RU207998U1

RU207998U1 - PULSED COMBUSTION HEAT GENERATOR EXHAUST PIPE

Info

Publication number: RU207998U1
Application number: RU2021101884U
Authority: RU
Inventors: Мидхат Губайдуллович Хабибуллин; Геннадий Александрович Глебов
Original assignee: Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+"
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2021-11-29

Abstract

В полезной модели в дымовой трубе теплогенератора пульсирующего горения (ТПГ), выполненного с основным и дополнительным контурами резонирования, слой звуко-теплоизолирующей минеральной ваты, заполняющей кольцевую полость между наружным цилиндрическим корпусом трубы и внутренней цилиндрической перфорированной стенкой, подперт пружинными пластинами, прикрепленными к внутренней поверхности наружного корпуса дымовой трубы.Для этого служат винты-упоры в бобышках наружного корпуса дымовой трубы, находящиеся в контакте с указанными пластинами.По мере эксплуатации ТПГ из-за определенного уровня вибраций конструкции, вызванных пульсирующим горением в ТПГ, слой минеральной ваты может деформироваться (оседать по длине выхлопной трубы), образуя пустоты между наружным корпусом и внутренней стенкой дымовой трубы и, тем самым меняя, геометрию контура резонирования, что может привести к нерасчетному режиму горения в ТПГ и его остановке. Для исключения возможности образования вышеуказанных пустот периодически производят затяжку пружинных пластин винтами-упорами, прижимая пружинными пластинами слой минеральной ваты к внутренней перфорированной стенке дымовой трубы. Для обеспечения равномерной затяжки пружинные пластины равномерно размещены на наружном корпусе дымовой трубы.In the utility model, in the chimney of a pulsed combustion heat generator (TPG) made with the main and additional resonating circuits, a layer of sound and heat insulating mineral wool filling the annular cavity between the outer cylindrical body of the pipe and the inner cylindrical perforated wall is supported by spring plates attached to the inner surface of the outer casing of the chimney. For this, screws-stops in the bosses of the outer casing of the chimney, which are in contact with the indicated plates, are used. along the length of the exhaust pipe), forming voids between the outer casing and the inner wall of the chimney and, thereby changing the geometry of the resonating circuit, which can lead to an off-design combustion mode in the TPG and its stop. To eliminate the possibility of formation of the above voids, the spring plates are periodically tightened with stop screws, pressing the mineral wool layer against the inner perforated wall of the chimney with the spring plates. To ensure uniform tightening, the spring plates are evenly placed on the outer casing of the chimney.

Description

Полезная модель относится к теплогенераторам пульсирующего горения (ТПГ) и касается выхлопных труб этих теплогенераторов.The utility model relates to pulsating combustion heat generators (TPG) and concerns the exhaust pipes of these heat generators.

Известен теплогенератор пульсирующего горения с дополнительным реззонирующим устройством, в котором выхлопная труба является частью дополнительного резонирующего устройства и на выходе снабжена глушителем шума. При этом оговорены конкретные соотношения размеров длин и диаметров резонирующих элементов, (патент RU №2655426, 30.06.2017 г.).A pulsating combustion heat generator with an additional resonating device is known, in which the exhaust pipe is part of an additional resonating device and is equipped with a noise muffler at the outlet. At the same time, specific ratios of the sizes of the lengths and diameters of the resonating elements are specified (patent RU No. 2655426, 06/30/2017).

Известен также блок подогрева технологического газа, снабженный теплогенераторами пульсирующего горения, в которых дымовая труба с шумоглушителем является выходной частью дополнительного контура резонирования. Полость между наружным металлическим цилиндром дымовой трубы и внутренней цилиндрической перфорированной стенкой заполнена звуко-теплоизолюрующим материалом, как правило, минеральной ватой (патент RU №2734669, 14.01.2020 г.). Это изобретение принято за прототип.Also known is a process gas heating unit equipped with pulsating combustion heat generators, in which a chimney with a silencer is the output part of an additional resonance circuit. The cavity between the outer metal cylinder of the chimney and the inner cylindrical perforated wall is filled with a sound-insulating material, usually mineral wool (patent RU No. 2734669, January 14, 2020). This invention was taken as a prototype.

Недостатком известных технических решений является возможность оседания (сползания) звуко-теплоизолирующего материала, например, минеральной ваты, при работе теплогенератора по ходу эксплуатации, принимая во внимание пульсирующий режим горения топливовоздушной смеси, что может привести к образованию пустот между перфорированной стенкой и наружным цилиндром дымовой трубы, т.е. к нарушению геометрии проточного канала из-за указанных пустот, из-за чего может возникнуть генерация паразитных частот колебаний давления, которые могут повлиять на акустический процесс в проточном тракте теплогенератора и отрицательно сказаться на режиме его работы вплоть до остановки теплогенератора. Тем самым снизится надежность эксплуатации теплогенератора.The disadvantage of the known technical solutions is the possibility of subsidence (sliding) of sound-heat insulating material, for example, mineral wool, during operation of the heat generator during operation, taking into account the pulsating mode of combustion of the fuel-air mixture, which can lead to the formation of voids between the perforated wall and the outer cylinder of the chimney , i.e. to a violation of the geometry of the flow channel due to the indicated voids, due to which the generation of parasitic frequencies of pressure fluctuations can occur, which can affect the acoustic process in the flow path of the heat generator and adversely affect its operation until the heat generator stops. This will reduce the operational reliability of the heat generator.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является предотвращение образования пустот между внутренней цилиндрической перфорированной стенкой и наружным металлическим цилиндром дымовой трубы из-за смещения звуко-теплоизолирующей минеральной ваты в ходе эксплуатации ТПГ и тем самым обеспечивать режим пульсирующего горения.The problem to be solved by the claimed technical solution is to prevent the formation of voids between the inner cylindrical perforated wall and the outer metal cylinder of the chimney due to the displacement of the sound-insulating mineral wool during the operation of the TPG and thereby provide a pulsating combustion mode.

Технический результат заключается в повышении надежности эксплуатации ТПГ.The technical result consists in increasing the reliability of the TPG operation.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной дымовой трубе теплогенератора пульсирующего горения, снабженного дополнительным контуром резонирования, содержащей звуко-теплоизолирующий слой минеральной ваты, помещенный между наружным цилиндрическим корпусом дымовой трубы и внутренней цилиндрической перфорированной стенкой, новым является то, что к внутренней поверхности наружного цилиндрического корпуса дымовой трубы приварены одним своим краем пружинные пластины, имеющие радиус гиба, равный внутреннему радиусу наружного цилиндрического корпуса дымовой трубы, а противоположный край этих пластин приведен в контакт с винтом-упором, размещенным в бобышке, приваренной снаружи к наружному цилиндрическому корпусу дымовой трубы, при этом пружинные пластины с винтами-упорами равномерно размещены на наружном цилиндрическом корпусе дымовой трубы.The specified technical result is achieved by the fact that in the known chimney of a pulsating combustion heat generator equipped with an additional resonance circuit containing a sound-heat insulating layer of mineral wool placed between the outer cylindrical body of the chimney and the inner cylindrical perforated wall, it is new that the inner surface of the outer of the cylindrical body of the chimney, spring plates are welded with one of their edges, having a bend radius equal to the inner radius of the outer cylindrical body of the chimney, and the opposite edge of these plates is brought into contact with a stop screw located in the boss welded from the outside to the outer cylindrical body of the chimney, while the spring plates with stop screws are evenly placed on the outer cylindrical body of the chimney.

На фиг. 1 приведен продольный разрез теплогенератора пульсирующего горения с дымовой трубой в составе блока подогрева технологического газа, на фиг. 2 - поперечный разрез дымовой трубы, на фиг. 3 - размещение винтов-упоров на наружном корпусе дымовой трубы.FIG. 1 shows a longitudinal section of a pulsating combustion heat generator with a chimney as part of a process gas heating unit, FIG. 2 is a cross-section of the chimney, FIG. 3 - placement of stop screws on the outer casing of the chimney.

В теплогенераторе пульсирующего горения 1 выходная часть 2 дополнительного резонирующего устройства 3 является дымовой трубой.In the pulsating combustion heat generator 1, the outlet part 2 of the additional resonating device 3 is a chimney.

В этой дымовой трубе 2 в пространстве между наружным цилиндрическим корпусом 4 и внутренней цилиндрической перфорированной стенкой 5 размещен звуко--теплоизолирующий слой 6 минеральной ваты (фиг. 2). К внутренней поверхности 7 корпуса 4 приварены пружинные пластины 8, имеющие радиус гиба, равный внутреннему радиусу корпуса 4 для плотного прилегания к нему, чтобы эти пружинные пластины не мешали набивке слоя 6 минеральной ваты при сборке конструкции дымовой трубы 2. Пружинная пластина 8 своим краем 9 приварена к корпусу 4, а другим краем 10 соприкасается с винтом-упором 11, размещенным в бобышке 12 приваренной снаружи корпуса 4. Пружинные пластины 8 с винтами-упорами 11 равномерно размещены на наружном корпусе 4 дымовой трубы 2 (фиг. 3).In this chimney 2, in the space between the outer cylindrical body 4 and the inner cylindrical perforated wall 5, there is a sound - heat insulating layer 6 of mineral wool (Fig. 2). Spring plates 8 are welded to the inner surface 7 of the housing 4, having a bend radius equal to the inner radius of the housing 4 for a snug fit to it, so that these spring plates do not interfere with the packing of the mineral wool layer 6 when assembling the chimney structure 2. Spring plate 8 with its edge 9 welded to the body 4, and the other edge 10 comes into contact with the stop screw 11 located in the boss 12 welded on the outside of the housing 4. Spring plates 8 with stop screws 11 are evenly placed on the outer casing 4 of the chimney 2 (Fig. 3).

Дымовая труба 2 в составе теплогенератора 1 работает следующим образом.Chimney 2 as part of the heat generator 1 operates as follows.

Выхлопные газы при работе теплогенератора 1 через дополнительное резонирующее устройство 3 выбрасываются через дымовую трубу 2 в атмосферу с заданной частотой и амплитудой пульсаций.Exhaust gases during operation of the heat generator 1 through an additional resonating device 3 are discharged through the chimney 2 into the atmosphere with a given frequency and amplitude of pulsations.

Эти пульсации с ростом наработки теплогенератора воздействуют на слой минеральной ваты, способствуя ее неравномерному оседанию по высоте дымовой трубы с образованием пустот в пространстве между наружным цилиндрическим корпусом 4 и внутренней цилиндрической перфорированной стенкой 5. Образование пустот у внутренней перфорированной стенки создает эффект местного увеличения ее диаметра и соответственно объема дымовой трубы, т.е. меняет геометрию резонансного контура, что может повлиять на режимы резонансного горения вплоть до погасания камеры сгорания ТПГ.These pulsations, with an increase in the operating time of the heat generator, affect the layer of mineral wool, contributing to its uneven subsidence along the height of the chimney with the formation of voids in the space between the outer cylindrical body 4 and the inner cylindrical perforated wall 5. The formation of voids near the inner perforated wall creates the effect of a local increase in its diameter and according to the volume of the chimney, i.e. changes the geometry of the resonant circuit, which can affect the modes of resonant combustion up to the extinction of the combustion chamber of the TPG.

Для исключения такой возможности вводится регламент обслуживания дымовой трубы с периодическим поджатием слоя 6 минеральной ваты к внутренней цилиндрической перфорированной стенке 5 путем заворачивания винтов-упоров 10, воздействующих на пружинные пластины 8 и через них на слой минеральной ваты, тем самым сохраняя плотный без пустот слой 6 минеральной ваты на перфорированной стенке 5 дымовой трубы, сохраняя таким образом геометрию резонансного контура ТПГ 1.To exclude such a possibility, a regulation is introduced for the maintenance of the chimney with periodic pressing of the layer 6 of mineral wool to the inner cylindrical perforated wall 5 by screwing the stop screws 10 acting on the spring plates 8 and through them on the layer of mineral wool, thereby maintaining a dense layer 6 without voids mineral wool on the perforated wall 5 of the chimney, thus maintaining the geometry of the resonant circuit of the TPG 1.

Такой регламент технического обслуживания также упрощает эксплуатацию ТПГ, т.к. позволяет обходиться без остановки ТПГ для разборки дымовой трубы и набивки минеральной ваты.Such a maintenance schedule also simplifies the operation of the TPG, since allows you to do without stopping the TPG for disassembling the chimney and packing mineral wool.

Claims

The chimney of a pulsating combustion heat generator, equipped with an additional resonance circuit, containing a sound-heat-insulating layer of mineral wool placed between the outer cylindrical body of the chimney and the inner cylindrical perforated wall, characterized in that spring plates are welded to the inner surface of the outer cylindrical body of the chimney having a bend radius equal to the inner radius of the outer cylindrical body of the chimney, and the opposite edge of these plates is brought into contact with the stop screw located in the boss welded from the outside to the outer cylindrical body of the chimney, while the spring plates with stop screws are evenly placed on the outer cylindrical body of the chimney.