RU2544417C1 - Парогенератор - Google Patents
Парогенератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544417C1 RU2544417C1 RU2014105800/06A RU2014105800A RU2544417C1 RU 2544417 C1 RU2544417 C1 RU 2544417C1 RU 2014105800/06 A RU2014105800/06 A RU 2014105800/06A RU 2014105800 A RU2014105800 A RU 2014105800A RU 2544417 C1 RU2544417 C1 RU 2544417C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- mixing
- steam generator
- combustion chamber
- channels
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для выработки высокотемпературного водяного пара и может быть использовано в силовых установках. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения и профилированной торцевой стенкой для направления балластировочной воды, камеру смешения с отверстиями для подачи балластировочной воды. Каналы тракта охлаждения камеры сгорания выполнены под острым углом к оси парогенератора, а отверстия для подачи балластировочной воды в зону смешения выполнены также под острым углом к оси парогенератора, и направлены в противоположную сторону относительно каналов тракта охлаждения камеры сгорания. Изобретение улучшает процесс перемешивания воды с продуктами сгорания компонентов топлива за счет наличия дополнительной турбулентной составляющей, что позволяет получить качественный фракционный состав водяного пара при уменьшенной длине камеры смешения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к силовым установкам паротурбинного типа, использующих в качестве рабочего тела водяной пар, получаемый путем непосредственного перемешивания балластировочного компонента (вода) с горячими продуктами сгорания компонентов топлива.
Известны высокотемпературные силовые установки с активными системами охлаждениями из опубликованных японских заявок JP 07-145742 (F02C 3/20), JP 2004-232632 (F01K 25/00), JP 2004-076634 (F02C 3/22), JP 2004-036535 (F01D 25/18), JP 2000-274213 (F01K 25/00).
В России известны парогенераторы, работающие на химическом топливе, камера сгорания и промежуточное сопло которых охлаждается балластировочной водой, см. патенты РФ 2079684, 2300049, 2358191.
Парогенератор, раскрытый в патенте РФ 2079684 (МПК F02C 3/30, F01K 21/04, F02K 9/64), включает в себя форкамеру, коллектор горючего и окислителя, водоохлаждаемую камеру сгорания и камеру смешения, разделенные устройством подачи балластировочной воды. Корпус камеры сгорания имеет тракт охлаждения, вода подается по каналам и затем сбрасывается в камеру смешения. Часть воды подается вдоль корпуса камеры смешения и за счет испарения активно его охлаждает.
За прототип может быть принято решение по патенту РФ 2309325, согласно которому парогенератор работает на химическом топливе с добавлением балластировочной воды и электрическим зажиганием. Парогенератор содержит запальное устройство, смесительную головку, камеру сгорания с регенеративным охлаждением и профилированной торцевой стенкой, которая выполнена оптимизированной по углу внедрения струй балластировочного компонента в факел продуктов сгорания и камеру смешения с кольцевым вкладышем, в котором выполнены разнокалиберные отверстия для подачи балластировочной воды на профилированную стенку камеры сгорания и части воды на завесное охлаждение стенки камеры смешения.
Такой парогенератор имеет простую конструкцию, исключена необходимость наружного охлаждения камеры смешения, что упрощает гидравлическую схему агрегата и технологию его изготовления.
Недостатком известного агрегата является то, что смешение продуктов сгорания с балластировочной водой осуществляется за счет турбулизации только в двух направлениях: продольном и радиальном. Поэтому для реализации качественного перемешивания с обеспечением требуемого фракционного состава водяного пара, необходимо выполнять длину камеры смешения порядка 20 калибров минимального сечения сопла на выходе из камеры сгорания (или 7÷8 калибров диаметра камеры сгорания).
Этот недостаток устраняется настоящим изобретением, задачей которого является усовершенствование процесса перемешивания в камере смешения и уменьшение ее габаритно-массовых характеристик.
Поставленная задача решается тем, что в известном парогенераторе, содержащем запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения и профилированной торцевой стенкой для направления балластировочной воды, камеры смешения с отверстиями для подачи балластировочной воды, согласно изобретению каналы тракта охлаждения камеры сгорания выполнены под острым углом к оси парогенератора, а отверстия для подачи балластировочной воды в зону смешения выполнены также под острым углом к оси парогенератора и направлены в противоположную сторону относительно каналов тракта охлаждения камеры сгорания.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемами, показанными на фиг.1 и 2.
Парогенератор (фиг.1) включает в себя запальное устройство 1 с электросвечой 2, смесительную головку 3 с магистралями подвода окислителя 4, горючего 5 и воды 6 на завесное охлаждение, камеру сгорания 7 с магистралью подвода воды на охлаждение 8, каналами тракта охлаждения 9 и профилированной торцевой поверхностью 10 для направления балластировочной воды, камеру смешения 11 с магистралью подвода воды на балластировку 12 и отверстиями 13 для подачи балластировочной воды в зону смешения.
На фиг.2 показан фрагмент расположения каналов тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7, по которым вода поступает в зону смешения под острым углом α относительно оси парогенератора Х-Х и отверстий 13 для подачи балластировочной воды под острым углом β в зону смешения относительно оси парогенератора Х-Х.
Парогенератор работает следующим образом.
Небольшой расход компонентов топлива поступает в запальное устройство 1, где происходит их воспламенение с помощью электросвечи 2 и запальный факел поступает в камеру сгорания 7. Основной расход компонентов топлива поступает в смесительную головку 3, а затем из форсунок в камеру сгорания 7, где происходит их воспламенение от запального факела. Одновременно с подачей основного расхода компонентов топлива в смесительную головку 3 начинает поступать вода в каналы тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7 и вода на балластировку через отверстия 13 в подколлекторном кольце камеры смешения 11.
Продукты сгорания компонентов топлива поступают вдоль оси парогенератора Х-Х к минимальному сечению камеры сгорания 7. Вода из каналов тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7 натекает на продукты сгорания под острым углом α относительно оси парогенератора Х-Х в минимальном сечении камеры сгорания 7. Балластировочная вода из отверстий 13 в подколлекторном кольце камеры смешения 11 подается под острым углом β к оси парогенератора Х-Х, но в противоположном направлении относительно каналов тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7, на профилированную торцевую поверхность 10 камеры сгорания 7 и затем соединяется с продуктами сгорания компонентов топлива и водой из каналов тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7. В результате появляется дополнительная турбулентность в касательном направлении, которая интенсифицирует процесс смешения в камере смешения 11. При этом величина турбулентности в касательном направлении (эффективность перемешивания) может регулироваться величиной острого угла α в каналах тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7 и острого угла β отверстий 13 в подколлекторном кольце камеры смешения 11.
Предложенное техническое решение реализует более качественное перемешивание продуктов сгорания компонентов топлива с водой на уменьшенной длине камеры смешения.
Claims (1)
- Парогенератор, содержащий запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения и профилированной торцевой стенкой для направления балластировочной воды, камеры смешения с отверстиями для подачи балластировочной воды, отличающийся тем, что каналы тракта охлаждения камеры сгорания выполнены под острым углом к оси парогенератора, а отверстия для подачи балластировочной воды в зону смешения выполнены также под острым углом к оси парогенератора и направлены в противоположную сторону относительно каналов тракта охлаждения камеры сгорания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105800/06A RU2544417C1 (ru) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Парогенератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105800/06A RU2544417C1 (ru) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Парогенератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2544417C1 true RU2544417C1 (ru) | 2015-03-20 |
Family
ID=53290561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014105800/06A RU2544417C1 (ru) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Парогенератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544417C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2744607C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-03-11 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Установка для получения горячей воды и пара с использованием водородного парогенератора |
RU2822781C1 (ru) * | 2023-12-27 | 2024-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Установка для получения горячей воды и водяного пара |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU638745A1 (ru) * | 1977-07-05 | 1978-12-25 | Центральный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Топливной Аппаратуры Автотракторных И Стационарных Двигателей | Камера сгорани газотурбинного двигател |
US4644905A (en) * | 1986-01-08 | 1987-02-24 | Vierling Donald E | Method of producing steam |
RU2079684C1 (ru) * | 1994-07-25 | 1997-05-20 | Малое инновационное предприятие Научно-исследовательского института тепловых процессов "Теплоэн" | Парогенератор |
RU2309325C1 (ru) * | 2005-12-19 | 2007-10-27 | Александр Никифорович Грязнов | Парогенератор |
RU2358190C1 (ru) * | 2007-08-29 | 2009-06-10 | Объединенный Институт Высоких Температур Российской Академии Наук | Водородный высокотемпературный парогенератор с комбинированным испарительным охлаждением камеры смешения |
-
2014
- 2014-02-17 RU RU2014105800/06A patent/RU2544417C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU638745A1 (ru) * | 1977-07-05 | 1978-12-25 | Центральный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Топливной Аппаратуры Автотракторных И Стационарных Двигателей | Камера сгорани газотурбинного двигател |
US4644905A (en) * | 1986-01-08 | 1987-02-24 | Vierling Donald E | Method of producing steam |
RU2079684C1 (ru) * | 1994-07-25 | 1997-05-20 | Малое инновационное предприятие Научно-исследовательского института тепловых процессов "Теплоэн" | Парогенератор |
RU2309325C1 (ru) * | 2005-12-19 | 2007-10-27 | Александр Никифорович Грязнов | Парогенератор |
RU2358190C1 (ru) * | 2007-08-29 | 2009-06-10 | Объединенный Институт Высоких Температур Российской Академии Наук | Водородный высокотемпературный парогенератор с комбинированным испарительным охлаждением камеры смешения |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2744607C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-03-11 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Установка для получения горячей воды и пара с использованием водородного парогенератора |
RU2822781C1 (ru) * | 2023-12-27 | 2024-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Установка для получения горячей воды и водяного пара |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2635012C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2644668C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2633741C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2623017C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2613011C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2614311C1 (ru) | Парогенератор | |
JP6516996B2 (ja) | 燃焼器及びガスタービンエンジン | |
RU2358190C1 (ru) | Водородный высокотемпературный парогенератор с комбинированным испарительным охлаждением камеры смешения | |
RU2431079C1 (ru) | Парогенератор (варианты) | |
RU2557140C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2544417C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2548703C1 (ru) | Форсунка смесительной головки парогазогенератора | |
RU2361146C1 (ru) | Вихревой водород-кислородный пароперегреватель | |
RU2612491C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2708011C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
RU2700706C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2705925C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2587510C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2546372C1 (ru) | Способ получения пара в парогазогенераторе | |
RU2557144C1 (ru) | Комплекс для получения пара | |
RU2631845C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2635723C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2725908C2 (ru) | Парогенератор | |
RU2664637C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2812382C1 (ru) | Парогазогенератор |