RU2316697C1 - Arrangement for preparation of liquid fuel for incineration in gas burners - Google Patents
Arrangement for preparation of liquid fuel for incineration in gas burners Download PDFInfo
- Publication number
- RU2316697C1 RU2316697C1 RU2006114329/06A RU2006114329A RU2316697C1 RU 2316697 C1 RU2316697 C1 RU 2316697C1 RU 2006114329/06 A RU2006114329/06 A RU 2006114329/06A RU 2006114329 A RU2006114329 A RU 2006114329A RU 2316697 C1 RU2316697 C1 RU 2316697C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- aerosol
- chamber
- generator
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплотехники, а именно к технике подготовки к сжиганию жидкого топлива в любых газовых горелках (факельных и горелках инфракрасного излучения), путем изменения его агрегатного состояния из жидкого в газообразное состояние, и может быть использовано в водогрейных и отопительных котлах малой и средней мощности, в системе отопления бытовых и промышленных помещений, работающих на газе, а также для сушки лакокрасочных покрытий, древесины, помещений (в строительстве), в системах воздушного отопления и т.д.The invention relates to the field of heat engineering, and in particular to a technique for preparing to burn liquid fuel in any gas burner (flare and infrared burner), by changing its state of aggregation from liquid to gaseous state, and can be used in small and medium boilers and heating boilers power, in the heating system of domestic and industrial premises working on gas, as well as for drying coatings, wood, premises (in construction), in air heating systems, etc.
Известен основной способ получения тепла сжиганием углеводородного топлива (газа, жидкого топлива) в факельных горелках при температуре 1200-1500°С. Традиционно, в отопительных котлах, реализующих указанный способ и работающих на жидком топливе, используется система подготовки топлива, основанная на гидравлическом методе распыливания жидкого топлива с одновременным нагнетанием в камеру сгорания первичного воздуха. Такая система подготовки жидкого топлива имеет, как правило, шестеренный насос с приводом от электродвигателя, создающий на входе форсунки давление 0,3...0,6 МПа и воздухоподающее устройство, обычно центробежный вентилятор, подающее в камеру сгорания первичный воздух [Россия, свидетельство на полезную модель №00180 МКИ5 F23D 11/04, 20.05.2001 г. "Горелка для сжигания жидкого топлива"].The known main method of generating heat by burning hydrocarbon fuel (gas, liquid fuel) in flare burners at a temperature of 1200-1500 ° C. Traditionally, in boilers that implement this method and run on liquid fuel, a fuel preparation system is used, based on the hydraulic method of atomizing liquid fuel while simultaneously injecting primary air into the combustion chamber. Such a liquid fuel preparation system usually has a gear pump driven by an electric motor, creating a pressure of 0.3 ... 0.6 MPa at the nozzle inlet and an air supply device, usually a centrifugal fan, which supplies primary air to the combustion chamber [Russia, certificate Utility Model No. 00180 MKI 5 F23D 11/04, May 20, 2001, “Burner for Combustion of Liquid Fuel”].
Главным недостатком основного способа получения тепла и устройства, его реализующего, является то, что гидравлический метод распыливания обеспечивает минимальный диаметр частиц топлива 50...100 мкм, и, даже при тщательном перемешивании топливно-воздушной смеси, из-за достаточно большой скорости выноса частиц топлива, происходит неполное его сгорание, что ведет к образованию сажистых соединений. Чем меньше размер частицы распыливаемого топлива, тем быстрее, полнее и экологичнее происходит его сгорание. Наиболее полное сгорание дает газообразное углеводородное топливо.The main disadvantage of the main method of producing heat and the device that implements it is that the hydraulic spraying method provides a minimum diameter of fuel particles of 50 ... 100 microns, and even with thorough mixing of the fuel-air mixture, due to the sufficiently high particle removal rate fuel, incomplete combustion occurs, which leads to the formation of soot compounds. The smaller the particle size of the atomized fuel, the faster, fuller and more environmentally friendly its combustion. The most complete combustion gives gaseous hydrocarbon fuel.
Известен метод ультразвукового распыливания жидкого топлива для получения тонких аэрозолей с образованием частиц размером 0,5 мкм и плотностью до 300 мг жидкой фазы для сжигания в горелках инфракрасного излучения [В.А.Носов "Ультразвук в химической промышленности". Киев, Техническая литература УССР, 1963 г.], практически реализованный в горелке [ Россия, патент №31634 F23D 11/04, 14/12, 14/14, 14/16; F27D 1/00, 09.04.2003 г. "Жидкотопливная горелка инфракрасного излучения"].The known method of ultrasonic atomization of liquid fuel to obtain fine aerosols with the formation of particles with a size of 0.5 μm and a density of up to 300 mg of the liquid phase for burning infrared radiation in the burners [V.A. Nosov "Ultrasound in the chemical industry". Kiev, Technical literature of the Ukrainian SSR, 1963], practically implemented in the burner [Russia, patent No. 31634 F23D 11/04, 14/12, 14/14, 14/16; F27D 1/00, 04/09/2003, "Oil-fired burner infrared radiation"].
Устройство подготовки жидкого топлива для сжигания в жидкотопливной горелке инфракрасного излучения по патенту №31634 наиболее близко по технической сущности к предлагаемому устройству подготовки жидкого топлива для сжигания в газовых горелках и принято за прототип. Устройство подготовки жидкого топлива, используемое в жидкотопливной горелке инфракрасного излучения, по патенту на полезную модель №31634 "Жидкотопливная горелка инфракрасного излучения" обеспечивает эффективное сжигание мелкодисперсного аэрозоля жидкого топлива с диаметром частиц 0,5...5 мкм. Оно состоит из топливного бака, соединенного топливным шлангом с поплавковой камерой, которая через второй топливный шланг, подсоединенный через отверстие в боковой стенке корпуса генератора аэрозоля топлива с герметичной крышкой с сальником, к стакану с акустическим преобразователем, на контакты которого подается напряжение с генератора ультразвуковых колебаний. Уровень топлива в стакане с акустическим преобразователем и поплавковой камере устанавливается регулировочным винтом поплавковой камеры. В стакан с акустическим преобразователем опущена аэрозольная труба, нижний край которой находится на расстоянии 10...12 мм над поверхностью топлива в стакане, а верхний край соединен через огнепреградитель со входом распределительной камеры горелки инфракрасного излучения. Аэрозоль из корпуса генератора аэрозоля топлива подается в горелку с помощью вентилятора продувки, размещенного на боковой стенке генератора аэрозоля. Вентилятор продувки подает необходимое количество воздуха, и в аэрозольной трубе происходит подготовка воздушно-топливной смеси.The device for preparing liquid fuel for burning in an oil burner infrared radiation according to patent No. 31634 is the closest in technical essence to the proposed device for preparing liquid fuel for burning in gas burners and is taken as a prototype. The device for the preparation of liquid fuel used in a liquid fuel burner of infrared radiation, according to the patent for utility model No. 31634 "Liquid-fuel burner of infrared radiation" provides efficient combustion of a fine aerosol of liquid fuel with a particle diameter of 0.5 ... 5 microns. It consists of a fuel tank connected to a fuel hose with a float chamber, which through a second fuel hose connected through an opening in the side wall of the fuel aerosol generator housing with a sealed cap with an oil seal, to a glass with an acoustic transducer, the contacts of which are supplied with voltage from an ultrasonic oscillation generator . The fuel level in the glass with the acoustic transducer and the float chamber is set by the adjusting screw of the float chamber. An aerosol tube is lowered into the glass with the acoustic transducer, the lower edge of which is 10 ... 12 mm above the fuel surface in the glass, and the upper edge is connected through the fire barrier to the input of the distribution chamber of the infrared burner. The aerosol from the housing of the fuel aerosol generator is supplied to the burner by a purge fan located on the side wall of the aerosol generator. The purge fan supplies the required amount of air, and the air-fuel mixture is prepared in the aerosol pipe.
Однако устройство подготовки жидкого топлива прототипа не обеспечивает полное сжигание его в газовых горелках, так как при прохождении через сопло частицы аэрозоля коагулируют, происходит их слипание и крупные частицы, попадая в распределительную камеру горелки инфракрасного излучения или распределительные трубки инжекционной горелки открытого пламени, оседают на стенках, превращаясь в жидкость, и не поднимаются к огневым щелям.However, the prototype liquid fuel preparation device does not fully burn it in gas burners, as aerosol particles coagulate when passing through the nozzle, they coalesce and large particles fall into the distribution chamber of the infrared radiation burner or the distribution tubes of an open flame injection burner settle on the walls turning into liquid, and do not rise to the fire slots.
Целью предлагаемого изобретения является разработка устройства подготовки жидкого топлива для сжигания его в любых имеющихся и выпускаемых промышленностью газовых горелках, позволяющего снизить вредные выбросы СО, NOx, SO2, бензопиренов в атмосферу по сравнению с имеющимися гидравлическими жидкотопливными горелками и расширить область применения жидкого топлива и использования его в теплотехнике.The aim of the invention is the development of a device for the preparation of liquid fuel for burning it in any available and commercially available gas burners, which allows to reduce harmful emissions of CO, NO x , SO 2 , benzopyrenes into the atmosphere in comparison with existing hydraulic oil burners and expand the scope of liquid fuel and its use in heat engineering.
Технический результат от использования предлагаемого устройства подготовки жидкого топлива для сжигания в газовых горелках заключается в отсутствии в продуктах сгорания сажистых соединений, в полном сгорании жидкого топлива в любых газовых горелках.The technical result from the use of the proposed device for the preparation of liquid fuel for burning in gas burners is the absence of soot compounds in the combustion products, the complete combustion of liquid fuel in any gas burner.
Поставленная цель и технический результат достигается за счет того, что в известное устройство подготовки жидкого топлива для сжигания в жидкотопливной горелке инфракрасного излучения, содержащее газовую горелку, топливный бак, поплавковую камеру с регулировочным винтом уровня топлива, генератор аэрозоля топлива, состоящий из корпуса генератора аэрозоля топлива с крышкой, внутри которого закреплен топливный стакан с расположенным в нем акустическим преобразователем, подсоединенным к генератору ультразвуковых колебаний, и аэрозольной трубы с огнепреградителем, установленным в верхней ее части, при этом аэрозольная труба соединена с генератором аэрозоля топлива через сальник в крышке корпуса генератора аэрозоля топлива так, что нижний край ее находится над поверхностью топлива в топливном стакане с воздушным зазором, а топливный бак соединен последовательно топливными шлангами через поплавковую камеру с топливным стаканом генератора аэрозоля топлива, между верхним выходным краем аэрозольной трубы и входом газовой горелки введены последовательно соединенные камера пиролиза с теплоизоляционными шайбами на концах, центробежный насос отбора аэрозоля, закалочно-испарительная камера, второй огнепреградитель, вентиль регулировки подачи топлива, а также в топливный стакан установлен нагреватель топлива, подключенный к источнику питания нагревателя топлива, а к выводам спирали камеры пиролиза - источник питания камеры пиролиза.The goal and technical result is achieved due to the fact that in the known device for preparing liquid fuel for burning in an oil burner infrared radiation containing a gas burner, a fuel tank, a float chamber with a fuel level adjusting screw, a fuel aerosol generator, consisting of a housing of a fuel aerosol generator with a cap, inside of which a fuel cup is mounted with an acoustic transducer located in it, connected to an ultrasonic oscillation generator, and an aerosol a pipe with a flame arrester installed in its upper part, while the aerosol pipe is connected to the fuel aerosol generator through an oil seal in the cover of the fuel aerosol generator body so that its lower edge is above the fuel surface in the fuel glass with an air gap, and the fuel tank is connected in series with fuel hoses through the float chamber with the fuel cup of the fuel aerosol generator, series-connected cables are introduced between the upper exit edge of the aerosol pipe and the gas burner inlet A pyrolysis unit with heat-insulating washers at the ends, a centrifugal aerosol extraction pump, a quenching and evaporation chamber, a second flame arrester, a fuel control valve, and a fuel heater is installed in the fuel cup connected to a fuel heater power source, and a source to the pyrolysis chamber spiral leads supply chamber pyrolysis.
В предлагаемом устройстве задача достижения технического результата решается путем использования технологии пиролиза жидкого топлива.In the proposed device, the task of achieving a technical result is solved by using the technology of pyrolysis of liquid fuel.
Основная задача пиролиза состоит в том, чтобы превратить распыленные ультразвуковыми колебаниями углеводороды (бензин, керосин, дизельное топливо) при температуре 650-700°С и давлении, близком к атмосферному, в газ и при этом сохранить в нем возникающие при первых стадиях процесса расщепления углерод-углеродных соединений индивидуальные алкены (ненасыщенные углеводороды: этилен С2Н4, пропилен С3Н6, бутилен C4H8). Наряду с алкенами образуется также водород (Н2) и метан (СН4) [Н.Л.Глинка "Общая химия". Химия, Ленинградское отделение, Ленинград, 1988 г.], [А.М.Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г.Беренгартен "Общая химическая технология". Москва, "Высшая школа", 1990 г.] Для предотвращения цепных реакций рекомбинации химических радикалов максимально увеличивается скорость подачи топлива в камеру пиролиза и по выходе из камеры продукты пиролиза (смесь газов) требуется быстро охладить в закалочно-испарительной камере. Температура смеси газов в этом случае падает в 2-3 раза за счет адиабатического расширения. Это позволяет сохранить низшие алкены и не дать им вступить в последующие реакции с превращением в бензол и его гомологи. Время пребывания топлива в камере пиролиза должно составлять доли секунды [А.М.Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г.Беренгартен "Общая химическая технология". Москва, "Высшая школа", 1990 г.].The main task of pyrolysis is to convert ultrasonic-vibrated hydrocarbons (gasoline, kerosene, diesel fuel) at a temperature of 650-700 ° C and a pressure close to atmospheric pressure into gas and at the same time preserve carbon in it during the first stages of the splitting process -carbon compounds individual alkenes (unsaturated hydrocarbons: ethylene C 2 H 4 , propylene C 3 H 6 , butylene C 4 H 8 ). Along with alkenes, hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) are also formed [NL Glinka "General chemistry". Chemistry, Leningrad Branch, Leningrad, 1988], [A. M. Kutepov, T. I. Bondareva, M. G. Berengarten “General Chemical Technology”. Moscow, Vysshaya Shkola, 1990] In order to prevent chain reactions of recombination of chemical radicals, the rate of fuel supply to the pyrolysis chamber is maximized and, upon exiting the chamber, the pyrolysis products (gas mixture) need to be quickly cooled in the quench-evaporation chamber. The temperature of the gas mixture in this case drops by 2-3 times due to adiabatic expansion. This allows you to save lower alkenes and prevent them from entering into subsequent reactions with conversion to benzene and its homologs. The residence time of the fuel in the pyrolysis chamber should be fractions of a second [A. M. Kutepov, T. I. Bondareva, M. G. Berengarten “General chemical technology”. Moscow, "Higher School", 1990].
Предлагаемое устройство подготовки жидкого топлива для сжигания в газовых горелках изображено на фиг.1, которое содержит: 1 - топливный бак, 2 - топливные шланги, 3 - поплавковую камеру, 4 - акустический преобразователь, 5 - регулировочный винт уровня топлива, 6 - генератор ультразвуковых колебаний, 7 - огнепреградитель, 8 - центробежный насос отбора аэрозоля, 9 - камеру пиролиза, 10 - теплоизоляционную шайбу, 11 - аэрозольную трубу, 12 - топливный стакан, 13 - источник питания камеры пиролиза, 14 - закалочно-испарительную камеру, 15 - вентиль регулировки подачи топлива, 16 - газовую горелку, 17 - нагреватель топлива, 18 - источник питания нагревателя топлива, 19 - корпус генератора аэрозоля топлива с крышкой, 20 - генератор аэрозоля топлива, 21 - сальник.The proposed device for the preparation of liquid fuel for burning in gas burners is shown in figure 1, which contains: 1 - a fuel tank, 2 - fuel hoses, 3 - a float chamber, 4 - an acoustic transducer, 5 - a fuel level adjustment screw, 6 - an ultrasonic generator oscillations, 7 - flame arrester, 8 - centrifugal aerosol extraction pump, 9 - pyrolysis chamber, 10 - insulating washer, 11 - spray tube, 12 - fuel cup, 13 - power supply of the pyrolysis chamber, 14 - quenching and evaporation chamber, 15 - valve feed adjustment fuel, 16 - gas burner, 17 - fuel heater, 18 - fuel heater power supply, 19 - fuel aerosol generator housing with cover, 20 - fuel aerosol generator, 21 - oil seal.
На фиг.2 изображена структурная схема камеры пиролиза 9, содержащая: 22 - теплоизоляционную защиту, 23 - отражающий металлический экран, 24 - кварцевую трубку, 25 - нагревательную нихромовую спираль, 26 - диэлектрический термостойкий каркас, 27 - выводы спирали.Figure 2 shows the structural diagram of the pyrolysis chamber 9, containing: 22 - thermal insulation, 23 - reflective metal screen, 24 - quartz tube, 25 - heating nichrome spiral, 26 - dielectric heat-resistant frame, 27 - leads of the spiral.
Топливный бак 1 соединен топливным шлангом 2 с поплавковой камерой 3, которая в свою очередь соединена топливным шлангом 2 с топливным стаканом 12, укрепленным внутри корпуса генератора аэрозоля топлива 19 с крышкой через отверстие в его стенке.The fuel tank 1 is connected by a fuel hose 2 to a float chamber 3, which in turn is connected by a fuel hose 2 to a fuel nozzle 12, mounted inside the housing of the fuel aerosol generator 19 with a cover through an opening in its wall.
Внутри нижней части топливного стакана 12 расположены акустический преобразователь 4 и нагреватель топлива 17, которые соответственно подключены к генератору ультразвуковых колебаний 6 и источнику питания нагревателя топлива 18.An acoustic transducer 4 and a fuel heater 17, which are respectively connected to an ultrasonic vibration generator 6 and a power source of the fuel heater 18, are located inside the lower part of the fuel glass 12.
Топливный стакан 12 с акустическим преобразователем 4 и нагревателем топлива 17, генератор ультразвуковых колебаний 6 и источник питания нагревателя топлива 18, а также корпус генератора аэрозоля топлива с крышкой 19, сальником 21 и аэрозольной трубой 11 составляют генератор аэрозоля топлива 20.A fuel glass 12 with an acoustic transducer 4 and a fuel heater 17, an ultrasonic vibrations generator 6 and a fuel heater power supply 18, as well as a fuel aerosol generator housing with a cover 19, an oil seal 21 and an aerosol pipe 11 comprise a fuel aerosol generator 20.
Аэрозольная труба 11 соединена с генератором аэрозоля топлива 20 через сальник 21 в герметичной крышке корпуса генератора аэрозоля топлива 19 так, что нижний край аэрозольной трубы 11 находится над поверхностью топлива в топливном стакане 12 с акустическим преобразователем 4 и нагревателем топлива 17 с воздушным зазором. На случай проскока пламени в верхней части аэрозольной трубы 11 расположен огнепреградитель 7, над которым через теплоизоляционную шайбу 10 размещается камера пиролиза 9.The aerosol pipe 11 is connected to the fuel aerosol generator 20 through an oil seal 21 in the sealed cover of the body of the fuel aerosol generator 19 so that the lower edge of the aerosol pipe 11 is above the fuel surface in the fuel glass 12 with an acoustic transducer 4 and a fuel heater 17 with an air gap. In case of a flame leak in the upper part of the aerosol pipe 11, a fire barrier 7 is located above which a pyrolysis chamber 9 is placed through a heat-insulating washer 10.
Верхний конец камеры пиролиза 9 через вторую теплоизоляционную шайбу 10 соединен с двухсекционным центробежным насосом отбора аэрозоля 8, откачивающим через камеру пиролиза 9 аэрозоль топлива из аэрозольной трубы 11 генератора аэрозоля топлива 20.The upper end of the pyrolysis chamber 9 through a second heat-insulating washer 10 is connected to a two-section centrifugal aerosol extraction pump 8 pumping fuel aerosol from the aerosol tube 11 of the fuel aerosol generator 20 through the pyrolysis chamber 9.
Выход центробежного насоса отбора аэрозоля 8 соединен со входом охлаждающей закалочно-испарительной камеры 14, в которой происходит охлаждение газовой смеси, выход которой через второй огнепреградитель 7 и вентиль регулировки подачи топлива 15, регулирующий подачу газа из закалочно-испарительной камеры 14, соединен с газовой горелкой 16.The output of the centrifugal aerosol extraction pump 8 is connected to the inlet of the quenching-evaporation chamber 14, in which the gas mixture is cooled, the output of which through the second flame arrester 7 and the fuel supply control valve 15, which regulates the gas supply from the quenching-evaporation chamber 14, is connected to the gas burner 16.
Камера пиролиза 9 (фиг.2) представляет собой кварцевую трубку 24, в которую вставлена нагревательная нихромовая спираль 25, намотанная на диэлектрическом термостойком каркасе 26 на всю длину кварцевой трубки 24, на которую от источника питания 13 через выводы спирали 27 подается переменное напряжение, под действием которого она раскаляется, создавая внутри кварцевой трубки 24 температуру 650-700°С. С наружной стороны кварцевой трубки 24 установлен отражающий металлический экран 23, отражающий лучистую энергию нагревательной нихромовой спирали 25 внутрь камеры пиролиза 9. Снаружи камера пиролиза 9 покрыта теплоизоляционной защитой 22.The pyrolysis chamber 9 (Fig. 2) is a
Предлагаемое устройство подготовки жидкого топлива для сжигания в газовых горелках работает следующим образом.The proposed device for preparing liquid fuel for combustion in gas burners works as follows.
Топливо из топливного бака 1 поступает по топливному шлангу 2 на вход поплавковой камеры 3, с выхода которой через второй топливный шланг 2 поступает в топливный стакан 12 с акустическим преобразователем 4 и нагревателем топлива 17, размещенными в нижней части топливного стакана 12. В топливном стакане 12 установлен пьезокерамический акустический преобразователь 4 фокусирующего типа.Fuel from the fuel tank 1 enters through the fuel hose 2 to the inlet of the float chamber 3, from the output of which through the second fuel hose 2 enters the fuel nozzle 12 with an acoustic transducer 4 and a fuel heater 17 located in the lower part of the fuel nozzle 12. In the fuel nozzle 12 a piezoceramic acoustic transducer 4 of a focusing type is installed.
Уровень топлива в топливном стакане 12 устанавливается при регулировке после изготовления устройства регулировочным винтом уровня топлива 5 путем подъема и опускания поплавковой камеры 3. Поверхность топлива должна находиться на фокусном расстоянии от центра акустического преобразователя 4.The fuel level in the fuel glass 12 is set when adjusting after manufacturing the device with the fuel level adjusting screw 5 by raising and lowering the float chamber 3. The fuel surface should be at the focal distance from the center of the acoustic transducer 4.
На контакты акустического преобразователя 4 от генератора ультразвуковых колебаний 6 подается синусоидальное напряжение с частотой, равной резонансной частоте акустического преобразователя 4.The contacts of the acoustic transducer 4 from the generator of ultrasonic vibrations 6 are supplied with a sinusoidal voltage with a frequency equal to the resonant frequency of the acoustic transducer 4.
При включении генератора ультразвуковых колебаний 6 под воздействием переменного напряжения в акустическом преобразователе 4 возникают механические колебания, возбуждая гидравлические колебания в топливе, которые, складываясь по фазе от каждой точки поверхности преобразователя, фокусируются в фокусной точке, создавая акустическое давление, образующее над поверхностью топлива в аэрозольной трубе 11 столб топлива, по которому распространяется акустическое давление, приводящее к образованию аэрозоля топлива [В.А.Носов "Ультразвук в химической промышленности", Киев, Техническая литература УССР, 1963 г.].When the ultrasonic vibrations generator 6 is turned on under the influence of an alternating voltage, the acoustic transducer 4 generates mechanical vibrations, generating hydraulic vibrations in the fuel, which, folding in phase from each point on the transducer surface, are focused at the focal point, creating acoustic pressure that forms above the fuel surface in the aerosol the pipe 11 is a column of fuel through which acoustic pressure propagates, leading to the formation of an aerosol of fuel [V.A. Nosov "Ultrasound in Chemistry cal industry ", Kiev, the Ukrainian Technical Literature, 1963].
Для образования аэрозоля топлива в аэрозольной трубе 11 из столба топлива между нижним краем аэрозольной трубы 11 и поверхностью топлива в топливном стакане 12 должен быть воздушный зазор, величина которого должна быть такой, чтобы аэрозольная труба 11 не касалась поверхности топлива и не мешала развитию столба топлива (не касалась его), по которому распространяется акустическое давление, образующее аэрозоль. Практически воздушный зазор составляет величину от 10 до 20 мм и устанавливается также при регулировке устройства после изготовления.For the formation of a fuel aerosol in the aerosol pipe 11 from the fuel column, there should be an air gap between the lower edge of the aerosol pipe 11 and the fuel surface in the fuel glass 12, the size of which should be such that the aerosol pipe 11 does not touch the fuel surface and does not interfere with the development of the fuel column ( didn’t touch it), which propagates the acoustic pressure that forms the aerosol. In practice, the air gap is from 10 to 20 mm and is also set when adjusting the device after manufacture.
Одновременно с включением генератора ультразвуковых колебаний 6 включается подогрев топлива нагревателем топлива 17 от источника питания 18 нагревателя топлива, центробежный насос отбора аэрозоля 8, а также подается напряжение на нагревательную нихромовую спираль 25 камеры пиролиза 9 от источника питания камеры пиролиза 13.Simultaneously with the inclusion of the ultrasonic vibrations generator 6, the fuel is heated by the fuel heater 17 from the power source 18 of the fuel heater, a centrifugal aerosol extraction pump 8, and voltage is also applied to the
Подогрев топлива производится с целью снижения вязкости жидкого топлива и повышения производительности генератора аэрозоля.Fuel is heated to reduce the viscosity of liquid fuel and increase the performance of the aerosol generator.
Центробежный насос отбора аэрозоля 8 обеспечивает на своем выходе давление 1200-1800 Па и откачивает из аэрозольной трубы 11 мелкодисперсный аэрозоль топлива с диаметром частиц 0,5...5 мкм, который, проходя через разогретую до температуры 650-700°С камеру пиролиза 9, быстро превращается в газ за счет расщепления углерод-углеродных связей молекулы топлива и поступает в закалочно-испарительную камеру 14, в которой происходит охлаждение газовой смеси за счет ее адиабатического расширения.The centrifugal aerosol extraction pump 8 provides a pressure of 1200-1800 Pa at its outlet and pumps out a fine fuel aerosol with a particle diameter of 0.5 ... 5 μm from the aerosol pipe 11, which, passing through the pyrolysis chamber 9, heated to a temperature of 650-700 ° C quickly turns into gas due to the cleavage of the carbon-carbon bonds of the fuel molecule and enters the quench-evaporation chamber 14, in which the gas mixture is cooled due to its adiabatic expansion.
Далее, пройдя второй огнепреградитель 7 и вентиль регулировки подачи топлива 15, газовая смесь поступает через коллектор газовой горелки 16 к ниппелю струйной форсунки и истекает из сопла форсунки в инжекторный смеситель, инжектируя при этом необходимое для сгорания количество воздуха. Перемешиваясь, топливо-воздушная смесь поступает в огневые щели при использовании газовой горелки открытого пламени или в распределительную камеру при использовании горелки инфракрасного излучения и далее в отверстия пористой керамической панели.Then, having passed the second flame arrester 7 and the fuel supply control valve 15, the gas mixture enters through the gas burner manifold 16 to the jet nozzle nipple and flows from the nozzle nozzle into the injection mixer, injecting the amount of air necessary for combustion. When mixing, the fuel-air mixture enters the fire slots when using an open flame gas burner or into the distribution chamber when using an infrared radiation burner and then into the openings of the porous ceramic panel.
Технический результат, полученный в результате испытаний опытного образца предлагаемого устройства подготовки жидкого топлива с выпускаемой промышленностью горелкой газовой инфракрасного излучения ветроустойчивой унифицированной ГИИВ-3,65 ОСТ.51-02-25-85, а также с пламенной инжекционной горелкой для проточных водонагревателей, заключается в следующем:The technical result obtained as a result of testing a prototype of the proposed device for preparing liquid fuel with a gas-fired infrared radiation burner industry-standardized windproof unified GIIV-3.65 OST.51-02-25-85, as well as with a flame injection burner for instantaneous water heaters, consists in following:
- в продуктах сгорания отсутствуют сажистые соединения;- in the combustion products there are no soot compounds;
- происходит полное сгорание топлива за счет того, что газовое топливо поступает в инжекционный смеситель, после закалочно-испарительной камеры, разогретое до температуры 150-200°С;- there is a complete combustion of fuel due to the fact that gas fuel enters the injection mixer, after the quenching-evaporation chamber, heated to a temperature of 150-200 ° C;
- происходит мгновенное возгорание газо-воздушной смеси и быстрый переброс пламени по всей горелке.- there is an instant ignition of the gas-air mixture and a quick transfer of flame throughout the burner.
Предлагаемое устройство подготовки жидкого топлива к сжиганию в газовых горелках легко реализуется с использованием широко известных технических решений, описанных в литературе и выпускаемых промышленностью, так:The proposed device for preparing liquid fuel for burning in gas burners is easily implemented using well-known technical solutions described in the literature and produced by the industry, as follows:
- ультразвуковой распылитель жидкости (топлива) - В.А.Носов "Ультразвук в химической промышленности", Киев, Техническая литература УССР, 1963 г., стр.93;- ultrasonic atomizer of liquid (fuel) - V.A. Nosov "Ultrasound in the chemical industry", Kiev, Technical literature of the Ukrainian SSR, 1963, p. 93;
- акустический преобразователь - пьезокерамический элемент - шайба ЦТБС - 3, изготовитель ООО "Аврора - Элма", г.Волгоград или ПЭСДВ - 4627.00.00.01 ТУ, изготовитель НИИ радиофизики г.Ростов-на-Дону;- acoustic transducer - piezoceramic element - washer ЦТБС - 3, manufacturer LLC "Aurora - Elma", Volgograd or PESDV - 4627.00.00.01 TU, manufacturer Research Institute of Radiophysics, Rostov-on-Don;
- термисторный нагреватель топлива - "ЧИП и ДИП, Каталог "Электронные компоненты для разработки, производства, ремонта", Москва, 2000 г.;- thermistor fuel heater - "CHIP and DIP, Catalog" Electronic components for development, production, repair ", Moscow, 2000;
- камера пиролиза и закалочно-испарительная камера - 1."Общая химическая технология", под редакцией И.Э.Фурмер. Москва, Издательство "Высшая школа", 1970 г., стр.231-233, 2. А.М.Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г.Беренгартен "Общая химическая технология". Москва, "Высшая школа", 1990 г., стр.471-473;- pyrolysis chamber and quenching-evaporation chamber - 1. "General chemical technology", edited by I.E. Furmer. Moscow, Higher School Publishing House, 1970, pp. 230-233, 2. A. M. Kutepov, T. I. Bondareva, M. G. Berengarten “General Chemical Technology”. Moscow, Higher School, 1990, pp. 471-473;
- огнепреградитель - Н.А.Стаскевич, Г.Н.Северинец, Д.Я.Вигдорчик "Справочник по газоснабжению и использованию газов", стр.320-325;- flame arrester - N.A. Staskevich, G.N. Severinets, D.Ya. Vigdorchik "Handbook of gas supply and use of gases", pp. 320-325;
- центробежный насос отбора аэрозоля и источники питания камеры пиролиза и нагревателя топлива могут быть выбраны из выпускаемых промышленностью центробежных вентиляторов и источников питания различной мощности;- a centrifugal aerosol extraction pump and power sources for the pyrolysis chamber and fuel heater can be selected from industrial centrifugal fans and power supplies of various capacities;
- вентиль регулировки подачи топлива (кран) - Н.А.Стаскевич, Г.Н.Северинец, Д.Я.Вигдорчик "Справочник по газоснабжению и использованию газов", стр.165-169.- fuel supply control valve (crane) - N.A. Staskevich, G.N. Severinets, D.Ya. Vigdorchik "Handbook of gas supply and gas use", pp. 165-169.
Представленный чертеж и описание устройств подготовки жидкого топлива для сжигания в газовых горелках позволяет, используя элементную базу, описанную в приведенной литературе, изготовить его промышленным способом и использовать по своему прямому назначению как источник газового углеводородного топлива, применительно к выпускаемым промышленностью водогрейным, отопительным котлам и бытовым газовым плитам, что характеризует предлагаемое изобретение как промышленно применимое.The presented drawing and description of devices for preparing liquid fuel for burning in gas burners allows, using the elemental base described in the literature, to manufacture it industrially and use it for its intended purpose as a source of gas hydrocarbon fuel, as applied to industrial-heating, heating boilers and domestic gas stoves, which characterizes the invention as industrially applicable.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006114329/06A RU2316697C1 (en) | 2006-04-26 | 2006-04-26 | Arrangement for preparation of liquid fuel for incineration in gas burners |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006114329/06A RU2316697C1 (en) | 2006-04-26 | 2006-04-26 | Arrangement for preparation of liquid fuel for incineration in gas burners |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006114329A RU2006114329A (en) | 2007-11-10 |
RU2316697C1 true RU2316697C1 (en) | 2008-02-10 |
Family
ID=38957968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006114329/06A RU2316697C1 (en) | 2006-04-26 | 2006-04-26 | Arrangement for preparation of liquid fuel for incineration in gas burners |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2316697C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503888C2 (en) * | 2011-11-02 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" | Device to prepare for burning of petroleum fuel |
-
2006
- 2006-04-26 RU RU2006114329/06A patent/RU2316697C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503888C2 (en) * | 2011-11-02 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" | Device to prepare for burning of petroleum fuel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006114329A (en) | 2007-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2480220C (en) | Method and apparatus for generating power by combustion of vaporized fuel | |
US5512109A (en) | Generator with thermophotovoltaic cells and hydrocarbon burner | |
JP6276292B2 (en) | Mixed fuel decompression combustion furnace | |
US20050019714A1 (en) | Plasma catalytic fuel injector for enhanced combustion | |
RU2316697C1 (en) | Arrangement for preparation of liquid fuel for incineration in gas burners | |
RU2419744C2 (en) | Injection mixing burner | |
US4149853A (en) | Method and apparatus for improving fossil fuel combustion and related equipment | |
KR20170023689A (en) | Burner burner system using pyrolysis | |
RU36135U1 (en) | MULTI-FUEL BURNER | |
KR100928183B1 (en) | Complex nozzle of liquid fuel and burner using the nozzle | |
KR100725329B1 (en) | Ignition device for fuel combustion apparatus using steam | |
RU2301942C2 (en) | Method of the fluid fuel combustion and the device for the fluid fuel combustion | |
RU59776U1 (en) | INFRARED RADIATOR FUEL BURNER | |
Sengupta et al. | Performance and emission characteristic of burners: A review | |
RU2808886C1 (en) | Method of liquid fuel burning | |
RU2454605C1 (en) | Technological vortex ejection gas burner | |
KR100777163B1 (en) | Ignition device for fuel combustion apparatus using steam | |
RU2795361C1 (en) | Steam gas generator | |
KR20120007299A (en) | Steam mixing heat water gas heat burner | |
RU2799164C1 (en) | Burner for co-combustion of low-power liquid and low-energy coal fuel | |
RU31634U1 (en) | Oil Burner Infrared | |
CN217635602U (en) | Industrial gas-jet burner | |
RU2520136C1 (en) | Flare facility for combustion of waste gas | |
RU2754619C1 (en) | Fire-tube vertical hot water liquid fuel boiler | |
RU85215U1 (en) | LIQUID FUEL COMBUSTION PLANT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080427 |