RU2609918C2 - Burner device for production of thermal and electric energy - Google Patents
Burner device for production of thermal and electric energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609918C2 RU2609918C2 RU2014148649A RU2014148649A RU2609918C2 RU 2609918 C2 RU2609918 C2 RU 2609918C2 RU 2014148649 A RU2014148649 A RU 2014148649A RU 2014148649 A RU2014148649 A RU 2014148649A RU 2609918 C2 RU2609918 C2 RU 2609918C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- combustion chamber
- cover
- chamber
- combustion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D5/00—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel
- F23D5/02—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel the liquid forming a pool, e.g. bowl-type evaporators, dish-type evaporators
- F23D5/04—Pot-type evaporators, i.e. using a partially-enclosed combustion space
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к областям теплотехники и электротехники, может быть применено в комбинированном устройстве, производящем тепловую и электрическую энергию. Устройство представляет собою энергетическую установку малой мощности, содержит вертикальную цилиндрическую камеру сгорания жидкого топлива, топливную чашу с экраном под крышкой, жаровую камеру с системой вытяжки продуктов сгорания и вторую камеру сгорания с термоэлектрогенератором, преобразующим тепловую энергию в электрическую, бойлер с теплоносителем, систему вытяжки продуктов сгорания.The invention relates to the fields of heat engineering and electrical engineering, can be used in a combined device that produces thermal and electrical energy. The device is a low-power power plant, contains a vertical cylindrical liquid fuel combustion chamber, a fuel bowl with a screen under the cover, a fire chamber with a system for extracting combustion products and a second combustion chamber with a thermoelectric generator that converts thermal energy into electrical energy, a boiler with a coolant, and a system for extracting products combustion.
Известно горелочное устройство для сжигания жидкого топлива (RU №2100698, кл. F23C 11/04). Устройство содержит цилиндрическую камеру сгорания, на боковой поверхности которой имеются отверстия и щели для поступления воздуха для сжигания топлива, трубопровод для подачи топлива в камеру сгорания. Конструкция устройства предопределяет низкий КПД.Known burner device for burning liquid fuel (RU No. 2100698, CL F23C 11/04). The device comprises a cylindrical combustion chamber, on the side surface of which there are openings and slots for air intake for burning fuel, a pipeline for supplying fuel to the combustion chamber. The design of the device determines low efficiency.
Известно устройство для производства тепловой и электрической энергии (RU №2224190 C1). Комбинированное устройство содержит силовую раму, горелку на органическом топливе, теплоприемники, термоэлектрические батареи, систему теплоотвода. Устройство конструктивно сложное и трудоемкое в изготовлении, содержит значительные потери энергии.A device for the production of thermal and electrical energy (RU No. 2224190 C1). The combined device contains a power frame, a fossil fuel burner, heat receivers, thermoelectric batteries, a heat sink system. The device is structurally complex and time-consuming to manufacture, contains significant energy losses.
Известно горелочное устройство теплогенератора, выбранное в качестве прототипа (RU 139611 U1). Устройство содержит вертикальную цилиндрическую камеру сгорания жидкого топлива, топливную чашу с экраном под крышкой, жаровую камеру с системой вытяжки продуктов сгорания, бойлер для нагрева теплоносителя. Устройство предназначено для утилизации отработанных масел с попутным обогревом помещений, нагрева емкостей с водой для хозяйственных нужд. Общими существенными признаками упомянутого и предлагаемого устройств являются испарительный способ сжигания топлива, цилиндрические камеры сгорания жидкого топлива, подача воздуха в камеру сгорания и жаровую камеру обеспечивается через круговые щели и систему отверстий. Отличительной особенностью предлагаемого горелочного устройства является наличие второй камеры сгорания и термоэлектрогенератора, преобразующего тепловую энергию в электрическую.Known burner heat generator, selected as a prototype (RU 139611 U1). The device comprises a vertical cylindrical combustion chamber for liquid fuel, a fuel bowl with a screen under the cover, a fire chamber with a system for extracting combustion products, a boiler for heating the coolant. The device is intended for the disposal of waste oils with associated heating of premises, heating of water tanks for household needs. Common essential features of the mentioned and proposed devices are the evaporative method of burning fuel, cylindrical combustion chambers of liquid fuel, air supply to the combustion chamber and the heat chamber is provided through circular slots and a system of holes. A distinctive feature of the proposed burner device is the presence of a second combustion chamber and a thermoelectric generator that converts thermal energy into electrical energy.
Технической задачей изобретения является создание комбинированного жидкотопливного горелочного устройства для производства тепловой и электрической энергии.An object of the invention is to provide a combined liquid fuel burner device for the production of thermal and electric energy.
Технический результат достигается предлагаемым комбинированным горелочным устройством для одновременной выработки тепловой и электрической энергии. Горелочное устройство содержит вертикальную цилиндрическую камеру сгорания жидкого топлива с топливной чашей и экраном под крышкой топливной чаши, жаровую камеру со второй камерой сгорания для термоэлектрогенератора, преобразующего тепловую энергию в электрическую, бойлер с теплоносителем для нагрева помещений и емкостей с водой для хозяйственных нужд, систему вытяжки продуктов сгорания. Основная часть воздуха в камеру сгорания поступает со всех сторон в радиальном направлении через круговые щели под крышкой топливной чаши. Топливная чаша съемная, крепится к неподвижной крышке, у основания камеры сгорания предусмотрены проемы и отверстия для поступления топлива в камеру сгорания из топливной чаши, над крышкой имеется отверстие для заполнения камеры сгорания топливом и розжига факела. Жаровая камера имеет рециркуляционную зону, круговую систему отверстий для поступления воздуха, над которой расположена вторая камера сгорания с термоэлектрогенератором (ТЭГ), преобразующим тепловую энергию в электрическую. Выходная электрическая мощность ТЭГ 50 Вт (4,5 ампера), выходное напряжение постоянного тока 12 вольт, переменного тока 220 вольт, тепловая мощность может изменяться до 35 кВт., функционирует на основе естественной тяги. При наличии топливной системы с емкостью для топлива может работать в беспрерывной режиме.The technical result is achieved by the proposed combined burner device for the simultaneous generation of thermal and electrical energy. The burner device contains a vertical cylindrical chamber for burning liquid fuel with a fuel bowl and a screen under the cover of the fuel bowl, a heat chamber with a second combustion chamber for a thermoelectric generator that converts thermal energy into electrical energy, a boiler with a heat carrier for heating rooms and water tanks for household needs, an exhaust system combustion products. The main part of the air enters the combustion chamber from all sides in the radial direction through circular slots under the fuel cap. The fuel bowl is removable, attached to the fixed cover, at the base of the combustion chamber there are openings and openings for fuel to enter the combustion chamber from the fuel bowl, above the cover there is an opening for filling the combustion chamber with fuel and igniting the torch. The heat chamber has a recirculation zone, a circular system of openings for air intake, above which there is a second combustion chamber with a thermoelectric generator (TEG) that converts thermal energy into electrical energy. TEG output electric power is 50 W (4.5 amperes), DC output voltage is 12 volts, AC 220 volts, thermal power can vary up to 35 kW., It operates on the basis of natural traction. With a fuel system with a fuel tank, it can operate continuously.
Общий вид горелочного устройства с термоэлектрогенератором 12 изображен на фиг. 1. Горелочное устройство термоэлектрогенератора содержит вертикальную цилиндрическую камеру сгорания жидкого топлива 1, топливную чашу 2 для жидкого топлива, экран 3, установленный на уровне верха топливной чаши 2, круговые щели 4 между крышкой 6 и экраном 3 для поступления воздуха в камеру сгорания 1, жаровую камеру 5 со второй камерой сгорания 13 и термоэлектрогенератором 12, вытяжную систему 8, бойлер 7 с теплоносителем, диффлектор 14, штуцер теплоносителя 17.A general view of the burner device with thermoelectric generator 12 is shown in FIG. 1. The burner device of the thermoelectric generator contains a vertical cylindrical liquid fuel combustion chamber 1, a fuel bowl 2 for liquid fuel, a screen 3 mounted at the top of the fuel bowl 2, circular slots 4 between the cover 6 and the screen 3 for air to enter the combustion chamber 1, heat a chamber 5 with a second combustion chamber 13 and a thermoelectric generator 12, an exhaust system 8, a boiler 7 with a coolant, a diffuser 14, a coolant fitting 17.
Горелочное устройство работает следующим образом. Топливная чаша 2 и камера сгорания 1 заполняются топливом до верха топливной чаши 2 и экрана 3 масленкой через отверстие 11 или из топливной системы (не показана). Факелом портативной газовой горелки с пьезоэлементом (например типа «Fenix KW-707»), направленным в отверстие 11 на поверхность топлива, активируется горение смеси паров топлива и воздуха. В случае отсутствия портативной горелки факел зажигается запальником с матерчатым фитилем, пропитанным топливом, в камере сгорания 1 через отверстие 11. Воспламеняется запальник бытовой зажигалкой и помещается в камеру сгорания через отверстие 11 над поверхностью топлива до воспламенения факела. Горение топлива контролируется через отверстия 11, 10 и круговые щели 4, которое сопровождается характерным шумом. После воспламенения факела отверстие 11 необходимо закрыть специальной пробкой. Количество подаваемого воздуха в камеру сгорания для стабильного горения топлива должно быть обеспечено с коэффициентом избытка воздуха 1,20-1,65. Сжигание топлива одновременно осуществляет нагрев теплоносителя для отопления помещений и емкостей с водой для хозяйственных нужд. Жаровая камера 5 с круговой системой отверстий 10 для поступления воздуха содержит вторую камеру сгорания 13 с термоэлектрогенератором 12, преобразующим тепловую энергию в электрическую. Максимальная температура для нормальной работы теплоэлектрогенератора 12 должна быть не более 450 град, которая достигается наличием защитного экрана 22. Термоэлектрогенератор 12 содержит термогенераторные модули (не показаны), вырабатывающие электроэнергию, вентиляторы 16 для охлаждения радиаторов (работают от ТЭГ), зарядно-стабилизационный блок 18 с автомобильным разъемом 15 для зарядки аккумулятора 12 вольт, подключения потребителей электроэнергии малой мощности, инвертора мощностью 60-75 ватт для получения переменного тока 220 вольт суммарной потребляемой мощностью 50 ватт (не показан). Термоэлектрогенератор 12 устанавливается на плиту 23 камеры сгорания 13, крепится винтами 21.Топливная чаша 2 съемная крепится к неподвижной крышке 6 гайками 9. Топливо из камеры сгорания 1 в топливную чашу 2 и обратно поступает через отверстия 19 и 20. Конструкция устройства исключает применение каких-либо нагнетательных устройств типа вентиляторов, насосов и т.п., тепловая мощность базовой модели термогенератора 10 кВт, коэффициент полезного действия около 90%, расход топлива 0,1 л/кВт.The burner device operates as follows. The fuel bowl 2 and the combustion chamber 1 are filled with fuel to the top of the fuel bowl 2 and the screen 3 with an oil can through the hole 11 or from a fuel system (not shown). The torch of a portable gas burner with a piezoelectric element (for example, type "Fenix KW-707"), directed into the hole 11 on the fuel surface, activates the combustion of a mixture of fuel vapor and air. In the absence of a portable burner, the torch is ignited with a igniter with a fabric wick, impregnated with fuel, in the combustion chamber 1 through the hole 11. The ignitor is ignited with a household lighter and placed in the combustion chamber through the hole 11 above the fuel surface until the flame ignites. Fuel combustion is controlled through openings 11, 10 and circular slots 4, which is accompanied by a characteristic noise. After ignition of the torch, hole 11 must be closed with a special stopper. The amount of air supplied to the combustion chamber for stable combustion of the fuel should be provided with a coefficient of excess air 1.20-1.65. Combustion of fuel simultaneously carries out heating of the heat carrier for heating rooms and water tanks for household needs. The heat chamber 5 with a circular system of openings 10 for air intake contains a second combustion chamber 13 with a thermoelectric generator 12 that converts thermal energy into electrical energy. The maximum temperature for normal operation of the heat generator 12 should be no more than 450 degrees, which is achieved by the presence of a protective shield 22. The thermoelectric generator 12 contains thermogenerator modules (not shown) that generate electricity, fans 16 for cooling radiators (powered by TEG), charging and stabilization unit 18 with a car connector 15 for charging a 12 volt battery, connecting low-power consumers of electricity, an inverter with a power of 60-75 watts to produce alternating current 220 volts in total 50 watt power consumption (not shown). The thermoelectric generator 12 is installed on the plate 23 of the combustion chamber 13, fastened with screws 21. The fuel bowl 2 is removable attached to the fixed cover 6 with nuts 9. The fuel from the combustion chamber 1 enters the fuel bowl 2 through the openings 19 and 20. The design of the device eliminates the use of or discharge devices such as fans, pumps, etc., the thermal power of the base model of the thermogenerator is 10 kW, the efficiency is about 90%, fuel consumption is 0.1 l / kW.
Предлагаемое устройство представляет собою термоэлектрогенератор, вырабатывающий тепловую мощностью до 35 кВт и электрическую энергию суммарной мощностью до 50 ватт (4,5 ампера) с рабочим напряжением постоянного тока 12 вольт и переменного тока 220 вольт. Выбросы продуктов сгорания в атмосферу ниже ПДК по ГОСТ. Основными материалами для изготовления устройства являются стальные трубы и листы, стандартные комплектующие.The proposed device is a thermoelectric generator that generates a thermal power of up to 35 kW and electric energy with a total power of 50 watts (4.5 amperes) with an operating voltage of 12 volts DC and 220 volts AC. Emissions of combustion products into the atmosphere below the MPC according to GOST. The main materials for the manufacture of the device are steel pipes and sheets, standard components.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148649A RU2609918C2 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Burner device for production of thermal and electric energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148649A RU2609918C2 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Burner device for production of thermal and electric energy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014148649A RU2014148649A (en) | 2016-06-27 |
RU2609918C2 true RU2609918C2 (en) | 2017-02-07 |
Family
ID=56195355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014148649A RU2609918C2 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Burner device for production of thermal and electric energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2609918C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3324921A (en) * | 1965-02-11 | 1967-06-13 | Westinghouse Electric Corp | Wick type burner |
RU2224190C1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-02-20 | Шалаев Николай Васильевич | Device for generation of thermal and electric energy |
RU75004U1 (en) * | 2007-12-29 | 2008-07-20 | Виктор Евгеньевич Токарев | AUTONOMOUS THERMOELECTRIC POWER UNIT ON HYDROCARBON FUEL |
US20140083478A1 (en) * | 2011-04-19 | 2014-03-27 | Hokkaido Tokushushiryou Kabushikikaisha | Combustion Device, Combustion Method, and Electric Power-Generating Device and Electric Power-Generating Method Using Same |
RU139611U1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-04-20 | Петр Прокофьевич Ковтун | HEAT GENERATOR BURNER |
-
2014
- 2014-12-02 RU RU2014148649A patent/RU2609918C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3324921A (en) * | 1965-02-11 | 1967-06-13 | Westinghouse Electric Corp | Wick type burner |
RU2224190C1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-02-20 | Шалаев Николай Васильевич | Device for generation of thermal and electric energy |
RU75004U1 (en) * | 2007-12-29 | 2008-07-20 | Виктор Евгеньевич Токарев | AUTONOMOUS THERMOELECTRIC POWER UNIT ON HYDROCARBON FUEL |
US20140083478A1 (en) * | 2011-04-19 | 2014-03-27 | Hokkaido Tokushushiryou Kabushikikaisha | Combustion Device, Combustion Method, and Electric Power-Generating Device and Electric Power-Generating Method Using Same |
RU139611U1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-04-20 | Петр Прокофьевич Ковтун | HEAT GENERATOR BURNER |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014148649A (en) | 2016-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103939895B (en) | Fuel feed-vaporization-pressure regulation-full premix combustion system and comprise temperature difference electricity generation device and the method for this system | |
CN103216855A (en) | Civilian stove with electricity generation function | |
MX2008015818A (en) | A solid fuel stove with improved combustion. | |
WO2010151026A3 (en) | Burner using plasma | |
RU2013150959A (en) | COMBUSTION CHAMBER, COMBUSTION METHOD, ELECTRICITY PRODUCTION DEVICE AND METHOD OF ELECTRICITY PRODUCTION ON SUCH DEVICE | |
WO2009126660A3 (en) | Powdered fuel conversion systems and methods | |
RU139611U1 (en) | HEAT GENERATOR BURNER | |
KR101321010B1 (en) | Independent power supply device use thermoelectric generation | |
RU2609918C2 (en) | Burner device for production of thermal and electric energy | |
KR20170023689A (en) | Burner burner system using pyrolysis | |
RU140364U1 (en) | HEATING FURNACE | |
JP3878284B2 (en) | Cremation method and apparatus | |
LT2013073A (en) | Installation for sewage sludge recovery and recycling into ecological products | |
KR20150012845A (en) | Gas mixture of hydrogen fuel boiler combustion system | |
ATE271678T1 (en) | GAS POWERED GENERATOR THERM | |
JP2013170454A (en) | Device and method for heating of stirling engine | |
KR101004459B1 (en) | Hybrid system for generating power | |
JP4468027B2 (en) | Combustion device, gas turbine power generation device, combustion method, gas turbine power generation method, and gas turbine device remodeling method | |
CN209763112U (en) | Novel heat supply boiler based on PLC control | |
KR20130016441A (en) | Waste oil stove that burns by increasing dissolved oxygen in flammable waste oil | |
CN221222692U (en) | Clean energy combustor | |
RU2687544C1 (en) | Hydrocarbons in the ionized air stream combustion method | |
RU131461U1 (en) | BOILER FOR PREPARING HOT WATER AND STEAM | |
AU2020100010A4 (en) | Solar Powered Portable Hydro-oxy stove | |
RU108569U1 (en) | GENERATOR FOR PRODUCING HOT WATER OR WATER VAPOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161203 |