RU2740722C1 - Паромасляное горелочное устройство - Google Patents
Паромасляное горелочное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740722C1 RU2740722C1 RU2020119233A RU2020119233A RU2740722C1 RU 2740722 C1 RU2740722 C1 RU 2740722C1 RU 2020119233 A RU2020119233 A RU 2020119233A RU 2020119233 A RU2020119233 A RU 2020119233A RU 2740722 C1 RU2740722 C1 RU 2740722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- nozzle
- fuel
- burner device
- compressed air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/18—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour the gaseous medium being water vapour generated at the nozzle
- F23D11/20—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour the gaseous medium being water vapour generated at the nozzle the water vapour being superheated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
- F23L7/002—Supplying water
- F23L7/005—Evaporated water; Steam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Паромасляное горелочное устройство содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух частей, основания и цилиндрического корпуса, соединенных через теплоизоляционную прокладку. В дно основания установлены паровая форсунка с паропроводом, трубка топливоподачи, патрубок подачи сжатого воздуха во внутреннее пространство горелочного устройства, патрубок с датчиком наличия пламени и свеча зажигания. Цилиндрический корпус выполнен с полыми стенками в виде спирального канала для охлаждения корпуса. Сопло выполнено полым из двух наложенных дисков. Во внешнем диске просверлены отверстия для подачи согретого в стенках корпуса сжатого воздуха в корень факела. Изобретение позволяет подавать факел в зону с избыточным давлением, не нарушая термодинамические процессы, происходящие внутри горелочного устройства, а также снизить теплопередачу от нагретого цилиндрического корпуса к снованию для исключения коксования вязкого топлива в топливоподающей трубке. 4 ил.
Description
Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар.
Известно горелочное устройство [патент РФ №2450207, F23C 99/00, F23G 7/05, F23D 11/20, F23L 7/00, 28.10.2010], содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия выполнены на цилиндрической стенке корпуса, топливопровод и камеру газогенерации, которая содержит дополнительные паровые форсунки, закрепленные на держателе форсунок, имеющем форму кольцевой камеры, и установленные внутри корпуса с возможностью подачи перегретого водяного пара в камеру газогенерации, а также содержит камеру распыла жидкого топлива, образованную внутренними поверхностями корпуса и держателя форсунок, Топливопровод вмонтирован в стенку камеры распыла с возможностью подачи жидкого топлива сверху на струю пара из паровой форсунки, установленной в дне корпуса.
Недостатком такого устройства является то, что в камере распыла давление ниже атмосферного за счет эжекционного эффекта, что не позволяет подавать факел такого устройства в зону с избыточным давлением. Например, в топку водогрейного котла компании Viessmann.
Известно также горелочное устройство [патент РФ №2647172, F23D 11/20, F23C 99/00, F23L 7/00, 29.05.2017], содержащее цилиндрический корпус, пароперегреватель, установленный на корпусе, распылительную паровую форсунку, топливопровод, камеру газогенерации, дополнительные паровые форсунки, сопло для выхода продуктов горения. С обеих сторон цилиндрического корпуса установлены крышки, левая и правая, в центре которых вмонтированы патрубки для естественной подачи воздуха в камеру газогенерации; распылительная паровая форсунка установлена под углом к оси цилиндрического корпуса на патрубке левой крышки с возможностью подачи струи перегретого водяного пара в камеру газогенерации, дополнительные паровые форсунки, установленные тангенциально на цилиндрическом корпусе вблизи левой крышки, размещены так, что оси форсунок лежат в одной плоскости, сопло для выхода продуктов горения в виде факела установлено тангенциально на цилиндрическом корпусе вблизи правой крышки, на конец топливопровода в месте его соединения с патрубком левой крышки установлена игла, имеющая внутреннюю полость с отверстием на конце, причем острие иглы расположено в непосредственной близости от выходного отверстия паровой распылительной форсунки таким образом, что жидкое топливо подается на струю пара из паровой форсунки в область с максимальной температурой и скоростью потока.
Недостатком такого устройства является то, что в камере газогенерации этого устройства атмосферное давление. При закрытии любого из патрубков в крышках горение прекращается, потому что через эти патрубки воздух из атмосферы засасывается внутрь, что подтверждено экспериментально на действующей модели. Таким образом, факел этого устройства нельзя разместить в камере с избыточным давлением, потому что засасывание наружного воздуха прекратится, и горение тоже прекратится.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков является паромасляное горелочное устройство [патент РФ №2684300, F23L 7/00, F23D 5/04, 09.02.2018], содержащее цилиндрический корпус в виде стакана; паровую форсунку, вмонтированную в дно корпуса; воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна; паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания паромасляной струи, а на верхнем торце корпуса установлено сопло для выхода факела в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи для образования тороидального вихря, образуемого перед соплом, состоящего из легкоиспаряющихся фракций жидкого топлива, способных легко воспламеняться при пуске и стабилизировать воспламенение паромасляной струи при работе устройства.
Недостатком такого устройства является то, что внутри корпуса образуется пониженное давление из-за эжекционного эффекта, что не позволяет подавать факел в зону с избыточным давлением, потому что при подаче факела в зону с избыточным давлением горение внутри устройства прекратится из-за отсутствия воздуха.
В основу изобретения положена задача создания такого паромасляного горелочного устройства, факел которого можно подать в зону с избыточным давлением, не нарушив термодинамические процессы, происходящие внутри горелочного устройства, а также снизить теплопередачу от нагретого цилиндрического корпуса к основанию для исключения коксования вязкого топлива в топливоподающей трубке.
Поставленная задача решается тем, что паромасляное горелочное устройство, содержащее корпус в виде стакана, сопло в виде крышки с отверстием по центру, установленное на торце корпуса, паровую форсунку с паропроводом, установленные в дно корпуса, а также топливоподающую трубку, согласно изобретению, корпус устройства состоит из двух частей: основания и цилиндрического корпуса с соплом, соединенных через теплоизолирующую прокладку. Кроме того, в основание вмонтирован патрубок для подачи сжатого воздуха во внутреннее пространство горелочного устройства, патрубок с датчиком наличия пламени и автомобильная свеча зажигания, а в стенке цилиндрического корпуса выполнен полый винтовой канал для охлаждения корпуса. Сопло выполнено полым из двух наложенных дисков. Во внешнем диске просверлены отверстия для подачи согретого в стенках корпуса сжатого воздуха в корень факела.
Для того чтобы поместить факел заявляемого горелочного устройства в зону с избыточным давлением, необходимо выполнить определенные условия. Внутри горелочного устройства давление должно быть больше, чем в пространстве, куда устанавливается факел. Для этого необходимо подать сжатый воздух во внутреннее пространство горелочного устройства. Топливоподающая трубка здесь должна устанавливаться в основание герметично, отсюда она может избыточно нагреваться от горячего корпуса, что может приводить к коксованию вязкого топлива, хотя определенное нагревание трубки желательно для снижения вязкости топлива. Для этого требуется охлаждение нагретого корпуса, а кроме этого, и введение теплоизолирующего элемента для уменьшения теплопроводности от корпуса к основанию. Кроме того, чтобы факел устойчиво горел, в его корень нужно подавать сжатый воздух и, желательно, нагретый.
Для этого стенки корпуса должны выполнять функцию теплообменника, поэтому они изготовлены полыми в виде спиральных каналов, где подаваемый сжатый воздух нагревается, отнимая тепловую энергию и охлаждая нагретый корпус.
Таким образом, заявляемое устройство содержит необходимые признаки, позволяющие создать паромасляное горелочное устройство, факел которого можно подать в зону с избыточным давлением.
Сущность технического решения поясняется рисунками: фиг. 1 - общий вид устройства, фиг. 2 - сечение по вертикальной плоскости, фиг. 3 - сечение по горизонтальной плоскости, фиг. 4 - вид со стороны сопла, где: 1 - корпус; 2 - основание; 3 - сопло; 4 - паровая форсунка; 5 - паропровод; 6 - топливоподающая трубка; 7 - теплоизоляционная прокладка; 8 - патрубок для подачи сжатого воздуха; 9 - патрубок для установки датчика наличия пламени; 10 - свеча зажигания; 11 - полость в виде винтового канала; 12 - внутренний диск; 13 - внешний диск; 14 - полость; 15 - отверстия; 16 - датчик наличия пламени; 17 - переходник; 18 - патрубок для подачи сжатого воздуха.
Заявляемое устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, основания 2, сопла 3, паровой форсунки 4, паропровода 5, топливоподающей трубки 6, теплоизоляционной прокладки 7, трубки подачи сжатого воздуха 8, патрубка для установки датчика наличия пламени 9, автомобильной свечи зажигания 10.
Сопло 3 для выхода факела состоит из наложенных дисков 12 и 13, образующих полость 14. Во внешнем диске 13 просверлены отверстия 15. На патрубке 9 установлен датчик наличия пламени 16. Устройство крепят на крышку котла посредством переходника 17. В полость 11, выполненную в виде винтового (спирального) канала в стенке корпуса 1 для охлаждения корпуса, сжатый воздух подают через патрубок 18.
Устройство работает следующим образом: на свечу зажигания 10 от высоковольтного источника (на фигурах не показан) подают напряжение. Электрическая дуга прогревает внутреннее пространство горелочного устройства (дугу не выключают). Далее на паровую форсунку 1 подают перегретый водяной пар, а в трубку топливоподачи 6 - жидкое топливо. Полученный спрей поджигают электрической дугой, после чего подачу электричества на свечу зажигания можно прекратить. Одновременно с этим, через патрубок 8 подают необходимое количество сжатого воздуха, достаточное для устойчивого горения внутри устройства. А также через патрубок 18 подают сжатый воздух, который проходит по винтовой полости 11, выполненной в стенке корпуса 1, попадает в полость 14 сопла 3, откуда через отверстие 15 поступает под давлением в корень факела, обеспечивая необходимые условия для горения факела вне горелочного устройства, но внутри топки водогрейного котла, например, котла Viessmann. Здесь нужно иметь избыточное давление, чтобы преодолеть узкие каналы теплообменника.
Claims (1)
- Паромасляное горелочное устройство, содержащее корпус в виде стакана, сопло в виде крышки с отверстием по центру, установленное на торце корпуса, паровую форсунку с паропроводом, установленные в дно корпуса, а также топливоподающую трубку, отличающееся тем, что корпус устройства состоит из двух частей, основания и цилиндрического корпуса с соплом, соединенных через теплоизолирующую прокладку, кроме того, в основание вмонтированы патрубок для подачи сжатого воздуха во внутреннее пространство горелочного устройства, патрубок с датчиком наличия пламени и свеча зажигания, а в стенке цилиндрического корпуса выполнен полый винтовой канал, а сопло выполнено полым из двух наложенных дисков, во внешнем диске просверлены отверстия для подачи согретого в стенках корпуса сжатого воздуха в корень факела.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119233A RU2740722C1 (ru) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Паромасляное горелочное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119233A RU2740722C1 (ru) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Паромасляное горелочное устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740722C1 true RU2740722C1 (ru) | 2021-01-20 |
Family
ID=74184144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020119233A RU2740722C1 (ru) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | Паромасляное горелочное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740722C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798653C1 (ru) * | 2022-10-26 | 2023-06-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук | Горелочное устройство |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3804579A (en) * | 1973-06-21 | 1974-04-16 | G Wilhelm | Fluid fuel burner |
RU2040731C1 (ru) * | 1994-05-16 | 1995-07-25 | Научно-производственная фирма "Этос" | Горелочное устройство для газификации топлива |
RU2450207C1 (ru) * | 2010-10-28 | 2012-05-10 | Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН (ИТ СО РАН) | Горелочное устройство |
RU2647172C1 (ru) * | 2017-05-29 | 2018-03-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Горелочное устройство |
RU2684300C1 (ru) * | 2018-02-09 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Паромасляное горелочное устройство |
-
2020
- 2020-06-03 RU RU2020119233A patent/RU2740722C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3804579A (en) * | 1973-06-21 | 1974-04-16 | G Wilhelm | Fluid fuel burner |
RU2040731C1 (ru) * | 1994-05-16 | 1995-07-25 | Научно-производственная фирма "Этос" | Горелочное устройство для газификации топлива |
RU2450207C1 (ru) * | 2010-10-28 | 2012-05-10 | Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН (ИТ СО РАН) | Горелочное устройство |
RU2647172C1 (ru) * | 2017-05-29 | 2018-03-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Горелочное устройство |
RU2684300C1 (ru) * | 2018-02-09 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Паромасляное горелочное устройство |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798653C1 (ru) * | 2022-10-26 | 2023-06-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук | Горелочное устройство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US1273466A (en) | Fuel-burner. | |
RU2373458C1 (ru) | Горелочное устройство | |
US6540505B1 (en) | Burner for liquid fuel | |
CN106257138A (zh) | 输出热源温度可控的燃烧装置 | |
RU2647172C1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2684300C1 (ru) | Паромасляное горелочное устройство | |
RU2740722C1 (ru) | Паромасляное горелочное устройство | |
RU48619U1 (ru) | Горелочное устройство | |
CA1244338A (en) | Vapour burner for liquid fuel | |
RU2743671C1 (ru) | Горелочное устройство для сжигания нефти | |
KR20000040478A (ko) | 브라운 가스 연소용 에어제트 버너 | |
US2568763A (en) | Oil burner with rotary combustion chamber | |
CN211600793U (zh) | 一种常明火装置及其燃气炉灶 | |
US4628832A (en) | Dual fuel pilot burner for a furnace | |
KR100725329B1 (ko) | 과열증기를 이용한 연료연소장치의 예열 겸용 점화장치 | |
WO2005054748A1 (en) | Combustion device and method | |
RU2800621C1 (ru) | Горелочное устройство испарительного действия длительного горения | |
RU2229062C2 (ru) | Запальная горелка с калильным зажиганием | |
US2005964A (en) | Oil burner | |
RU2795361C1 (ru) | Парогазогенератор | |
US2315482A (en) | Hydrocarbon fuel burner | |
CN110260367A (zh) | 一种醇基气化壁挂炉 | |
KR102472623B1 (ko) | 하이브리드 버너 | |
US1513287A (en) | Oil burner | |
RU105407U1 (ru) | Горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива |