RU2698949C1 - Mixing head of slot-type steam and gas generator - Google Patents

Mixing head of slot-type steam and gas generator Download PDF

Info

Publication number
RU2698949C1
RU2698949C1 RU2018143144A RU2018143144A RU2698949C1 RU 2698949 C1 RU2698949 C1 RU 2698949C1 RU 2018143144 A RU2018143144 A RU 2018143144A RU 2018143144 A RU2018143144 A RU 2018143144A RU 2698949 C1 RU2698949 C1 RU 2698949C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipes
fuel components
mixing
formation
supply
Prior art date
Application number
RU2018143144A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Черниченко
Original Assignee
Владимир Викторович Черниченко
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 Владимир Викторович Черниченко filed Critical Владимир Викторович Черниченко
Priority to RU2018143144A priority Critical patent/RU2698949C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2698949C1 publication Critical patent/RU2698949C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)

Abstract

FIELD: fuel supply devices.
SUBSTANCE: use: for mixture formation of fuel components. Summary of invention consists in the fact that with mixing head of slot-type steam-gas generator includes housing with installed in it mixing elements for supply of fuel components and steam forming liquid, at that, housing is made consisting of several hollow shells with one bottom, successively installed one after another with formation of closed cavities for supply of fuel components and steam forming liquid, wherein said mixing elements are made in the form of several coaxially installed pipes of different diameter and different length, input parts of which are installed in hollow shells bottoms, wherein pipes of larger diameter and smaller length form peripheral part of each mixing element, and pipes of smaller diameter and longer length form its central part, wherein on the surface of the pipes there are helical ribs, wherein the outlet parts of the pipes are attached to each other with formation of channels for supply of fuel components and steam forming liquid into the combustion chamber, wherein the first and second fuel components chambers are monotonously alternating between each other, wherein the steam-generating liquid supply cavities are located in the central and in the peripheral parts of the mixing head.
EFFECT: technical result is improved fuel mixture formation.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов.The invention relates to heat exchange technology and can be used to create heat exchangers.

Известен теплообменник, содержащий корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящего и отводящего коллекторов с патрубками, теплообменные элементы, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, соединенные между собой и корпусом при помощи пилонов, установленных на концах теплообменных элементов, при этом в пилонах выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела (патент РФ №2569990, Заявка №: 2014149786/06 от 09.12.2014, МПК:F28D 7/10).Known heat exchanger containing a housing consisting of an outer and inner wall mounted coaxially with an annular gap and forming a cavity for the working fluid, inlet and outlet manifolds with nozzles, heat exchange elements made in the form of two-layer cylindrical shells connected to each other and the housing using pylons installed on the ends of the heat-exchange elements, while in the pylons channels are made for the supply and removal of the working fluid (RF patent No. 2569990, Application No.: 2014149786/06 dated 12/09/2014, IPC: F28D 7/10).

Предложенный теплообменник работает следующим образом. Во внутреннюю полость теплообменника подается теплоноситель. Теплоноситель равномерно распределяется в полости теплообменника и движется в кольцевых зазорах, расположенных между теплообменными элементами и внутренней стенкой корпуса. Рабочее тело через подводящий патрубок поступает в подводящий коллектор и далее в кольцевой зазор, расположенный между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса. В кольцевом зазоре рабочее тело разделяется на два потока. Первый поток рабочего тела проходит в кольцевом зазоре между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса, нагревается и отводится в отводящий коллектор. Второй поток рабочего тела поступает по пилонам в кольцевые зазоры, расположенные между стенками теплообменных элементов. Проходя по кольцевым зазорам, рабочее тело нагревается, после чего поток по пилонам поступает в отводящий коллектор. В отводящем коллекторе два потока рабочего тела смешиваются между собой. Рабочее тело выходит из отводящего коллектора через отводящий патрубок.The proposed heat exchanger operates as follows. Heat carrier is supplied to the internal cavity of the heat exchanger. The coolant is evenly distributed in the cavity of the heat exchanger and moves in the annular gaps located between the heat exchange elements and the inner wall of the housing. The working fluid through the inlet pipe enters the inlet manifold and then into the annular gap located between the outer wall and the inner wall of the housing. In the annular gap, the working fluid is divided into two streams. The first flow of the working fluid passes in an annular gap between the outer wall and the inner wall of the housing, heats up and is diverted to the outlet manifold. The second flow of the working fluid flows through the pylons into the annular gaps located between the walls of the heat exchange elements. Passing through the annular gaps, the working fluid is heated, after which the flow of the pylons enters the outlet manifold. In the discharge manifold, two flows of the working fluid are mixed together. The working fluid exits the outlet manifold through the outlet pipe.

Основными недостатками является сложность конструкции, значительные габаритные размеры, обусловленные значительными конструктивными зазорами между кольцевыми теплообменными элементами, неравномерность нагрева оболочек, вызванная последовательностью прохождения теплоносителя от периферийной оболочки к центральной, что, в конечном итоге, снижает эффективность работы теплообменника.The main disadvantages are the design complexity, significant overall dimensions due to significant structural gaps between the ring heat exchange elements, uneven heating of the shells caused by the sequence of passage of the coolant from the peripheral shell to the central one, which ultimately reduces the efficiency of the heat exchanger.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей щелевого парогазогенератора.The objective of the invention is to remedy these disadvantages, improve technical characteristics and expand the functionality of a slotted steam and gas generator.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной смесительной головке щелевого парогазогенератора, содержащей корпус с установленными в нем смесительными элементами для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости, согласно изобретению, корпус выполнен состоящим из нескольких полых обечаек с одним днищем, последовательно установленных друг за другом с образованием замкнутых полостей для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости, при этом упомянутые смесительные элементы выполнены в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины, входные части которых установлены в днищах полых обечаек, причем трубы большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть каждого смесительного элемента, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть, причем на поверхности труб выполнены винтовые ребра, при этом выходные части труб скреплены между собой с образованием каналов для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости в камеру сгорания, причем полости первого и второго компонентов топлива монотонно чередуются между собой, при этом полости подачи парообразующей жидкости расположены в центральной и в периферийной частях смесительной головки.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed mixing head of a slotted steam and gas generator, comprising a housing with mixing elements installed therein for supplying fuel components and vaporizing liquid, according to the invention, the housing is made up of several hollow shells with one bottom, sequentially installed one after another with the formation of closed cavities for the supply of fuel components and vaporizing liquid, while the said mixing elements are made in the form of several axially installed pipes of different diameters and different lengths, the inlet parts of which are installed in the hollow shell shells, the pipes of larger diameter and shorter length form the peripheral part of each mixing element, and pipes of smaller diameter and larger length form its central part, and on the surface of the pipes are made screw ribs, while the output parts of the pipes are fastened together with the formation of channels for supplying fuel components and vaporizing liquid to the combustion chamber, the cavities of the first and second mponentov fuel monotonically alternate with each other, wherein the cavity evaporative liquid feed located in the central and peripheral parts of the mixing head.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид смесительной головки щелевого парогазогенератора.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the mixing head of a slotted steam and gas generator.

Смесительная головка щелевого парогазогенератора содержит корпус 1, выполненный состоящим из нескольких полых обечаек 2 с одним днищем 3, последовательно установленных друг за другом с образованием замкнутых полостей 4 для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости. Смесительные элементы 5 выполнены в виде нескольких коаксиально установленных труб 6 разного диаметра и разной длины, входные части которых установлены в днищах полых обечаек 2, а выходные - скреплены между собой в одной плоскости и образуют огневое днище смесительной головки. Трубы большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть каждого смесительного элемента 5, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть. Выходные части труб 6 скреплены между собой с образованием каналов 7 и 8 для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости соответственно в камеру сгорания. Полости первого 9 и второго 10 компонентов топлива монотонно чередуются между собой, при этом полости подачи 11 парообразующей жидкости расположены в центральной и в периферийной частях смесительной головки. На поверхности труб 6 выполнены винтовые ребра 12.The mixing head of the slotted steam and gas generator comprises a housing 1 made of several hollow shells 2 with one bottom 3, sequentially installed one after another with the formation of closed cavities 4 for supplying fuel components and vaporizing liquid. The mixing elements 5 are made in the form of several coaxially mounted pipes 6 of different diameters and different lengths, the input parts of which are installed in the bottoms of the hollow shells 2, and the output parts are fastened together in the same plane and form the firing head of the mixing head. Pipes of larger diameter and shorter length form the peripheral part of each mixing element 5, and pipes of smaller diameter and larger length form its central part. The outlet parts of the pipes 6 are fastened together with the formation of channels 7 and 8 for supplying fuel components and vaporizing liquid, respectively, to the combustion chamber. The cavities of the first 9 and second 10 fuel components are monotonously alternating with each other, while the supply cavity 11 of the vaporizing liquid is located in the central and peripheral parts of the mixing head. On the surface of the pipes 6 made screw ribs 12.

Предложенная смесительная головка щелевого парогазогенератора работает следующим образом.The proposed mixing head slotted steam and gas generator operates as follows.

Компоненты топлива подаются из соответствующих полостей 4, образованных полыми обечайками 2, в смесительные элементы 5, образованные кольцевыми зазорами между коаксиально установленными трубами 6 разного диаметра и разной длины, входные части которых установлены в днищах полых обечаек 2, а выходные расположены в одной плоскости. В камеру сгорания компоненты поступают в виде полых струй, при этом струя одного компонента топлива взаимодействует со струей другого компонента топлива по внешней и внутренней поверхности, что позволяет обеспечить улучшенное смесеобразование за счет отсутствия центральной части струи компонентов топлива и уменьшения характерного поперечного размера струи.The fuel components are fed from the respective cavities 4 formed by the hollow shells 2 into the mixing elements 5 formed by annular gaps between the coaxially mounted pipes 6 of different diameters and different lengths, the input parts of which are installed in the bottoms of the hollow shells 2, and the output are located in the same plane. The components enter the combustion chamber in the form of hollow jets, while the jet of one fuel component interacts with the jet of another fuel component along the outer and inner surfaces, which allows for improved mixture formation due to the absence of a central part of the jet of fuel components and a decrease in the characteristic transverse size of the jet.

Парообразующая жидкость подается в полость подачи 11, и из нее, по кольцевым каналам между коаксиально установленными трубами 6, в полость камеры сгорания, где происходит процесс горения компонентов топлива. Парообразующая жидкость, за счет высокой температуры сгорания компонентов топлива, превращается в высокотемпературный пар, и вместе с продуктами сгорания компонентов топлива, поступает для дальнейшего использования.The vapor-forming liquid is fed into the supply cavity 11, and from it, through the annular channels between the coaxially mounted pipes 6, into the cavity of the combustion chamber, where the combustion of the fuel components takes place. The vapor-forming liquid, due to the high temperature of combustion of the fuel components, turns into high-temperature steam, and, together with the products of combustion of the fuel components, is supplied for further use.

Расположение полости подачи 11 парообразующей жидкости в периферийной части смесительной головки позволит защитить, за счет образования паровой завесы, огневую стенку камеры сгорания от высоких тепловых потоков, возникающих при сгорании компонентов топлива.The location of the supply cavity 11 of the vaporizing liquid in the peripheral part of the mixing head will protect, due to the formation of a steam curtain, the fire wall of the combustion chamber from high heat fluxes arising from the combustion of fuel components.

Выполнение на поверхности труб 6 винтовых ребер 12, позволит обеспечить подачу компонентов топлива и парообразующей жидкости в камеру сгорания в виде вращающихся конусов, что позволит обеспечить требуемые условия смесеобразования.The execution on the surface of the pipes 6 of the screw ribs 12, will ensure the supply of fuel components and vaporizing liquid into the combustion chamber in the form of rotating cones, which will ensure the required conditions of mixture formation.

Такое воздействие на потоки компонентов и их преобразование в полые кольцевые струи позволяет уменьшить поперечный характерный размер и увеличить площадь теплообмена, что, в конечном итоге, позволит повысить эффективность работы всего парогазогенератора в целом.Such an effect on the component flows and their conversion into hollow annular jets makes it possible to reduce the transverse characteristic size and increase the heat transfer area, which, ultimately, will increase the overall efficiency of the entire steam and gas generator as a whole.

Использование предложенного технического решения позволит улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности парогазогенератора.Using the proposed technical solution will improve the technical characteristics and expand the functionality of the gas generator.

Claims (1)

Смесительная головка щелевого парогазогенератора, содержащая корпус с установленными в нем смесительными элементами для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости, характеризующаяся тем, что корпус выполнен состоящим из нескольких полых обечаек с одним днищем, последовательно установленных друг за другом с образованием замкнутых полостей для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости, при этом упомянутые смесительные элементы выполнены в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины, входные части которых установлены в днищах полых обечаек, причем трубы большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть каждого смесительного элемента, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть, причем на поверхности труб выполнены винтовые ребра, при этом выходные части труб скреплены между собой с образованием каналов для подачи компонентов топлива и парообразующей жидкости в камеру сгорания, причем полости первого и второго компонентов топлива монотонно чередуются между собой, при этом полости подачи парообразующей жидкости расположены в центральной и в периферийной частях смесительной головки.A mixing head of a slotted steam and gas generator, comprising a housing with mixing elements installed therein for supplying fuel components and a vaporizing liquid, characterized in that the housing is made up of several hollow shells with one bottom, sequentially installed one after another with the formation of closed cavities for supplying fuel components and vapor-forming liquid, while the said mixing elements are made in the form of several coaxially installed pipes of different diameters and different lengths, the input parts of which are installed in the bottoms of the hollow shells, with pipes of a larger diameter and a shorter length form the peripheral part of each mixing element, and pipes of a smaller diameter and a larger length form its central part, and screw ribs are made on the surface of the pipes, while the pipe outlet parts bonded to each other with the formation of channels for supplying fuel components and vaporizing liquid to the combustion chamber, and the cavities of the first and second fuel components monotonously alternate with each other, when this cavity supply vaporizing liquid located in the Central and in the peripheral parts of the mixing head.
RU2018143144A 2018-12-06 2018-12-06 Mixing head of slot-type steam and gas generator RU2698949C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143144A RU2698949C1 (en) 2018-12-06 2018-12-06 Mixing head of slot-type steam and gas generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143144A RU2698949C1 (en) 2018-12-06 2018-12-06 Mixing head of slot-type steam and gas generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2698949C1 true RU2698949C1 (en) 2019-09-02

Family

ID=67851688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018143144A RU2698949C1 (en) 2018-12-06 2018-12-06 Mixing head of slot-type steam and gas generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2698949C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569990C1 (en) * 2014-12-09 2015-12-10 Владислав Юрьевич Климов Heat exchanger
RU2613011C1 (en) * 2016-02-02 2017-03-14 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2633741C1 (en) * 2016-12-01 2017-10-17 Владислав Юрьевич Климов Steam and gas generator
RU2635012C1 (en) * 2016-12-09 2017-11-08 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2644668C1 (en) * 2017-05-24 2018-02-13 Владислав Юрьевич Климов Gas-steam generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569990C1 (en) * 2014-12-09 2015-12-10 Владислав Юрьевич Климов Heat exchanger
RU2613011C1 (en) * 2016-02-02 2017-03-14 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2633741C1 (en) * 2016-12-01 2017-10-17 Владислав Юрьевич Климов Steam and gas generator
RU2635012C1 (en) * 2016-12-09 2017-11-08 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2644668C1 (en) * 2017-05-24 2018-02-13 Владислав Юрьевич Климов Gas-steam generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2698949C1 (en) Mixing head of slot-type steam and gas generator
RU2710848C1 (en) Mixing head of slot-type steam-gas generator
RU2705171C1 (en) Mixing head of slot-type steam-gas generator
RU2698950C1 (en) Mixing head of slot-type steam and gas generator
RU2698952C1 (en) Mixing head of slot-type steam and gas generator
RU2698951C1 (en) Mixing head of slot-type steam and gas generator
RU2705922C1 (en) Mixing head of slot-type steam-gas generator
RU2698948C1 (en) Mixing head of slot-type steam and gas generator
RU2705170C1 (en) Mixing head of slot-type steam-gas generator
RU2710884C1 (en) Mixing head of slot-type steam-gas generator
RU2699768C1 (en) Heat exchanger
RU2567466C1 (en) Heat exchanger
RU2703791C1 (en) Heat exchanger
RU2699902C1 (en) Heat exchanger
RU2699900C1 (en) Heat exchanger
RU2699906C1 (en) Heat exchanger
RU2718150C1 (en) Heat exchanger
RU2705174C1 (en) Heat exchanger
RU2719242C1 (en) Heat exchanger
RU2705158C1 (en) Heat exchanger
RU2715810C1 (en) Heat exchanger
RU2705152C1 (en) Heat exchanger
RU2718864C1 (en) Heat exchanger
RU2705168C1 (en) Heat exchanger
RU2699909C1 (en) Heat exchanger