RU2345279C2 - Горелочное устройство - Google Patents
Горелочное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345279C2 RU2345279C2 RU2007107294/06A RU2007107294A RU2345279C2 RU 2345279 C2 RU2345279 C2 RU 2345279C2 RU 2007107294/06 A RU2007107294/06 A RU 2007107294/06A RU 2007107294 A RU2007107294 A RU 2007107294A RU 2345279 C2 RU2345279 C2 RU 2345279C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- housing
- burner
- stabilizer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплогенерирующих установках для осуществления регулируемого устойчивого пульсирующего горения. Технический результат - повышение экономичности работы горелочного устройства. Предлагается горелочное устройство, содержащее подключенный к источнику дутьевого воздуха корпус, по оси которого на выходе установлены с возможностью продольного перемещения конфузорно-диффузорный насадок, выполненный с конусностью конфузорного и диффузорного участков соответственно 1÷0,25 и 0,33÷0,1, стабилизатор горения, выполненный в виде конусной струйно-стабилизаторной решетки с углом раскрытия конуса 60÷90° и с максимальным диаметром, не превышающим диаметр пережима насадка, и выполненная в форме полусферы и жестко скрепленная со стабилизатором горения топливная камера, на сферической стенке которой установлено не менее трех топливных форсунок, размещенных равномерно по окружной координате и под углом к центральной оси корпуса горелочного устройства, при этом конфузорно-диффузорный насадок установлен в корпусе устройства с сужающимся радиальным зазором, образующим пристенный канал величиной не менее 10÷16 мм и 5÷8 мм соответственно на входе и на выходе скоростного потока дутьевого воздуха, рециркуляционный трубопровод, соединяющий топливную камеру с сужающим устройством, выполненным в форме сопла Лаваля и установленным на трубопроводе подачи жидкого топлива перед топливной камерой. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплогенерирующих установках для осуществления регулируемого устойчивого пульсирующего горения.
Известен аналог - горелочное устройство (см. патент РФ №2166694, Б.И. №13, 2001), содержащее подключенный к источнику дутьевого воздуха корпус, по оси которого на выходе установлены с возможностью продольного перемещения конфузорно-диффузорный насадок, выполненный с конусностью конфузорного и диффузорного участков соответственно 1÷0,25 и 0,33÷0,1, стабилизатор горения, выполненный в виде конусной струйно-стабилизаторной решетки с углом раскрытия конуса 60÷90° и с максимальным диаметром, не превышающим диаметр пережима насадка, и выполненная в форме полусферы и жестко скрепленная со стабилизатором горения топливная камера, на сферической стенке которой установлено не менее трех топливных форсунок, размещенных равномерно по окружной координате и под углом к центральной оси корпуса горелочного устройства, при этом конфузорно-диффузорный насадок установлен в корпусе устройства с сужающимся радиальным зазором, образующим пристенный канал величиной не менее 10÷16 мм и 5÷8 мм соответственно на входе и на выходе скоростного потока дутьевого воздуха. Данный аналог принят за прототип.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного горелочного устройства, принятого за прототип, относится то, что в топливной камере известного горелочного устройства жидкое топливо находится малое время и не успевает нагреваться до высокой температуры, что не обеспечивает качественное испарение и газификацию - распыливание жидкого топлива и достаточно эффективное смесеобразование и получение совершенной топливовоздушной смеси особенно при больших нагрузках, что приводит к химическому недожогу и перерасходу топлива.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Для повышения экономичности работы горелочного устройства предлагается осуществлять рециркуляцию жидкого топлива через топливную камеру посредством рециркуляционного трубопровода, соединяющего топливную камеру с сужающим устройством, выполненным в форме сопла Лаваля и установленным на трубопроводе подачи жидкого топлива перед топливной камерой. При этом рециркулируемая через топливную камеру часть жидкого топлива будет подогреваться в ней большее время. За счет этого будет осуществляться нагрев топлива до более высокой температуры, обеспечиваться качественное испарение и газификация - распыливание жидкого топлива, то есть получение совершенной топливовоздушной смеси на всех нагрузках работы горелочного устройства, что устраняет химический недожог и перерасход топлива.
Технический результат - повышение экономичности работы горелочного устройства.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известное горелочное устройство содержит подключенный к источнику дутьевого воздуха корпус, по оси которого на выходе установлены с возможностью продольного перемещения конфузорно-диффузорный насадок, выполненный с конусностью конфузорного и диффузорного участков соответственно 1÷0,25 и 0,33÷0,1, стабилизатор горения, выполненный в виде конусной струйно-стабилизаторной решетки с углом раскрытия конуса 60÷90° и с максимальным диаметром, не превышающим диаметр пережима насадка, и выполненная в форме полусферы и жестко скрепленная со стабилизатором горения топливная камера, на сферической стенке которой установлено не менее трех топливных форсунок, размещенных равномерно по окружной координате и под углом к центральной оси корпуса горелочного устройства, при этом конфузорно-диффузорный насадок установлен в корпусе устройства с сужающимся радиальным зазором, образующим пристенный канал величиной не менее 10÷16 мм и 5÷8 мм соответственно на входе и на выходе скоростного потока дутьевого воздуха. Особенность горелочного устройства заключается в том, что оно снабжено рециркуляционным трубопроводом, соединяющим топливную камеру с сужающим устройством, выполненным в форме сопла Лаваля и установленным на трубопроводе подачи жидкого топлива перед топливной камерой.
На чертеже изображен продольный разрез горелочного устройства.
Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус 1, подключенный к источнику дутьевого воздуха, конфузорно-диффузорный насадок 2, установленный в корпусе с сужающимся по направлению движения дутьевого воздуха радиальным зазором, образующим пристенный канал 3, стержень 4 для продольного перемещения конфузорно-диффузорного насадка 2, трубопровод 5 подачи жидкого топлива в топливную камеру 6, выполненную в форме полусферы и установленную по оси корпуса 1 горелочного устройства с возможностью продольного перемещения, топливные форсунки 7, расположенные на сферической стенке топливной камеры 6 равномерно по окружной координате и под углом к центральной оси корпуса горелочного устройства, стабилизатор горения 8, имеющий для интенсивного перемешивания компонентов топлива и воздуха по всей поверхности конического шатра отверстия 9, причем стабилизатор горения 8 жестко скреплен с топливной камерой 6 и имеет максимальный диаметр радиального сечения, не превышающий диаметр пережима конфузорно-диффузорного насадка 2, рециркуляционный трубопровод 10, соединяющий топливную камеру 6 с сужающим устройством 11, выполненным в форме сопла Лаваля и установленным на трубопроводе 5 перед топливной камерой 6. Конфузорный и диффузорный участки насадка 2 могут быть выполнены с конусностью, равной соответственно 1,0÷0,25 и 0,33÷0,1, угол при вершине конусной струйно-стабилизаторной решетки, в виде которой выполнен стабилизатор горения 8, составляет 60÷90°, а щелевой радиальный зазор между цилиндрическим корпусом 1 и конфузорно-диффузорным насадком 2 - не менее 10÷16 мм и 5÷8 мм соответственно на входе и на выходе скоростного охлаждающего потока дутьевого воздуха.
Работа горелочного устройства осуществляется следующим образом.
В цилиндрический корпус 1 горелочного устройства поступает необходимое для горения количество дутьевого воздуха. Топливо по трубопроводу 5 подается в топливную камеру 6. В наиболее узком сечении сужающего устройства 11 скоростной напор жидкого топлива увеличивается, а статический - уменьшается и становится меньше статического напора в топливной камере 6. Причем на всем пути движения жидкого топлива именно в наиболее узком сечении сужающего устройства 11 статический напор имеет минимальное значение. При движении жидкого топлива по диффузорному участку сужающего устройства 11 скоростной напор постепенно уменьшается, а статический - увеличивается. В топливной камере 6 стабилизируется давление и повышается температура топлива за счет излучения факела, что снижает энергозатраты на подогрев топлива и повышает качество его распыливания. Вследствие имеющегося перепада давления часть жидкого топлива из топливной камеры 6 по рециркуляционному трубопроводу 10 непрерывно поступает в сужающее устройство 11, из которого совместно с топливом, поступающим по трубопроводу 5, направляется в топливную камеру 6. Рециркулируемая через топливную камеру 6 часть жидкого топлива подогревается в ней большее время, за счет этого осуществляется нагрев топлива до более высокой температуры. Из топливной камеры 6 жидкое топливо равномерно распределяется по форсункам 7.
Дутьевой воздух разделяется на два потока: основной, проходящий через конфузорно-диффузорный насадок 2, и второстепенный, поступающий в пристенный канал 3. Основной поток воздуха пересекает стабилизатор горения 8 и перемешивается с распыленным топливом, выходящим из форсунок 7. Образуется топливовоздушная горючая смесь, которая первоначально поджигается от внешнего источника, а в последующем стабильное воспламенение новых порций горючей смеси и устойчивое сгорание обеспечивается стабилизатором горения 8. Второстепенный поток воздуха проходит в пристенном канале 3, охлаждает стенки канала 3, образуя на выходе скоростную пристенную завесу, что защищает выходную часть корпуса 1 и насадка 2 от перегрева и оплавления.
Продольным перемещением топливной камеры 6 совместно со стабилизатором горения 8 устанавливают оптимальное положение зоны горения. Необходимую частоту вихреобразования подбирают перемещением насадка 2 относительно корпуса 1 и стабилизатора 8, то есть за счет изменения скорости потока, обтекающего стабилизатор 8.
Снабженный отверстиями 9 по всей конической поверхности шатра стабилизатор горения 8 образует струйно-стабилизаторную решетку, движение воздуха за которой представляет собой чередование прямых и обратных токов с высокими градиентами скоростей, генерирующими пульсации, что улучшает смесеобразование и ликвидирует недожог. Кроме того, струйно-стабилизаторный метод смесеобразования обладает свойством саморегулируемости состава смеси на переменных нагрузках, что расширяет диапазон регулирования устойчивого пульсирующего горения.
Таким образом, установка в горелочном устройстве рециркуляционного трубопровода, соединяющего топливную камеру с сужающим устройством, выполненным в форме сопла Лаваля и установленным на трубопроводе подачи жидкого топлива перед топливной камерой, позволяет осуществлять нагрев топлива до более высокой температуры. Это обеспечивает качественное распыливание жидкого топлива, то есть получение совершенной топливовоздушной смеси на всех нагрузках работы горелочного устройства, что устраняет химический недожог и в целом повышает экономичность работы горелочного устройства.
Claims (1)
- Горелочное устройство, содержащее подключенный к источнику дутьевого воздуха корпус, по оси которого на выходе установлены с возможностью продольного перемещения конфузорно-диффузорный насадок, выполненный с конусностью конфузорного и диффузорного участков соответственно 1÷0,25 и 0,33÷0,1, стабилизатор горения, выполненный в виде конусной струйно-стабилизаторной решетки с углом раскрытия конуса 60÷90° и с максимальным диаметром, не превышающим диаметр пережима насадка, и выполненная в форме полусферы и жестко скрепленная со стабилизатором горения топливная камера, на сферической стенке которой установлено не менее трех топливных форсунок, размещенных равномерно по окружной координате и под углом к центральной оси корпуса горелочного устройства, при этом конфузорно-диффузорный насадок установлен в корпусе устройства с сужающимся радиальным зазором, образующим пристенный канал величиной не менее 10÷16 мм и 5÷8 мм соответственно на входе и на выходе скоростного потока дутьевого воздуха, причем устройство снабжено рециркуляционным трубопроводом, соединяющим топливную камеру с сужающим устройством, выполненным в форме сопла Лаваля и установленным на трубопроводе подачи жидкого топлива перед топливной камерой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007107294/06A RU2345279C2 (ru) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Горелочное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007107294/06A RU2345279C2 (ru) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Горелочное устройство |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007107294A RU2007107294A (ru) | 2008-09-10 |
RU2345279C2 true RU2345279C2 (ru) | 2009-01-27 |
Family
ID=39866391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007107294/06A RU2345279C2 (ru) | 2007-02-26 | 2007-02-26 | Горелочное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2345279C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10107494B2 (en) | 2014-04-22 | 2018-10-23 | Universal City Studios Llc | System and method for generating flame effect |
RU2781033C1 (ru) * | 2021-11-26 | 2022-10-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Горелочное устройство |
-
2007
- 2007-02-26 RU RU2007107294/06A patent/RU2345279C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10107494B2 (en) | 2014-04-22 | 2018-10-23 | Universal City Studios Llc | System and method for generating flame effect |
US11029023B2 (en) | 2014-04-22 | 2021-06-08 | Universal City Studios Llc | System and method for generating flame effect |
RU2781033C1 (ru) * | 2021-11-26 | 2022-10-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Горелочное устройство |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007107294A (ru) | 2008-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101349425B (zh) | 用于冷却低NOx燃烧器中的燃烧室/文丘里管的装置/方法 | |
JP3810491B2 (ja) | エアブラスト噴霧ノズル | |
RU2153129C2 (ru) | Горелка и устройство внутреннего сгорания с горелкой | |
US11015809B2 (en) | Pilot nozzle in gas turbine combustor | |
JP5728168B2 (ja) | ガスタービン・エンジン用無炎燃焼システム | |
JPH0820047B2 (ja) | 低NOx短火炎バーナー | |
KR20150020135A (ko) | 버너 장치 및 버너 장치를 작동하기 위한 방법 | |
CN107923612B (zh) | 具有用于主液体燃料的渐缩喷射部件的预混合双燃料燃烧器 | |
KR20160030051A (ko) | 가스 터빈의 연소기를 위한 희석 가스 또는 공기 혼합기 | |
CN114183754A (zh) | 燃烧器的燃烧头 | |
US6220852B1 (en) | Variable exit high velocity burner | |
US6969249B2 (en) | Aggregate dryer burner with compressed air oil atomizer | |
RU2345279C2 (ru) | Горелочное устройство | |
US7810441B2 (en) | Coal burner assembly | |
JPH06341611A (ja) | 燃焼からのNOx放出量を最小限に抑える方法およびバーナ | |
US2931430A (en) | Combination oil and gas burner | |
RU2781033C1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU131455U1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2660592C1 (ru) | Горелочная голова горелочного устройства | |
JPH08261417A (ja) | 前混合バーナ | |
RU2301376C1 (ru) | Способ сжигания жидкого или газообразного топлива и камера сгорания теплогенератора | |
RU2182281C1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2166694C1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU29130U1 (ru) | Теплогенератор | |
RU2182282C1 (ru) | Способ получения качественной топливовоздушной смеси в горелочном устройстве |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090227 |