха), датчики параметров отходящих газов, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен проходной изолятор, высоковольтный источник постоянного напряжения, рабочий электрод, устройство перемещения рабочего электрода, шаговый двигатель, источник питания шагового двигателя, электромагнит, узел охлаждения электромагнита, теплозащитная камера электромагнита, источник трехфазного переменного тока с регулируемой частотой и амплитудой, и оптимизатор режимов, причем топливный насос электроизолирован от топливной магистрали, рабочий электрод расположен вн

Claims (4)

1. Способ сжигания топлива, заключающийся во взаимосвязанной подаче топлива и окислителя в камеру сгорания, в приготовлении топливной смеси путем их перемешивания, воспламенении смеси электроискровым способом, в измерении расхода топлива и степени очистки отходящих газов, отличающийся тем, что частицы топлива и окислителя электростатически заряжают путем пропускания упомянутых частиц вдоль поверхности индуцирующего электрода, после чего смесь воспламеняют и создают внутри камеры сгорания поперечное вращающееся магнитное поле, затем изменяют величину электростатического заряда на частицах топлива и окислителя, путем изменения напряженности электрического поля в области индуцирующего электрода, а также амплитуду и частоту вращающегося магнитного поля.

2. Устройство для сжигания топлива, содержащее топливную горелку, выполненную в виде трубы с фланцем, к которому прикреплена крышка, камеру сгорания, воздуховод, топливопровод, топливную форсунку, датчики расхода топлива и окислителя (воздуха), регуляторы расхода топлива и окислителя (воздуха), датчики параметров отходящих газов, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен проходной изолятор, высоковольтный источник постоянного напряжения, рабочий электрод, устройство перемещения рабочего электрода, шаговый двигатель, источник питания шагового двигателя, электромагнит, узел охлаждения электромагнита, теплозащитная камера электромагнита, источник трехфазного переменного тока с регулируемой частотой и амплитудой, и оптимизатор режимов, причем топливный насос электроизолирован от топливной магистрали, рабочий электрод расположен внутри камеры сгорания и выполнен, например, в виде кольца, устройство перемещения рабочего электрода выполнено в виде винта, на одном конце которого закреплена шестеренка, которая входит в зацепление с шестеренкой, жестко закрепленной на оси шагового двигателя, а другой конец винта выполнен в виде цилиндра и жестко соединен с внутренним кольцом шарикоподшипника, наружное кольцо шарикоподшипника жестко присоединено к держателю рабочего электрода, винт вкручен в гайку, неподвижно закрепленную в крышке, которая крепежными деталями присоединена к фланцу топливной горелки, электромагнит выполнен из набора пластин из ферримагнитного материала, например электротехнической стали или пермаллоя в виде круглого полого цилиндрического тела, при этом на внутренней цилиндрической образующей поверхности магнитного сердечника выполнены пазы, внутри которых размещены катушки электромагнита в количестве не менее двух, например три намагничивающие катушки, расположенные под углом 120° относительно друг друга, при этом катушки электромагнита выполнены из проводящих, например, медных полых трубок с форсированным охлаждением, покрытых теплостойким электроизоляционным материалом, концы обмоток через проходной изолятор, выполненный из жаростойкой керамики, выведены через корпус горелки и герметично присоединены через диэлектрические, например через керамические трубки, подсоединены к системе подачи охладителя, к внешней стороне выведенного конца намагничивающих катушек подключена одна из фаз источника трехфазного напряжения с регулируемой амплитудой и частотой, узел охлаждения электромагнита состоит из змеевика и системы подачи охладителя, причем змеевик выполнен из трубы из теплопроводного немагнитного материала, например меди, труба изогнута в виде двух цилиндрических спиралей, одна из которых охватывает внешнюю цилиндрическую поверхность электромагнита и контактирует с ней, а вторая спираль входит во внутренний цилиндр электромагнита и контактирует с ним, при этом электромагнит совместно с узлом охлаждения электромагнита размещен внутри теплозащитной камеры, выполненной, например, в виде двух коаксиальных цилиндров из немагнитного жаропрочного коррозионно-стойкого материала, например керамики, на внешнем цилиндре теплозащитной камеры выполнены полые выводы для подсоединения к намагничивающим катушкам выходов фаз источника трехфазного напряжения, выводы имеют патрубки, сообщающиеся с внутренней полостью катушек электромагнита, к выводам патрубков через электроизоляционные трубки подключена система подачи охладителя, теплозащитная камера с торцов заглушена кольцеобразными крышками, выполненными из того же немагнитного жаропрочного коррозионно-стойкого материала, что и теплозащитная камера, в одной из крышек выполнены два отверстия, через которые выходят концы трубы узла охлаждения электромагнита, внутри камеры вокруг электромагнита и под торцевыми крышками проложен слой теплоизоляционного материала, например асбеста, центральная ось симметрии теплозащитной камеры совпадает с центральной осью симметрии камеры сгорания, выходы источника питания шагового двигателя присоединены к входам катушек статора шагового двигателя, один выход высоковольтного источника постоянного напряжения присоединен через проходной изолятор к форсунке, а другой выход высоковольтного источника постоянного напряжения присоединен к рабочему электроду и заземлен, выходы всех перечисленных выше датчиков расхода топлива и окислителя, параметров отходящих газов и тока присоединены к входам оптимизатора режима, а выходы оптимизатора присоединены к входу управления высоковольтного источника постоянного напряжения, к входу управления источника трехфазного переменного тока, к входу управления источником питания шаговым двигателем, к входу регуляторов расхода топлива и окислителя (воздуха).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что теплозащитная камера электромагнита помещена внутри корпуса горелки и своим внутренним цилиндром охватывает область факела пламени.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что корпус горелки выполнен из немагнитного жаропрочного коррозионно-стойкого материала, например керамики, теплозащитная камера электромагнита размещена вне камеры сгорания и своей внутренней цилиндрической образующей поверхностью охватывает корпус горелки.