RU2623017C1 - Парогенератор - Google Patents
Парогенератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623017C1 RU2623017C1 RU2016119848A RU2016119848A RU2623017C1 RU 2623017 C1 RU2623017 C1 RU 2623017C1 RU 2016119848 A RU2016119848 A RU 2016119848A RU 2016119848 A RU2016119848 A RU 2016119848A RU 2623017 C1 RU2623017 C1 RU 2623017C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- steam generator
- wall
- holes
- combustion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя и горючего, камеру смешения с отверстиями, при этом камера сгорания с каналами тракта охлаждения выполнена выпуклой формы с центром вращения образующей вокруг оси камеры сгорания и состоит из двух частей, жестко и герметично соединенных между собой, с уступом, выполненным на внутренней стенке первой части, в котором имеются отверстия под углом к продольной оси камеры сгорания, соединенные с трактом охлаждения. Изобретение направлено на повышение эффективности процесса горения в районе головки у внутренней стенки камеры сгорания и увеличение ресурса работы парогенератора. 3 ил.
.
Description
Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар высоких параметров, получаемый за счет энергии, выделяемой при сгорании водорода или природного газа (ПГ) в кислороде.
Известна конструкция смесительной головки водородно-кислородного парогенератора (патент RU 2379590, F23D 14/62, F02K 9/44, 2008) и конструкция смесительной головки метано-кислородного парогенератора (патент RU 2555598, F23D 14/62, 2014), в которых для обеспечения охлаждения внутренней стенки камеры сгорания парогенератора в огневом днище смесительной головки у внутренней стенки камеры сгорания выполнены отверстия для подачи воды на пленочное охлаждение.
Недостатком данной конструкции является то, что обратные токи с температурой порядка 700÷800 К у смесительной головки, которые реализуются в результате сгорания компонентов топлива, защищая огневое днище от более высоких температур (3500÷3600 К) одновременно частично размывают водяную завесу, которая поступает из отверстий, расположенных в огневом днище смесительной головки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является конструкция водородно-кислородного парогенератора для получения водяного пара (патент RU 2309325, F22B 1/26, 2005, прототип), в состав которого входит смесительная головка с триплетными смесительными элементами, представляющими собой комбинацию из трех струйных форсунок - одной форсунки окислителя (кислорода) и двух форсунок горючего (водорода), оси которых пересекаются в одной точке. На огневом днище смесительной головки расположены отверстия для подачи воды на пленочное охлаждение внутренней стенки камеры сгорания.
Недостатком данной конструкции же является возможность размыва обратными токами у смесительной головки водяной завесы, которая из отверстий в огневом днище поступает на внутреннюю стенку камеры сгорания. В результате размыва водяной завесы повышается температура внутренней стенки камеры сгорания, что может привести к образованию пролизов и даже прогару, что снижает ресурс работы парогенератора.
Кроме того, от каждой периферийной форсунки образуется линия тока продуктов сгорания, которые, натекая на внутреннюю стенку камеры сгорания, размывают завесу и создают зоны с повышенной температурой. Наличие зон с повышенной температурой может привести к прогару внутренней стенки камеры сгорания и существенному снижению длительности работы конструкции. В настоящее время к парогенераторам предъявляется требование по обеспечению длительности работы конструкции до 300+500 часов без проведения регламентных работ.
Данное изобретение решает техническую задачу повышения эффективности процесса горения в районе головки у внутренней стенки камеры сгорания, увеличивает ресурс работы парогенератора, устраняет указанные недостатки прототипа.
Поставленная техническая задача решается тем, что в парогенераторе, содержащем запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя и горючего, камеру смешения с отверстиями для подачи балластировочной воды, согласно изобретению камера сгорания с каналами тракта охлаждения выполнена выпуклой формы с центром вращения образующей вокруг оси камеры сгорания и состоит из двух частей, жестко и герметично соединенных между собой, с уступом, выполненным на внутренней стенке первой части, в котором имеются отверстия под углом к продольной оси камеры сгорания, соединенные с трактом охлаждения для организации завесного охлаждения внутренней стенки второй части камеры сгорания.
Такое выполнение конструкции парогенератора позволяет реализовать следующие процессы:
1) В камере сгорания происходит сгорание компонентов топлива при температуре 3500÷3600 К с образованием обратных токов температурой 700÷800 К, которые защищают огневое днище головки.
2) Компоненты топлива, вытекая из форсунок, преобразуются в продукты сгорания и по линиям тока расширяются под углом 8-10° к продольной оси камеры сгорания. Они плавно касаются (за счет выпуклой формы) первой части внутренней стенки камеры сгорания. В районе второй внутренней стенки камеры сгорания, где реализуются высокие тепловые потоки водяная завеса за счет постепенного сужения (наличие положительного градиента давления) надежно прижимается к внутренней стенке, обеспечивая ее надежную защиту.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 показан парогенератор, включающий в себя запальное устройство 1 с электросвечой 2, смесительную головку 3 с магистралями подвода окислителя 4, горючего 5, камеру сгорания выпуклой формы 6 с магистралью подвода воды на охлаждение 7, каналами тракта охлаждения 8 и отверстиями 9 для завесного охлаждения второй части камеры сгорания 6, камеру смешения 10.
На фиг. 2 показано место соединения двух частей выпуклой камеры сгорания 6 с выполненными отверстиями 9 в первой части камеры сгорания 6.
На фиг. 3 показано расположение отверстий 9 относительно оси Х-Х камеры сгорания 6 под углом α.
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 6. Основной расход компонентов топлива поступает в смесительную головку 3 по магистралям окислителя 4 и горючего 5, а затем из форсунок в камеру сгорания 6, где происходит их воспламенение от запального факела. Одновременно с подачей основного расхода компонентов топлива начинает поступать вода по магистрали 7 в каналы тракта охлаждения 8 первой части камеры сгорания 6. При этом компоненты топлива, вытекая из форсунок, образуют линии тока продуктов сгорания, которые плавно касаются внутренней стенки первой части камеры сгорания 6 в районе смесительной головки 3. В наиболее напряженной, в тепловом отношении, зоне вода поступает из отверстий 9 колец завесы, соединенные с трактом охлаждения 8 первой части камеры сгорания 6, и надежно прижимается продуктами сгорания к внутренней стенке второй части камеры сгорания 6, осуществляя ее защиту.
Предложенное техническое решение обеспечивает более надежное охлаждение внутренней стенки камеры сгорания и повышает длительность работы парогенератора.
Claims (1)
- Парогенератор, содержащий запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя и горючего, камеру смешения с отверстиями отличающийся тем, что камера сгорания с каналами тракта охлаждения выполнена выпуклой формы с центром вращения образующей вокруг оси камеры сгорания и состоит из двух частей, жестко и герметично соединенных между собой, с уступом, выполненным на внутренней стенке первой части, в котором имеются отверстия под углом к продольной оси камеры сгорания, соединенные с трактом охлаждения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119848A RU2623017C1 (ru) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Парогенератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119848A RU2623017C1 (ru) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Парогенератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2623017C1 true RU2623017C1 (ru) | 2017-06-21 |
Family
ID=59241301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016119848A RU2623017C1 (ru) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Парогенератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2623017C1 (ru) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185454U1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-12-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Водородно-кислородный пароперегреватель |
RU188647U1 (ru) * | 2018-12-14 | 2019-04-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Водородно-кислородный пароперегреватель |
RU2699896C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2699895C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2699897C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2699914C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2700706C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-19 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2700702C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-19 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2705925C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Парогенератор |
RU2715344C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2020-02-26 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2725908C2 (ru) * | 2018-12-06 | 2020-07-07 | Валерий Александрович Чернышов | Парогенератор |
RU2735976C1 (ru) * | 2020-07-14 | 2020-11-11 | Николай Иванович Кузин | Парогенератор |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU31448A1 (ru) * | 1931-12-25 | 1933-08-31 | И.М. Сатонин-Бакурев | Паровой котел с непосредственным воздействием продуктов горени на воду подводимую в камеру сгорани |
US4644905A (en) * | 1986-01-08 | 1987-02-24 | Vierling Donald E | Method of producing steam |
RU2309325C1 (ru) * | 2005-12-19 | 2007-10-27 | Александр Никифорович Грязнов | Парогенератор |
RU2358191C1 (ru) * | 2007-08-29 | 2009-06-10 | Объединенный Институт Высоких Температур Российской Академии Наук | Водородный высокотемпературный парогенератор с комбинированным охлаждением камеры сгорания |
RU2431079C1 (ru) * | 2010-06-08 | 2011-10-10 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Парогенератор (варианты) |
-
2016
- 2016-05-23 RU RU2016119848A patent/RU2623017C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU31448A1 (ru) * | 1931-12-25 | 1933-08-31 | И.М. Сатонин-Бакурев | Паровой котел с непосредственным воздействием продуктов горени на воду подводимую в камеру сгорани |
US4644905A (en) * | 1986-01-08 | 1987-02-24 | Vierling Donald E | Method of producing steam |
RU2309325C1 (ru) * | 2005-12-19 | 2007-10-27 | Александр Никифорович Грязнов | Парогенератор |
RU2358191C1 (ru) * | 2007-08-29 | 2009-06-10 | Объединенный Институт Высоких Температур Российской Академии Наук | Водородный высокотемпературный парогенератор с комбинированным охлаждением камеры сгорания |
RU2431079C1 (ru) * | 2010-06-08 | 2011-10-10 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Парогенератор (варианты) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185454U1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-12-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Водородно-кислородный пароперегреватель |
RU2699896C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2699895C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2699897C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2699914C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2700706C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-19 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2700702C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-09-19 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2705925C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Парогенератор |
RU2715344C1 (ru) * | 2018-12-06 | 2020-02-26 | Владимир Викторович Черниченко | Парогенератор |
RU2725908C2 (ru) * | 2018-12-06 | 2020-07-07 | Валерий Александрович Чернышов | Парогенератор |
RU188647U1 (ru) * | 2018-12-14 | 2019-04-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Водородно-кислородный пароперегреватель |
RU2735976C1 (ru) * | 2020-07-14 | 2020-11-11 | Николай Иванович Кузин | Парогенератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2623017C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2614311C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2309325C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2644668C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2635012C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2633741C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2613011C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2488903C1 (ru) | Система сжигания водорода в цикле аэс с регулированием температуры водород-кислородного пара | |
RU2548245C1 (ru) | Смесительная головка парогазогенератора | |
RU2557140C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU188647U1 (ru) | Водородно-кислородный пароперегреватель | |
RU2361146C1 (ru) | Вихревой водород-кислородный пароперегреватель | |
RU2548703C1 (ru) | Форсунка смесительной головки парогазогенератора | |
RU2612491C1 (ru) | Парогазогенератор | |
RU2555598C1 (ru) | Смесительная головка метано-кислородного парогенератора | |
RU2700706C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2705925C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2544417C1 (ru) | Парогенератор | |
RU2499952C2 (ru) | Парогенератор и способ получения высокотемпературного водяного пара | |
RU2587510C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2546372C1 (ru) | Способ получения пара в парогазогенераторе | |
RU2557144C1 (ru) | Комплекс для получения пара | |
RU2725908C2 (ru) | Парогенератор | |
RU2379590C1 (ru) | Смесительная головка водородно-кислородного парогенератора | |
RU2358191C1 (ru) | Водородный высокотемпературный парогенератор с комбинированным охлаждением камеры сгорания |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180524 |