RU2349837C1 - Chambered swirling type furnace - Google Patents

Chambered swirling type furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2349837C1
RU2349837C1 RU2007139610/06A RU2007139610A RU2349837C1 RU 2349837 C1 RU2349837 C1 RU 2349837C1 RU 2007139610/06 A RU2007139610/06 A RU 2007139610/06A RU 2007139610 A RU2007139610 A RU 2007139610A RU 2349837 C1 RU2349837 C1 RU 2349837C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
evaporator
chamber
combustion chamber
fuel
air
Prior art date
Application number
RU2007139610/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Александрович Глебов (RU)
Геннадий Александрович Глебов
Мансур Закариевич Садыков (RU)
Мансур Закариевич Садыков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "ПУЛЬСАР" (ООО "НТП "ПУЛЬСАР")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "ПУЛЬСАР" (ООО "НТП "ПУЛЬСАР") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "ПУЛЬСАР" (ООО "НТП "ПУЛЬСАР")
Priority to RU2007139610/06A priority Critical patent/RU2349837C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2349837C1 publication Critical patent/RU2349837C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Wick-Type Burners And Burners With Porous Materials (AREA)

Abstract

FIELD: power production; heating.
SUBSTANCE: chambered swirling-type furnace consists of a housing, enclosed air-fuel mixture combustion chamber with flat liquid fuel evaporator and inflammation precombustion chamber with electric flame igniter. All the above components are interconnected by inner end wall having opening for precocombustion chamber installation and forming annular collector together with furnace housing. The annular collector is limited by the front and rear end walls of furnace housing. It is connected with air supply system through the nozzle. The nozzle is linked with the housing and combustion chamber through the pipes, which are tangentially installed along the inner collector wall perimeter. The walls are extended into combustion chamber by one of their ends. The nozzle is also connected to the precombustion chamber through the metering opening made in the wall. The evaporator is installed on the inner end wall, which is coupled with fuel supply pipeline to the evaporator. The evaporator closes pipeline outlet and separates precombustion chamber from combustion chamber. The latter is connected to the precombustion chamber through the opening made in the evaporator in front of the flame igniter. The flame igniter is fixed on the rear end wall of furnace housing. The flat heat energy reflection shield is fixed before the evaporator with air gap. The above shield covers the evaporator at precombustion chamber cross section area. The front end wall of the furnace housing is rimmed. The rimmed edge of wall projects into combustion chamber and forms furnace outlet, suddenly narrowing the combustion chamber. The heat energy reflection shield is placed before evaporator and in coaxial alignment to combustion chamber. It is provided with opening in the form of de Laval nozzle.
EFFECT: complete fuel burning by intensifying fuel air mixture combustion.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики, в частности к топкам для сжигания жидкого топлива, и может быть использовано в различных отопительных устройствах, в том числе транспортных средствах.The invention relates to the field of energy, in particular to furnaces for burning liquid fuel, and can be used in various heating devices, including vehicles.

Известно горелочное устройство, содержащее топочную камеру, ограниченную цилиндрической стенкой с двумя рядами симметрично расположенных в ней по периметру щелевых отверстий и торцовой стенкой, в которой выполнено центральное отверстие с входящим коаксиально топочной камере соплом подачи воздуха, завихритель потока воздуха, испарительная капиллярная структура, размещенная как на цилиндрической, так и на торцовой стенках топочной камеры, формирователь вихревых потоков, расположенный между соплом и испарительной капиллярной структурой, штуцер для установки свечи, жаровая труба и стабилизатор пламени (патент RU на изобретение №2200904 С1. Горелочное устройство. - МПК7 F23D 5/06. - 20.03.2003). Недостатком известного устройства является ограничение по скорости смешения топливно-воздушной смеси, что снижает эффективность использования горелочного устройства.A burner device is known that contains a combustion chamber bounded by a cylindrical wall with two rows of slotted holes symmetrically located in it along the perimeter and an end wall in which a central hole is made with an air supply nozzle entering coaxially to the combustion chamber, an air flow swirl, and an evaporative capillary structure arranged as on the cylindrical and on the end walls of the combustion chamber, a vortex flow former located between the nozzle and the evaporative capillary structure oh, for fitting the spark, the flame tube and the flame stabilizer (RU patent for invention №2200904 C1 Burner device -.. MPK7 F23D 5/06 -. 20.03.2003). A disadvantage of the known device is the speed limit for mixing the fuel-air mixture, which reduces the efficiency of use of the burner device.

Известно горелочное устройство, содержащее камеру сгорания, установленную в корпусе с образованием охватывающего ее кольцевого канала с закрытым выходным торцом и сообщенного с системой подвода воздуха, на входе которой установлен испарительный элемент, сообщенный с каналом подвода топлива, запальный элемент. Камера сгорания имеет, по меньшей мере, два ряда отверстий для подвода в нее воздуха, расположенных на ее боковой поверхности, первый ряд отверстий из которых расположен вблизи испарительного элемента и выполнены тангенциальными, а последний - вблизи выходного отверстия камеры сгорания, за которой установлена камера дожигания с внезапным расширением (патент RU на полезную модель №62211 U1. Горелочное устройство. - МПК7 F23D 5/00. - 2007.03.27). Недостатком известного технического решения является неполное сгорание топлива, что требует дополнительной камеры дожигания.A burner device is known that contains a combustion chamber installed in the housing with the formation of an annular channel enveloping it with a closed outlet end and in communication with an air supply system, at the inlet of which an evaporation element is installed, in communication with the fuel supply channel, and an ignition element. The combustion chamber has at least two rows of holes for supplying air to it located on its lateral surface, the first row of holes of which are located near the evaporation element and are tangential, and the last is near the outlet of the combustion chamber, behind which the afterburner is installed with sudden expansion (RU patent for utility model No. 62211 U1. Burner device. - MPK7 F23D 5/00. - 2007.03.27). A disadvantage of the known technical solution is the incomplete combustion of fuel, which requires an additional afterburner.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому изобретению является горелочное устройство, содержащее корпус, размещенные в нем камеру сжигания топливно-воздушной смеси с плоским испарителем топлива и форкамеру воспламенения с электрическим запальником, сопряженные между собой внутренней торцовой стенкой с отверстием для установки корпуса форкамеры и образующие с корпусом охватывающий их кольцевой коллектор, ограниченный передней и задней торцовыми стенками корпуса и сообщающийся с одной стороны с системой подвода воздуха через патрубок, а с другой - с камерой сжигания через трубки, тангенциально установленные по периметру внутренней стенки коллектора, по крайней мере, в один ряд, выступающие одним концом в камеру сжигания, и с форкамерой, по меньшей мере, через одно дозировочное отверстие в стенке форкамеры. Испаритель расположен на поверхности торцовой стенки, сопряженной с трубопроводом системы подвода жидкого топлива к испарителю, выполненному из жаропрочного пористого материала с капиллярной структурой, перекрывающему выходное отверстие трубопровода подачи жидкого топлива и отделяющему форкамеру от камеры сжигания, сообщающихся между собой через окно, выполненное в испарителе напротив запальника, закрепленного на задней торцовой стенке корпуса. Перед испарителем с воздушным зазором концентрично окну закреплен плоский экран отражения тепловой энергии, излучаемой из камеры сжигания, закрывающий поверхность испарителя на площади поперечного сечения форкамеры (патент RU на полезную модель №48619 U1. Горелочное устройство. - МПК7 F23D 5/00. - 2007.03.27). Данное устройство принято за прототип.The closest analogue in technical essence to the claimed invention is a burner device comprising a housing, a combustor-air mixture combustion chamber with a flat fuel evaporator and an ignition chamber with an electric igniter placed therein, interfaced with an internal end wall with an opening for installing the chamber chamber and forming with the housing, an annular collector enclosing them, bounded by the front and rear end walls of the housing and communicating on one side with the supply system and air through the nozzle, and on the other hand, with the combustion chamber through tubes tangentially installed along the perimeter of the inner wall of the manifold, at least in one row, protruding at one end into the combustion chamber, and with a prechamber through at least one metering hole in the wall of the prechamber. The evaporator is located on the surface of the end wall associated with the pipeline of the liquid fuel supply system to the evaporator made of heat-resistant porous material with a capillary structure that overlaps the outlet of the liquid fuel supply pipe and separates the prechamber from the combustion chamber communicating with each other through a window made in the opposite direction of the evaporator igniter mounted on the rear end wall of the housing. In front of the evaporator with an air gap, a flat screen is fixed to the window reflecting the thermal energy emitted from the combustion chamber, covering the surface of the evaporator on the cross-sectional area of the prechamber (RU patent for utility model No. 48619 U1. Burner device. - MPK7 F23D 5/00. - 2007.03. 27). This device is taken as a prototype.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является неполное сгорание топлива, что приводит к выбросу в атмосферу газов с большим содержанием токсичных веществ.A disadvantage of the known device adopted for the prototype is the incomplete combustion of fuel, which leads to the release into the atmosphere of gases with a high content of toxic substances.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение полноты сгорания топлива путем интенсификации сжигания образующейся топливно-воздушной смеси.The main task, to the solution of which the claimed technical solution is directed, is to increase the completeness of fuel combustion by intensifying the combustion of the resulting air-fuel mixture.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является повышение эффективности сжигания топлива за счет улучшения качества образования топливно-воздушной смеси, обеспечивающей интенсивность горения и снижение содержания токсичных веществ в газах, выбрасываемых в атмосферу.The technical result achieved by the implementation of the proposed technical solution is to increase the efficiency of fuel combustion by improving the quality of formation of the fuel-air mixture, which ensures the intensity of combustion and reduces the content of toxic substances in gases released into the atmosphere.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной камерной вихревой топке, содержащей корпус топки, размещенные в нем камеру сжигания топливно-воздушной смеси с плоским испарителем топлива и форкамеру воспламенения с электрическим запальником, сопряженные между собой внутренней торцовой стенкой с отверстием для установки корпуса форкамеры и образующие с корпусом топки охватывающий их кольцевой коллектор, ограниченный передней и задней торцовыми стенками корпуса топки и сообщающийся с одной стороны с системой подвода воздуха через патрубок, соединенный с корпусом топки, а с другой - с камерой сжигания через трубки, тангенциально установленные по периметру внутренней стенки коллектора, по крайней мере, в один ряд, выступающие одним концом в камеру сжигания, и с форкамерой, по меньшей мере, через одно дозировочное отверстие в корпусе форкамеры, а испаритель расположен на поверхности внутренней торцовой стенки, сопряженной с трубопроводом системы подвода жидкого топлива к испарителю, выполненному из жаропрочного пористого материала с капиллярной структурой, перекрывающему выходное отверстие трубопровода подачи жидкого топлива и отделяющему форкамеру от камеры сжигания, сообщающихся между собой через окно, выполненное в испарителе напротив запальника, закрепленного на задней торцовой стенке корпуса, а перед испарителем с воздушным зазором концентрично окну закреплен плоский экран отражения тепловой энергии, излучаемой из камеры сжигания, закрывающий поверхность испарителя на площади поперечного сечения форкамеры, согласно предложенному техническому решениюThe specified technical result is achieved by the fact that in the known chamber vortex furnace containing the furnace body, the combustion chamber of the fuel-air mixture with a flat fuel evaporator and the ignition pre-chamber with an electric igniter are placed therein, interconnected by an internal end wall with an opening for installing the pre-chamber housing and forming an annular collector enclosing them with the furnace body, bounded by the front and rear end walls of the furnace body and communicating on one side with the supply system air through a pipe connected to the furnace body and, on the other hand, to the combustion chamber through tubes tangentially mounted along the perimeter of the inner wall of the manifold, at least in one row, protruding at one end into the combustion chamber, and with a prechamber, at least through a single metering hole in the prechamber housing, and the evaporator is located on the surface of the inner end wall associated with the pipeline of the liquid fuel supply system to the evaporator made of heat-resistant porous material with a capillary structure a swarm that overlaps the outlet of the liquid fuel supply pipe and separates the prechamber from the combustion chamber, communicating with each other through a window made in the evaporator opposite the igniter mounted on the rear end wall of the casing, and a flat screen of reflection of thermal energy is fixed concentrically to the window in front of the evaporator with an air gap, emitted from the combustion chamber, covering the surface of the evaporator on the cross-sectional area of the prechamber, according to the proposed technical solution

- передняя торцовая стенка корпуса, ограничивающая коллектор, выполнена с выступающим в камеру сжигания бортом, образующим выпускное отверстие топки с внезапным сужением камеры сжигания, а тангенциально установленные трубки выступают в камеру сжигания кромкой торца на длине короткой образующей цилиндра трубки, по крайней мере, на уровне борта выпускного отверстия, при этом в экране отражения излучаемой тепловой энергии выполнено отверстие, соосное окну в испарителе;- the front end wall of the housing, restricting the collector, is made with a side protruding into the combustion chamber, forming a furnace outlet with a sudden narrowing of the combustion chamber, and tangentially installed tubes protrude into the combustion chamber with the end edge along the length of the short tube forming cylinder, at least at the level the sides of the outlet, while in the reflection screen of the radiated heat energy, a hole is made coaxial to the window in the evaporator;

- тангенциально установленные трубки другим концом установлены заподлицо с наружной стороной камеры сжигания, а патрубок соединения коллектора с системой подвода воздуха расположен по касательной к стенке корпуса, обеспечивающей закрутку воздуха по кольцевому коллектору в направлении завихрения топливно-воздушной смеси в камере сжигания;- tangentially installed tubes at the other end are flush with the outside of the combustion chamber, and the manifold connection pipe to the air supply system is located tangentially to the housing wall, providing air swirling along the annular manifold in the direction of swirling of the fuel-air mixture in the combustion chamber;

- отверстие в экране отражения излучаемой тепловой энергии имеет форму сопла Лаваля, направленного в сторону выпускного отверстия топки;- the hole in the reflection screen of the radiated thermal energy has the shape of a Laval nozzle directed towards the outlet of the furnace;

- по внутреннему периметру форкамеры со стороны торца, примыкающего к испарителю, выполнено дренажное углубление, например, в виде фаски;- along the inner perimeter of the prechamber from the end face adjacent to the evaporator, a drainage recess is made, for example, in the form of a chamfer;

- система подвода топлива к испарителю снабжена, например, плунжерным насосом нагнетания жидкого топлива;- the fuel supply system to the evaporator is equipped, for example, with a plunger pump for injecting liquid fuel;

- система принудительного подвода воздуха снабжена устройством нагнетания воздуха, например вентилятором.- the forced air supply system is equipped with an air injection device, for example a fan.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленной камерной вихревой топки, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features identical to all the features of the claimed chamber vortex furnace. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result has not been revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".

На фиг.1 показана схема камерной вихревой топки, продольный разрез; на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 shows a diagram of a chamber vortex furnace, a longitudinal section; figure 2 is the same, a section aa in figure 1; figure 3 is the same, a section bB in figure 1.

Камерная вихревая топка содержит корпус 1, размещенные в нем камеру 2 сжигания топливно-воздушной смеси с плоским испарителем 3 жидкого топлива и форкамеру 4 воспламенения с электрическим запальником 5, сопряженные между собой внутренней торцовой стенкой 6 с отверстием для установки корпуса 7 форкамеры 4, образующие с корпусом 1 охватывающий их кольцевой коллектор 8, ограниченный передней 9 и задней 10 торцовыми стенками корпуса 1, сообщающийся с одной стороны с системой подвода воздуха через патрубок 11, а с другой - с камерой 2 сжигания через трубки 12, тангенциально установленные по периметру внутренней стенки 13 коллектора 8, по крайней мере, в один ряд, и с форкамерой 4, по меньшей мере, через одно дозировочное отверстие 14 в корпусе 7 форкамеры 4 (фиг.1). Испаритель 3 расположен на внутренней торцовой стенке 6, сопряженной с трубопроводом 15 системы подвода жидкого топлива к испарителю 3, выполненному из жаропрочного пористого материала с капиллярной структурой, перекрывающему выходное отверстие трубопровода 15 подачи жидкого топлива и отделяющему форкамеру 4 от камеры 2 сжигания, последняя сообщается с форкамерой 4 через окно 16 в испарителе 3 напротив запальника 5, закрепленного на задней торцовой стенке 10 корпуса 1. По внутреннему периметру форкамеры 4 со стороны торца, примыкающего к испарителю 3, выполнено дренажное углубление 17 в виде фаски. Перед испарителем 3 с воздушным зазором 18 закреплен плоский экран 19 отражения тепловой энергии, излучаемой из камеры 2 сжигания, закрывающий поверхность испарителя 3 площадью, равной площади поперечного сечения форкамеры 4. Передняя торцовая стенка 9 корпуса 1, ограничивающая коллектор 8, выполнена с бортом 20, выступающим в камеру 2 сжигания и образующим выпускное отверстие 21 топки с внезапным сужением камеры 2 сжигания, обеспечивающим в ней интенсивное вихревое перемешивание топливно-воздушной смеси. Тангенциально установленные трубки 12 выступают одним концом в камеру 2 сжигания кромкой торца на длине короткой образующей 22 цилиндра трубки 12, по крайней мере, на уровне борта 20 выпускного отверстия 21 топки, а другим концом установлены заподлицо с наружной стороной камеры 2 сжигания (фиг.2). Экран 19 отражения излучаемой тепловой энергии выполнен с отверстием 23, соосным окну 16 в испарителе 3, имеющим форму сопла Лаваля, направленным в сторону выпускного отверстия 21 топки, стабилизирующим горение топливно-воздушной смеси и тепловой поток в направлении выпускного отверстия 21 топки (фиг.3). Патрубок 11 соединения коллектора 8 с системой принудительного подвода воздуха расположен по касательной к стенке корпуса 1 с обеспечением закрутки воздуха по кольцевому коллектору 8 в направлении завихрения топливно-воздушной смеси в камере2 сжигания, повышающей интенсивность горения. Система подвода жидкого топлива к испарителю 3 снабжена, например, плунжерным насосом (условно не показан). Система подвода воздуха снабжена устройством нагнетания воздуха, например вентилятором (условно не показан).The chamber vortex furnace contains a housing 1, a chamber 2 for burning the air-fuel mixture with a flat evaporator 3 of liquid fuel and an ignition chamber 4 with an electric igniter 5, interconnected by an internal end wall 6 with an opening for installing the housing 7 of the chamber 4, forming with housing 1, an annular collector 8 enclosing them, bounded by the front 9 and rear 10 end walls of the housing 1, communicating on the one hand with the air supply system through the pipe 11, and on the other, with the combustion chamber 2 through bki 12 tangentially mounted on the perimeter of the inner wall 13 of the reservoir 8, at least in one row, and with prechamber 4, at least one dispensing through hole 14 in the housing 7 prechamber 4 (Figure 1). The evaporator 3 is located on the inner end wall 6 connected to the pipeline 15 of the liquid fuel supply system to the evaporator 3 made of heat-resistant porous material with a capillary structure that overlaps the outlet of the liquid fuel supply pipe 15 and separates the prechamber 4 from the combustion chamber 2, the latter communicates with pre-chamber 4 through the window 16 in the evaporator 3 opposite the igniter 5, mounted on the rear end wall 10 of the housing 1. Along the inner perimeter of the pre-chamber 4 from the end face adjacent to the vapor body 3, made a drainage recess 17 in the form of a chamfer. In front of the evaporator 3 with an air gap 18, a flat screen 19 of reflection of thermal energy emitted from the combustion chamber 2 is fixed, covering the surface of the evaporator 3 with an area equal to the cross-sectional area of the prechamber 4. The front end wall 9 of the housing 1, bounding the manifold 8, is made with a bead 20, protruding into the combustion chamber 2 and forming the outlet of the furnace 21 with a sudden narrowing of the combustion chamber 2, providing intensive vortex mixing of the fuel-air mixture in it. The tangentially installed tubes 12 protrude at one end into the combustion chamber 2 by the end edge along the length of the short cylinder generatrix 22 of the tube 12, at least at the side 20 of the furnace outlet 21, and the other end is flush with the outside of the combustion chamber 2 (FIG. 2 ) The screen 19 of reflection of the radiated thermal energy is made with a hole 23, coaxial to the window 16 in the evaporator 3, having the shape of a Laval nozzle, directed towards the outlet of the furnace 21, stabilizing the combustion of the fuel-air mixture and the heat flow in the direction of the outlet of the furnace 21 (Fig.3 ) The pipe 11 of the connection of the collector 8 with the forced air supply system is located tangentially to the wall of the housing 1 with the provision of air swirling along the annular collector 8 in the direction of turbulence of the fuel-air mixture in the combustion chamber2, which increases the combustion rate. The system for supplying liquid fuel to the evaporator 3 is equipped, for example, with a plunger pump (not shown conventionally). The air supply system is equipped with an air injection device, for example a fan (not conventionally shown).

Предложенная камерная вихревая топка работает следующим образом.The proposed chamber vortex furnace works as follows.

В момент запуска камерной вихревой топки включают электрический запальник 5, вентилятор системы подвода воздуха и плунжерный насос нагнетания жидкого топлива. Воздух вентилятором нагнетается через патрубок 11 в коллектор 8, из которого воздух под давлением поступает через дозировочное отверстие 14 в форкамеру 4 воспламенения и в камеру 2 сжигания через трубки 12, последние струями воздуха создают в камере 2 сжигания между испарителем 3 и бортом 20 выпускного отверстия 21 турбулизированный поток. Плунжерным насосом жидкое топливо нагнетается по трубопроводу 15 через внутреннюю торцовую стенку 6 в испаритель 3, выполненный из жаропрочного пористого материала с капиллярной структурой. Под действием капиллярных сил смачивания топливо впитывается в испаритель 3 и растекается по его поверхностям, которое выступает из испарителя 3 и испаряется как в камеру сжигания 2 на площади внутренней торцовой стенки 6, так и в форкамеру 4 воспламенения на площади ее поперечного сечения. В форкамере 4 пары жидкого топлива срываются с испарителя 3 потоком нагнетаемого воздуха, образуя топливно-воздушную смесь, которая под давлением воздуха перемещается по испарителю 3 к окну 16 для выпуска из форкамеры 4, обтекая нагретый запальник 5, последний воспламеняет образовавшуюся топливно-воздушную смесь, а нагнетаемый в форкамеру 4 воздух выбрасывает воспламенившуюся топливно-воздушную смесь в виде запального факела из форкамеры 4 через окно 16 в камеру 2 сжигания. При этом неиспарившееся топливо стекает по поверхности испарителя 3 в дренажную фаску 17. В камере сжигания 2 турбулизированный поток воздуха срывает пары топлива с поверхности испарителя 3, образуя топливно-воздушную смесь, и направляет ее в воздушный зазор 18 между испарителем 3 и экраном 19 в направлении отверстия 23. При встрече с запальным факелом, выходящим из форкамеры 4 через окно 16, топливно-воздушная смесь воспламеняется и под воздействием выбрасываемого из окна 16 факела выпускается через отверстие 23 в камеру 2 сжигания, из которой тепловой поток выбрасывается под давлением воздуха через выпускное отверстие 21 камерной топки. При нагревании пропитанного жидким топливом испарителя 3 осуществляется интенсивное испарение жидкости с обеих сторон испарителя 3 и в дренажной фаске 17. Пары жидкости из форкамеры 4 через окно 16 и части турбулизированного потока топливно-воздушной смеси, протекающей по воздушному зазору 18, под давлением воздуха поступают через отверстие 23 в камеру 2 сжигания, в которой с помощью патрубка 11, соединенного по касательной к стенке корпуса 1, с закруткой воздуха по кольцевому коллектору 8, усиливается завихрение топливно-воздушной смеси в камере 2 сжигания, повышая интенсивность горения всей топливно-воздушной смеси, а направление отверстия 23, имеющего форму сопла Лаваля, в сторону выпускного отверстия 21 топки стабилизирует тепловой поток в направлении выпускного отверстия 21 топки. При достижении устойчивого горения топливно-воздушной смеси в камере 2 сжигания процесс сжигания переходит в автоматический режим и электрический запальник 5 выключается. Выключение работы камерной вихревой топки осуществляется перекрытием систем подвода жидкого топлива и воздуха.At the time of starting the chamber vortex furnace, an electric igniter 5, an air supply fan and a plunger pump for injecting liquid fuel are included. Air is pumped by the fan through the nozzle 11 into the manifold 8, from which air under pressure enters through the metering hole 14 into the ignition chamber 4 and into the combustion chamber 2 through tubes 12, the latter being created by the air jets in the combustion chamber 2 between the evaporator 3 and the side 20 of the outlet 21 turbulent flow. Liquid fuel is pumped by a plunger pump through a pipe 15 through an inner end wall 6 to an evaporator 3 made of a heat-resistant porous material with a capillary structure. Under the action of capillary wetting forces, fuel is absorbed into the evaporator 3 and spreads over its surfaces, which protrudes from the evaporator 3 and evaporates both in the combustion chamber 2 on the area of the inner end wall 6 and in the pre-ignition chamber 4 on its cross-sectional area. In the prechamber, 4 vapors of liquid fuel break down from the evaporator 3 by a stream of injected air, forming a fuel-air mixture, which moves under the pressure of the air through the evaporator 3 to the window 16 for discharge from the pre-chamber 4, flowing around the heated ignitor 5, the latter ignites the resulting air-fuel mixture, and the air injected into the pre-chamber 4 emits a flammable fuel-air mixture in the form of an ignition torch from the pre-chamber 4 through the window 16 into the combustion chamber 2. In this case, the non-evaporated fuel flows down the surface of the evaporator 3 into the drainage facet 17. In the combustion chamber 2, a turbulent air stream breaks off fuel vapor from the surface of the evaporator 3, forming a fuel-air mixture, and directs it into the air gap 18 between the evaporator 3 and the screen 19 in the direction openings 23. When meeting with the ignition torch exiting the pre-chamber 4 through the window 16, the air-fuel mixture ignites and, under the influence of the torch discharged from the window 16, is discharged through the opening 23 into the combustion chamber 2, from which oic stream ejected by air pressure through the outlet chamber 21 of the furnace. When heating the evaporator 3 impregnated with liquid fuel, intensive evaporation of the liquid is carried out on both sides of the evaporator 3 and in the drainage facet 17. The liquid vapor from the pre-chamber 4 through the window 16 and part of the turbulent flow of the fuel-air mixture flowing through the air gap 18, under the air pressure a hole 23 in the combustion chamber 2, in which the turbulence of the air-fuel mixture in the chamber is amplified by means of a pipe 11 connected tangentially to the wall of the housing 1, with air swirling along the annular manifold 8 e2 combustion, increasing the intensity of the entire combustion air-fuel mixture, and the direction of the hole 23 having the shape of a Laval nozzle, toward the outlet 21 of the furnace stabilizes the heat flow towards the outlet 21 of the furnace. When achieving stable combustion of the fuel-air mixture in the combustion chamber 2, the combustion process goes into automatic mode and the electric igniter 5 is turned off. Turning off the operation of the chamber vortex furnace is done by shutting off the systems for supplying liquid fuel and air.

Применение предложенной камерной вихревой топки позволит повысить эффективность применения отопительных устройств с использованием жидкого топлива, например, в транспортных средствах.The use of the proposed chamber vortex furnace will increase the efficiency of the use of heating devices using liquid fuel, for example, in vehicles.

Claims (6)

1. Камерная вихревая топка, содержащая корпус топки, размещенные в нем камеру сжигания топливно-воздушной смеси с плоским испарителем топлива и форкамеру воспламенения с электрическим запальником, сопряженные между собой внутренней торцовой стенкой с отверстием для установки корпуса форкамеры и образующие с корпусом топки охватывающий их кольцевой коллектор, ограниченный передней и задней торцовыми стенками корпуса топки и сообщающийся с одной стороны с системой подвода воздуха через патрубок, соединенный с корпусом топки, а с другой - с камерой сжигания через трубки, тангенциально установленные по периметру внутренней стенки коллектора, по крайней мере, в один ряд, выступающие одним концом в камеру сжигания, и с форкамерой, по меньшей мере, через одно дозировочное отверстие в корпусе форкамеры, а испаритель расположен на поверхности внутренней торцовой стенки, сопряженной с трубопроводом системы подвода жидкого топлива к испарителю, выполненному из жаропрочного пористого материала с капиллярной структурой, перекрывающему выходное отверстие трубопровода подачи жидкого топлива и отделяющему форкамеру от камеры сжигания, сообщающихся между собой через окно, выполненное в испарителе напротив запальника, закрепленного на задней торцовой стенке корпуса, а перед испарителем с воздушным зазором концентрично окну закреплен плоский экран отражения тепловой энергии, излучаемой из камеры сжигания, закрывающий поверхность испарителя на площади поперечного сечения форкамеры, отличающаяся тем, что передняя торцовая стенка корпуса, ограничивающая коллектор, выполнена с выступающим в камеру сжигания бортом, образующим выпускное отверстие топки с внезапным сужением камеры сжигания, а тангенциально установленные трубки выступают в камеру сжигания кромкой торца на длине короткой образующей цилиндра трубки, по крайней мере, на уровне борта выпускного отверстия, при этом в экране отражения излучаемой тепловой энергии выполнено отверстие, соосное окну в испарителе.1. A chamber vortex furnace containing a furnace body, a chamber for burning the fuel-air mixture with a flat fuel evaporator and an ignition chamber with an electric igniter placed therein, interconnected by an internal end wall with an opening for installing the camera body and forming a ring surrounding the furnace body a collector bounded by the front and rear end walls of the furnace body and communicating on one side with the air supply system through a pipe connected to the furnace body, and on the other - with a combustion chamber through tubes tangentially installed around the perimeter of the inner wall of the collector, at least in one row, protruding at one end into the combustion chamber, and with a pre-chamber, through at least one metering hole in the pre-chamber housing, and the evaporator is located on the surface of the inner end wall associated with the pipeline system for supplying liquid fuel to the evaporator, made of heat-resistant porous material with a capillary structure that overlaps the outlet of the liquid supply pipe fuel and separating the prechamber from the combustion chamber, communicating with each other through a window made in the evaporator opposite the igniter mounted on the rear end wall of the housing, and in front of the evaporator with an air gap a flat screen is fixed to the window reflecting the thermal energy emitted from the combustion chamber, covering the surface the evaporator on the cross-sectional area of the prechamber, characterized in that the front end wall of the housing defining the collector is made with a side protruding into the combustion chamber, forming the outlet of the furnace with a sudden narrowing of the combustion chamber, and the tangentially installed tubes protrude into the combustion chamber with the edge of the end along the length of the short generatrix of the tube at least at the side of the outlet, while an opening is made in the reflection screen of the radiated heat energy, coaxial to the window in the evaporator. 2. Камерная вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что тангенциально установленные трубки другим концом установлены заподлицо с наружной стороной камеры сжигания, а патрубок соединения коллектора с системой подвода воздуха расположен по касательной к стенке корпуса, обеспечивающей закрутку воздуха по кольцевому коллектору в направлении завихрения топливно-воздушной смеси в камере сжигания.2. Chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the tangentially installed tubes at the other end are flush with the outside of the combustion chamber, and the manifold connection pipe to the air supply system is tangent to the wall of the housing, providing air swirling along the annular collector in the direction turbulence of the air-fuel mixture in the combustion chamber. 3. Камерная вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что отверстие в экране отражения излучаемой тепловой энергии имеет форму сопла Лаваля, направленного в сторону выпускного отверстия топки.3. The chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the hole in the reflection screen of the radiated heat energy has the shape of a Laval nozzle directed towards the outlet of the furnace. 4. Камерная вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что по внутреннему периметру форкамеры со стороны торца, примыкающего к испарителю, выполнено дренажное углубление в виде фаски.4. The chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that along the inner perimeter of the prechamber from the end face adjacent to the evaporator, a drainage recess is made in the form of a chamfer. 5. Камерная вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что система подвода топлива к испарителю снабжена, например, плунжерным насосом нагнетания жидкого топлива.5. Chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the fuel supply system to the evaporator is equipped, for example, with a plunger pump for injecting liquid fuel. 6. Камерная вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что система подвода воздуха снабжена устройством нагнетания воздуха, например вентилятором. 6. Chamber vortex furnace according to claim 1, characterized in that the air supply system is equipped with an air injection device, for example a fan.
RU2007139610/06A 2007-10-17 2007-10-17 Chambered swirling type furnace RU2349837C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139610/06A RU2349837C1 (en) 2007-10-17 2007-10-17 Chambered swirling type furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139610/06A RU2349837C1 (en) 2007-10-17 2007-10-17 Chambered swirling type furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2349837C1 true RU2349837C1 (en) 2009-03-20

Family

ID=40545343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139610/06A RU2349837C1 (en) 2007-10-17 2007-10-17 Chambered swirling type furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2349837C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2520062B2 (en) Evaporative burner
RU48619U1 (en) BURNER
CA1213207A (en) Burner construction for air heaters using an ultrasonic atomizer
CZ290040B6 (en) Evaporation burner with a combustion chamber
RU2414646C1 (en) Pulsating swinging-type furnace
RU2443941C1 (en) Vortex burner device
RU2349837C1 (en) Chambered swirling type furnace
CA1166905A (en) Heating device for preheating combustion air for an internal combustion engine
US3816061A (en) Fuel mixing chamber for heating torches
RU2366864C1 (en) Recuperative air heater
CN212842219U (en) Novel gas and liquid combined heating boiler
RU113336U1 (en) BURNER
RU191002U1 (en) Injection gas burner
CA2518472A1 (en) Gas combustion device
RU73054U1 (en) GAS-BURNER
RU2229062C2 (en) Hot-bulb ignition burner
RU2456504C1 (en) Glebov chamber swirling-type furnace (versions)
CN111351057A (en) Injection type burning furnace
RU2444679C1 (en) Burner
RU2209372C1 (en) Burner apparatus
RU62211U1 (en) BURNER
RU217752U1 (en) Device for ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine
SU1058521A3 (en) Injection nozzle
CN217382929U (en) Bridging micropore flat-plate burner
RU2196942C2 (en) Gas mixing air heater

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091018

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110810

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20111012

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131018