RU204143U1 - Vortex Combustion Chamber Litter Machine - Google Patents

Vortex Combustion Chamber Litter Machine Download PDF

Info

Publication number
RU204143U1
RU204143U1 RU2020143595U RU2020143595U RU204143U1 RU 204143 U1 RU204143 U1 RU 204143U1 RU 2020143595 U RU2020143595 U RU 2020143595U RU 2020143595 U RU2020143595 U RU 2020143595U RU 204143 U1 RU204143 U1 RU 204143U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylindrical body
outlet
burner
axis
opposite
Prior art date
Application number
RU2020143595U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Сидыганов
Евгений Михайлович Онучин
Павел Андреевич Рыбаков
Александр Дмитриевич Каменских
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority to RU2020143595U priority Critical patent/RU204143U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204143U1 publication Critical patent/RU204143U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F23C5/24—Disposition of burners to obtain a loop flame

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для производства из низкосортной древесины подстилочных материалов, используемых при содержании животных.Технический эффект, достигаемый при реализации заявленного устройства, заключается в устранении перегрева противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса при работе камеры сгорания из-за разворота факела, а также обеспечении турбулизации потока горючей смеси, подаваемого горелкой.Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов состоит из цилиндрического корпуса в виде тупиковой жаровой трубы с выходной горловиной. К корпусу тангенциально подведено как минимум два воздуховода для подачи вторичного воздуха и горелка. Воздуховоды подведены тангенциально осесимметрично по касательной к внутренней цилиндрической поверхности корпуса и располагаются вблизи противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса. Горелка располагается вблизи выходной горловины цилиндрического корпуса и состоит из выходного патрубка с лопастями для турбулизации горючей смеси и как минимум двух радиальных подводов-турбулизаторов. Ось выходного патрубка горелки располагается соосно оси цилиндрического корпуса и противоположна двойной перфорированной стенке таким образом, что направление движения горючей смеси, подаваемой горелкой, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов в выходной горловине цилиндрического корпуса. Подводы-турбулизаторы для подачи горючей смеси располагаются радиально осесимметрично относительно оси цилиндрического корпуса под углом от 30° до 150° к этой оси и могут иметь форму направляющих лопаток для регулирования закрутки потока дымовых газов в выходной горловине.The utility model relates to agricultural mechanical engineering, in particular to devices for the production of bedding materials from low-grade wood used for keeping animals. The technical effect achieved when implementing the claimed device is to eliminate overheating of the end of the cylindrical body opposite to the outlet throat during operation of the combustion chamber due to turning the torch, as well as ensuring turbulization of the flow of the combustible mixture supplied by the burner. The combustion chamber of the technological line for the production of bedding materials consists of a cylindrical body in the form of a dead-end flame tube with an outlet neck. At least two air ducts for secondary air supply and a burner are tangentially connected to the body. The air ducts are brought tangentially axisymmetrically along the tangent to the inner cylindrical surface of the body and are located near the end of the cylindrical body opposite to the outlet throat. The burner is located near the outlet neck of the cylindrical body and consists of an outlet pipe with blades for turbulization of the combustible mixture and at least two radial inlets-turbulators. The axis of the burner outlet pipe is located coaxially with the axis of the cylindrical body and opposite to the double perforated wall in such a way that the direction of movement of the combustible mixture supplied by the burner turns out to be opposite to the direction of movement of flue gases in the outlet neck of the cylindrical body. Inlets-turbulators for supplying a combustible mixture are located radially axisymmetrically relative to the axis of the cylindrical body at an angle of 30 ° to 150 ° to this axis and can be in the form of guide vanes to control the swirling of the flue gas flow in the outlet throat.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для производства из низкосортной древесины подстилочных материалов, используемых при содержании животных.The utility model relates to agricultural engineering, in particular to devices for the production of bedding materials from low-grade wood used for keeping animals.

Известна камера сгорания, состоящая из жаровой трубы, кожуха, диффузора и фронтовых устройств (завихрители, стабилизаторы пламени, топливные форсунки и воспламенители) [Корж, В. В. Газотурбинные установки: учебн. пособие / В. В. Корж. – Ухта: УГТУ, 2010. – С. 41].Known combustion chamber, consisting of a flame tube, casing, diffuser and front-line devices (swirlers, flame stabilizers, fuel injectors and ignitors) [Korzh, V. V. Gas turbine installations: textbook. allowance / V.V. Korzh. - Ukhta: USTU, 2010. - P. 41].

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для сжигания пылевидного древесного топлива.The disadvantage of this device is the impossibility of using it for burning pulverized wood fuel.

Наиболее близкой по конструкции является камера сгорания, состоящая из цилиндрического корпуса с выходной горловиной, внутрь которого подведены воздуховоды и горелка для сжигания пылевидного топлива, которая располагается вблизи выходной горловины цилиндрического корпуса и состоит из выходного патрубка и как минимум двух подводящих трубопроводов, расположенных осесимметрично под углом к оси цилиндрического корпуса, при этом ось выходного патрубка горелки располагается соосно с цилиндрическим корпусом, а направление движения пылевидного топлива, подаваемой горелкой, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов в выходной горловине цилиндрического корпуса, и воздуховоды располагаются вблизи противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса [Заявка на изобретение № 2020109338, F23D 1/02, дата публикации заявки: 03.03.2020].The closest in design is a combustion chamber consisting of a cylindrical body with an outlet throat, inside which air ducts and a burner for burning pulverized fuel are supplied, which is located near the outlet throat of the cylindrical body and consists of an outlet pipe and at least two supply pipelines located axisymmetrically at an angle to the axis of the cylindrical body, while the axis of the outlet pipe of the burner is located coaxially with the cylindrical body, and the direction of movement of the pulverized fuel supplied by the burner turns out to be opposite to the direction of movement of flue gases in the outlet neck of the cylindrical body, and the air ducts are located near the end of the cylindrical body opposite to the outlet neck [Application for invention No. 2020109338, F23D 1/02, publication date of the application: 03.03.2020].

Недостатком данного устройства является перегрев противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса при работе камеры сгорания из-за разворота факела, а также недостаточная турбулизация потока пылевидного топлива, подаваемого горелкой.The disadvantage of this device is the overheating of the end of the cylindrical body opposite the outlet throat during operation of the combustion chamber due to the turn of the torch, as well as insufficient turbulization of the pulverized fuel flow supplied by the burner.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленного устройства, заключается в устранении перегрева противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса при работе камеры сгорания из-за разворота факела, а также обеспечении турбулизации потока пылевидного топлива, подаваемого горелкой.The technical result achieved by the implementation of the claimed device consists in eliminating overheating of the end face of the cylindrical body opposite to the outlet throat during operation of the combustion chamber due to the torch reversal, as well as ensuring turbulization of the pulverized fuel flow supplied by the burner.

Технический результат достигается тем, что в камере сгорания, состоящей из цилиндрического корпуса с выходной горловиной, внутрь которого подведены воздуховоды и горелка для сжигания пылевидного топлива, которая располагается вблизи выходной горловины цилиндрического корпуса и состоит из выходного патрубка и как минимум двух подводящих трубопроводов, расположенных осесимметрично под углом к оси цилиндрического корпуса, при этом ось выходного патрубка горелки располагается соосно с цилиндрическим корпусом, а направление движения пылевидного топлива, подаваемой горелкой, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов в выходной горловине цилиндрического корпуса, и воздуховоды располагаются вблизи противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса, противоположный выходной горловине торец цилиндрического корпуса имеет двойную стенку, причём внутренняя стенка является перфорированной, а пространство между стенками соединяется с воздуховодами, а внутри выходного патрубка горелки для сжигания пылевидного топлива вблизи его выходного сечения установлены завихрители.The technical result is achieved by the fact that in a combustion chamber consisting of a cylindrical body with an outlet throat, inside which air ducts and a burner for burning pulverized fuel are supplied, which is located near the outlet throat of the cylindrical body and consists of an outlet pipe and at least two supply pipelines located axisymmetrically at an angle to the axis of the cylindrical body, while the axis of the burner outlet is located coaxially with the cylindrical body, and the direction of movement of the pulverized fuel supplied by the burner turns out to be opposite to the direction of movement of flue gases in the outlet neck of the cylindrical body, and the air ducts are located near the end of the cylindrical body opposite to the outlet neck , the end of the cylindrical body opposite to the outlet neck has a double wall, and the inner wall is perforated, and the space between the walls is connected to the air ducts, and inside the outlet swirlers are installed near the outlet section of the burner for burning pulverized fuel.

Краткое описание чертежей. Brief description of the drawings.

На фиг. 1 представлена схема заявленного устройства в разрезе по продольной оси. На фиг. 2 изображён торец с внутренней перфорированной стенкой цилиндрического корпуса камеры сгорания.FIG. 1 shows a diagram of the claimed device in section along the longitudinal axis. FIG. 2 shows the end with an inner perforated wall of the cylindrical body of the combustion chamber.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов состоит из цилиндрического корпуса в виде тупиковой жаровой трубы 1 с выходной горловиной 2. К корпусу 1 тангенциально подведено как минимум два воздуховода 3 для подачи вторичного воздуха 4 и горелка 5. Воздуховоды 3 подведены тангенциально осесимметрично по касательной к внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 и располагаются вблизи противоположной выходной горловине 2 двойной стенки 6 цилиндрического корпуса 1, при этом внутренняя еѐ стенка является перфорированной. Горелка 5 располагается вблизи выходной горловины 2 цилиндрического корпуса 1 и состоит из выходного патрубка 7 с завихрителями 9 и как минимум двух радиальных подводов-турбулизаторов 8. Ось выходного патрубка 7 с завихрителями 9 горелки 5 располагается соосно оси цилиндрического корпуса 1, таким образом, что направление движения пылевидного топлива 10, подаваемой горелкой 5, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов 11 в выходной горловине 2 цилиндрического корпуса 1 в виде тупиковой жаровой трубы. Подводы-турбулизаторы 8 для подачи пылевидного топлива 10 располагаются радиально осесимметрично относительно оси цилиндрического корпуса 1 под углом от 30 до 150 градусов к этой оси и могут иметь форму направляющих лопаток для регулирования закрутки потока дымовых газов 11 в выходной горловине 2.The combustion chamber of the technological line for the production of bedding materials consists of a cylindrical body in the form of a dead-end flame tube 1 with an outlet neck 2. At least two air ducts 3 for supplying secondary air 4 and a burner 5 are tangentially connected to the body 1. the inner cylindrical surface of the body 1 and are located near the opposite to the outlet neck 2 of the double wall 6 of the cylindrical body 1, while its inner wall is perforated. The burner 5 is located near the outlet 2 of the cylindrical body 1 and consists of an outlet 7 with swirlers 9 and at least two radial inlets-turbulators 8. The axis of the outlet 7 with swirlers 9 of the burner 5 is located coaxially with the axis of the cylindrical body 1, so that the direction The movement of pulverized fuel 10 supplied by the burner 5 turns out to be opposite to the direction of movement of the flue gases 11 in the outlet 2 of the cylindrical body 1 in the form of a dead-end flame tube. Inlets-turbulators 8 for supplying pulverized fuel 10 are located radially axisymmetrically relative to the axis of the cylindrical body 1 at an angle of 30 to 150 degrees to this axis and can be in the form of guide vanes to control the swirling of the flue gas flow 11 in the outlet 2.

Работа заявленного устройства осуществляется следующим образом.The operation of the claimed device is carried out as follows.

Во внутреннюю полость цилиндрического корпуса в виде тупиковой жаровой трубы 1 камеры сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов при помощи горелки 5 с завихрителями 9 для турбулизации и подачи пылевидного топлива 10, направление движения показано стрелками, состоящей из пылевидного древесного топлива с максимальным размером частиц не более 100 мкм и относительной влажностью не более 15%, находящегося во взвешенном состоянии в потоке первичного воздуха. Массовое соотношение первичный воздух – топливо составляет от 2 к 1 до 4 к 1. Одновременно внутрь цилиндрического корпуса 1 через воздуховоды 3 поступает со скоростью от 5 до 25 метров в секунду вторичный воздух 4 в количестве, обеспечивающем коэффициент избытка воздуха в камере сгорания от 1,5 до 5. При этом вторичный воздух 4 предварительно сжат до абсолютного давления не более 0,3 МПа. Вторичный воздух 4 за счёт тангенциального подвода движется по спирали, согласно стрелкам, в направлении выходной горловины 2, смешивается с пылевидным топливом 10, подаваемой горелкой 5. Пылевидное топливо 10 воспламеняется в процессе цепных реакций, топливо сгорает, в результате чего образуются дымовые газы 11 с температурой от 500 до 1000 градусов Цельсия. Для уменьшения температуры нагрева торца противоположной стороны горелки 5 цилиндрического корпуса 1 установлена двойная перфорированная стенка 9, где 5-70% вторичного воздуха 4 проходит через нее, как показано стрелками. Дымовые газы 11 направляются из камеры сгорания к выходной горловине 2, согласно стрелки, и взаимодействуют с подводами-турбулизаторами 8 цилиндрического корпуса 1. Взаимодействие дымовых газов 11 с подводами-турбулизаторами 8 носит аэродинамический и теплообменный характер. В результате аэродинамического взаимодействия за счёт завихрителей 9 на выходе из горелки 5 регулируется характер течения дымовых газов 11 в выходной горловине 2, а в результате теплообменного взаимодействия через подводы-турбулизаторы 8 происходит предварительный подогрев пылевидного топлива в них до температуры от 250 до 350 градусов Цельсия, достаточный для начала процессов выхода летучих веществ и пиролиза сжигаемого древесного топлива.In the inner cavity of the cylindrical body in the form of a dead-end flame tube 1 of the combustion chamber of the technological line for the production of bedding materials using a burner 5 with swirlers 9 for turbulence and supply of pulverized fuel 10, the direction of movement is shown by arrows, consisting of pulverized wood fuel with a maximum particle size of not more than 100 microns and a relative humidity of not more than 15%, suspended in the primary air flow. The mass ratio of primary air - fuel is from 2 to 1 to 4 to 1. At the same time, secondary air 4 enters the cylindrical body 1 through air ducts 3 at a speed of 5 to 25 meters per second in an amount that provides an excess air ratio in the combustion chamber of 1, 5 to 5. In this case, the secondary air 4 is pre-compressed to an absolute pressure of no more than 0.3 MPa. The secondary air 4, due to the tangential supply, moves in a spiral, according to the arrows, in the direction of the outlet throat 2, mixes with the pulverized fuel 10 supplied by the burner 5. The pulverized fuel 10 ignites in the process of chain reactions, the fuel burns, resulting in the formation of flue gases 11 s temperatures from 500 to 1000 degrees Celsius. To reduce the heating temperature of the end of the opposite side of the burner 5 of the cylindrical body 1, a double perforated wall 9 is installed, where 5-70% of the secondary air 4 passes through it, as shown by the arrows. The flue gases 11 are directed from the combustion chamber to the outlet 2, according to the arrow, and interact with the inlets-turbulators 8 of the cylindrical body 1. The interaction of the flue gases 11 with the inlets-turbulators 8 is aerodynamic and heat exchange in nature. As a result of aerodynamic interaction due to swirlers 9 at the outlet of the burner 5, the nature of the flow of flue gases 11 in the outlet throat 2 is regulated, and as a result of heat exchange interaction through inlets-turbulators 8, the pulverized fuel is preheated in them to a temperature of 250 to 350 degrees Celsius, sufficient for the beginning of the processes of release of volatile substances and pyrolysis of burned wood fuel.

Claims (1)

Камера сгорания машины для производства подстилочных материалов, состоящая из цилиндрического корпуса с выходной горловиной, внутрь которого подведены воздуховоды и горелка для сжигания пылевидного топлива, которая располагается вблизи выходной горловины цилиндрического корпуса и состоит из выходного патрубка и как минимум двух радиальных подводов-турбулизаторов, расположенных осесимметрично под углом к оси цилиндрического корпуса, при этом ось выходного патрубка горелки располагается соосно с цилиндрическим корпусом, а направление движения пылевидного топлива, подаваемого горелкой, оказывается противоположным направлению движения дымовых газов в выходной горловине цилиндрического корпуса, и воздуховоды располагаются вблизи противоположного выходной горловине торца цилиндрического корпуса, отличающаяся тем, что противоположный выходной горловине торец цилиндрического корпуса имеет двойную стенку, причём внутренняя стенка является перфорированной, а пространство между стенками соединяется с воздуховодами, а внутри выходного патрубка горелки для сжигания пылевидного топлива вблизи его выходного сечения установлены завихрители.Combustion chamber of a machine for the production of bedding materials, consisting of a cylindrical body with an outlet throat, inside which air ducts and a burner for burning pulverized fuel are supplied, which is located near the outlet throat of the cylindrical body and consists of an outlet pipe and at least two radial turbulence inlets located axisymmetrically at an angle to the axis of the cylindrical body, while the axis of the burner outlet is located coaxially with the cylindrical body, and the direction of movement of the pulverized fuel supplied by the burner turns out to be opposite to the direction of movement of flue gases in the outlet of the cylindrical body, and the air ducts are located near the end of the cylindrical body opposite to the outlet neck , characterized in that the end of the cylindrical body opposite to the outlet neck has a double wall, and the inner wall is perforated, and the space between the walls connects with air ducts, and swirlers are installed inside the outlet of the burner for burning pulverized fuel near its outlet section.
RU2020143595U 2020-12-29 2020-12-29 Vortex Combustion Chamber Litter Machine RU204143U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143595U RU204143U1 (en) 2020-12-29 2020-12-29 Vortex Combustion Chamber Litter Machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143595U RU204143U1 (en) 2020-12-29 2020-12-29 Vortex Combustion Chamber Litter Machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204143U1 true RU204143U1 (en) 2021-05-11

Family

ID=75920647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020143595U RU204143U1 (en) 2020-12-29 2020-12-29 Vortex Combustion Chamber Litter Machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204143U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2310794C1 (en) * 2006-06-15 2007-11-20 Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева Swirl burner
RU2418237C2 (en) * 2009-01-19 2011-05-10 Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН Combustion method of pulverised coal in swirling-type furnace
RU2647356C1 (en) * 2017-05-05 2018-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Counterflow vortex burner for combustion of solid pulverised fuel
RU2684763C1 (en) * 2018-07-02 2019-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Counterflow vortex burner device for combustion of solid dust-like fuel
RU2737070C1 (en) * 2020-03-03 2020-11-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Combustion chamber of production line for production of litter materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2310794C1 (en) * 2006-06-15 2007-11-20 Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева Swirl burner
RU2418237C2 (en) * 2009-01-19 2011-05-10 Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН Combustion method of pulverised coal in swirling-type furnace
RU2647356C1 (en) * 2017-05-05 2018-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Counterflow vortex burner for combustion of solid pulverised fuel
RU2684763C1 (en) * 2018-07-02 2019-04-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Counterflow vortex burner device for combustion of solid dust-like fuel
RU2737070C1 (en) * 2020-03-03 2020-11-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Combustion chamber of production line for production of litter materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4270895A (en) Swirl producer
CN101576255A (en) Pulverized coal burner
CN101644431A (en) Self-stabilizing three-stage air-distribution low-NOx pulverized coal burner
US4253403A (en) Air flow regulator
CN201475997U (en) Coal dust burner with self-stabilizing capability, three-stage air-distribution and low NOx content
CN205690401U (en) The strong mixing multi fuel mixing burner of direct current
CN201462825U (en) pulverized coal burner
RU2737070C1 (en) Combustion chamber of production line for production of litter materials
RU204143U1 (en) Vortex Combustion Chamber Litter Machine
CN101718432B (en) Swirl injection type pulverized fuel burner
RU170609U1 (en) GAS AND FUEL BURNER BURNER
US4201539A (en) Flame forming burner
EP0165725B1 (en) Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil
CN101220954A (en) Combustor and combustion method for pure burning blast furnace gas or low-calorific value gas
US4690074A (en) Coal combustion system
RU2364788C1 (en) Burner device
CN200955737Y (en) Gas burner
RU187026U1 (en) UNIVERSAL GAS BURNER
GB1585410A (en) Burner
CN106091374A (en) A kind of coal burner for grain drying tower air stove
RU2511783C1 (en) Burner for gas burning
RU2788804C1 (en) Turbulent nozzle
RU2522341C1 (en) Fuel combustion method, and general-purpose burner
RU208146U1 (en) OIL BURNER
CN114183758B (en) Device for burning wastes by low-calorific-value gas