RU2779123C1 - Противоточная вихревая горелка - Google Patents

Противоточная вихревая горелка Download PDF

Info

Publication number
RU2779123C1
RU2779123C1 RU2021135933A RU2021135933A RU2779123C1 RU 2779123 C1 RU2779123 C1 RU 2779123C1 RU 2021135933 A RU2021135933 A RU 2021135933A RU 2021135933 A RU2021135933 A RU 2021135933A RU 2779123 C1 RU2779123 C1 RU 2779123C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vortex chamber
inner shell
chamber housing
vortex
radius
Prior art date
Application number
RU2021135933A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Игоревич Гурьянов
Алексей Юрьевич Клюев
Олег Анатольевич Евдокимов
Сергей Владимирович Веретенников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.С. Соловьева"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.С. Соловьева" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.С. Соловьева"
Application granted granted Critical
Publication of RU2779123C1 publication Critical patent/RU2779123C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к устройствам сжигания топлива и может использоваться для сжигания жидких и газообразных топлив в энергоустановках различного назначения. Противоточная вихревая горелка содержит внутреннюю оболочку корпуса вихревой камеры, внешнюю оболочку корпуса вихревой камеры, сопло, полусферическую крышку, топливную форсунку, патрубок, резьбовой патрубок, свечу зажигания, резьбовой штуцер сжатого воздуха, завихритель, диффузор, полусферическая крышка имеет радиус, не менее чем в 30 раз превышающий радиус внутренней оболочки корпуса вихревой камеры. Технический результат - повышение равномерности распределения коэффициента теплоотдачи по наружной поверхности внутренней оболочки корпуса вихревой камеры, исключение возможности локального перегрева внутренней оболочки корпуса вихревой камеры. 2 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам сжигания топлива и может использоваться для сжигания жидких и газообразных топлив в энергоустановках различного назначения.
Известна горелка вихревая противоточная RU 2740240 С1 20.07.2020 МПК F23G 7/06 (2006.01), F23C 1/00 (2006.01), относящаяся к области энергетики. Изобретение содержит камеру сгорания, сопло, завихритель, устройство подачи топлива, запальное устройство.
Недостатком горелки вихревой противоточной является узкий диапазон воспламенения по коэффициенту избытка воздуха, термическое разрушение сопла, неустойчивый режим работы, высокий уровень пульсаций давления, низкая полнота сгорания, отсутствие энергоразделения периферийного и приосевого потоков в проточной части горелки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является вихревая горелка RU 2310794 С1 15.06.2006 МПК F23D 5/00 (2006.01), д.п.20.11.2007 г.), которая относится к устройствам для сжигания топливных ресурсов и может применяться для розжига камер сгорания ГТУ и стабилизации фронта пламени в них. Изобретение содержит вихревую камеру, состоящую из внутренней и внешней оболочек корпуса, сопло, свечу зажигания, форсунку, полусферическую крышку, резьбовой штуцер сжатого воздуха, завихритель, диффузор.
Недостатком наиболее близкой по технической сущности конструкции является газодинамическая неустойчивость течения топливовоздушной смеси в области воспламенения; узкий диапазон воспламенения по коэффициенту избытка воздуха.
Техническим результатом изобретения является повышение газодинамической устойчивости течения топливовоздушной смеси в области воспламенения; расширение диапазона воспламенения по коэффициенту избытка воздуха.
Технический результат достигается тем, что в противоточной вихревой горелке содержащей внутреннюю оболочку корпуса вихревой камеры, внешнюю оболочку корпуса вихревой камеры, сопло, полусферическую крышку, топливную форсунку, патрубок, резьбовой патрубок, свечу зажигания, резьбовой штуцер сжатого воздуха, завихритель, диффузор, при этом полусферическая крышка имеет радиус, не менее чем в 30 раз превышающий радиус внутренней оболочки корпуса вихревой камеры.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что полусферическая крышка имеет радиус, не менее чем в 30 раз превышающий радиус внутренней оболочки корпуса вихревой камеры.
В целях повышения газодинамической устойчивости течения топливовоздушной смеси в области воспламенения и расширения диапазона воспламенения по коэффициенту избытка воздуха полусферическая крышка имеет радиус, не менее чем в 30 раз превышающий радиус внутренней оболочки корпуса вихревой камеры.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - продольный разрез противоточной вихревой горелки;
Фиг.2 - поперечный разрез А-А с фиг.1, на котором представлен завихритель.
Противоточная вихревая горелка содержит резьбовой штуцер сжатого воздуха 1, выполненный тангенциально к внешней оболочке 2 корпуса вихревой камеры. Завихритель 3 расположен между соплом 4 и внутренней оболочкой 5 корпуса вихревой камеры. Завихритель 3 представляет собой кольцевой канал с системой тангенциальных вводов окислителя, распределенных по боковой поверхности. Внутренняя оболочка 5 корпуса вихревой камеры фиксируется внутренней проставкой 6, которая соединяется с диффузором 7. Диффузор 7 через резьбовое соединение сопрягается с внешней оболочкой 2 корпуса вихревой камеры и фланцем 8, который в совокупности с внешней проставкой 9 и полусферической крышкой 10 формирует область стабилизации пламени 11, в которой организовано смешение и воспламенение топливовоздушной смеси. К полусферической крышке 10 крепится патрубок 12, в который установлена топливная форсунка 13 и резьбовой патрубок 14 со свечой зажигания 15. Для соединения противоточной вихревой горелки с внешними элементами энергетических установок в конструкции предусмотрен крепежный фланец 16 соединенный с внешней оболочкой 2 корпуса вихревой камеры.
Противоточная вихревая горелка работает следующим образом: поток окислителя подается через резьбовой штуцер сжатого воздуха 1 в охлаждающий канал, расположенный между внешней 2 и внутренней 5 оболочками корпуса вихревой камеры и имеющий постоянную площадь сечения по длине цилиндрического участка внутренней оболочки для исключения возможности локального перегрева. Резьбовой штуцер сжатого воздуха 1 выполнен тангенциально к оси охлаждающего канала для сообщения потоку окружной составляющей скорости, что позволяет интенсифицировать процесс охлаждения внутренней 5 оболочки корпуса вихревой камеры. Из охлаждающего канала поток окислителя через завихритель 3 попадает в периферийную часть внутреннего пространства внутренней 5 оболочки корпуса вихревой камеры. Двигаясь по потоку в область смешения и воспламенения, окислитель проходя проставку 6 попадает в диффузор 7, где снижается скорость потока и повышается его статическое давление. На выходе из диффузора 7 поток попадает в торовую область ограниченную внешней проставкой 9 и полусферической крышкой 10, где образуется тороидальный вихрь. Топливо в область смешения и воспламенения попадает через форсунку 13, которая установлена в патрубок 12, расположенный в полусферической крышке 10. Топливная форсунка 13 расположена соосно внутренней 5 оболочке корпуса вихревой камеры, что обеспечивает повышение степени гомогенизации компонентов топливовоздушной смеси в области смешения и воспламенения. Воспламенение топливовоздушной смеси в области стабилизации пламени 11 обеспечивается свечой зажигания 15, которая закручивается в резьбовой патрубок 14, выполненный в полусферической крышке 10. Для расширения диапазона воспламенения по коэффициенту избытка воздуха полусферическая крышка 10 имеет радиус, не менее чем в 30 раз превышающий радиус внутренней оболочки корпуса вихревой камеры. Из диффузора 7 реагирующий поток направляется в приосевую область внутренней 5 оболочками корпуса вихревой камеры, откуда поступает в сопло 4, непрерывно взаимодействуя с окислителем на периферии и формируя факел продуктов сгорания.

Claims (1)

  1. Противоточная вихревая горелка, содержащая внутреннюю оболочку корпуса вихревой камеры, внешнюю оболочку корпуса вихревой камеры, сопло, полусферическую крышку, топливную форсунку, патрубок, резьбовой патрубок, свечу зажигания, резьбовой штуцер сжатого воздуха, завихритель, диффузор, отличающаяся тем, что полусферическая крышка имеет радиус, не менее чем в 30 раз превышающий радиус внутренней оболочки корпуса вихревой камеры.
RU2021135933A 2021-12-06 Противоточная вихревая горелка RU2779123C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779123C1 true RU2779123C1 (ru) 2022-09-01

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2800206C1 (ru) * 2022-12-26 2023-07-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Противоточная трехтопливная вихревая горелка

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2256850C1 (ru) * 2004-08-16 2005-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИТЛАН" Устройство для сжигания топлива
RU2277204C1 (ru) * 2005-02-25 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инновационная фирма "Новая энергия" Способ сжигания топлива
RU2310794C1 (ru) * 2006-06-15 2007-11-20 Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева Вихревая горелка
RU2708011C1 (ru) * 2019-04-18 2019-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" Устройство для сжигания топлива
RU2757705C1 (ru) * 2021-01-13 2021-10-20 Роман Лазирович Илиев Горелка с двухслойным вихревым противоточным течением

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2256850C1 (ru) * 2004-08-16 2005-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИТЛАН" Устройство для сжигания топлива
RU2277204C1 (ru) * 2005-02-25 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инновационная фирма "Новая энергия" Способ сжигания топлива
RU2310794C1 (ru) * 2006-06-15 2007-11-20 Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева Вихревая горелка
RU2708011C1 (ru) * 2019-04-18 2019-12-03 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" Устройство для сжигания топлива
RU2757705C1 (ru) * 2021-01-13 2021-10-20 Роман Лазирович Илиев Горелка с двухслойным вихревым противоточным течением

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2800206C1 (ru) * 2022-12-26 2023-07-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Противоточная трехтопливная вихревая горелка

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3749548A (en) High intensity burner
US20100071343A1 (en) Compact cyclone combustion torch igniter
US4830604A (en) Jet burner and vaporizer method and apparatus
GB894470A (en) Improvements in flame tubes for burning liquid fuel in an air stream
RU2002134603A (ru) Усовершенствованная комбинация камеры предварительного смешивания и камеры сгорания с малым уровнем выброса загрязняющих окружающую среду веществ для газовых турбин, работающих на жидком и/или газообразном топливе
CN106016363A (zh) 一种点火器
RU2779123C1 (ru) Противоточная вихревая горелка
RU2494311C1 (ru) Способ сжигания промышленных стоков
RU2310794C1 (ru) Вихревая горелка
US2635564A (en) Combustion system for pulverulent fuel
RU2708011C1 (ru) Устройство для сжигания топлива
RU2565737C1 (ru) Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива
RU2800206C1 (ru) Противоточная трехтопливная вихревая горелка
RU2806421C1 (ru) Камера сгорания газотурбинной установки с организацией горения в противоточном закрученном потоке
RU2307985C1 (ru) Устройство для сжигания топлива
SU151158A1 (ru) Камера сгорани
RU2067725C1 (ru) Ультразвуковой воспламенитель
US4063872A (en) Universal burner
US4002431A (en) Nitrous oxide decomposition reactor
RU2256850C1 (ru) Устройство для сжигания топлива
RU2760607C1 (ru) Энергоэффективное микрофакельное горелочное устройство
RU2216689C1 (ru) Горелочное устройство
RU2168112C1 (ru) Газовая горелка
RU192543U1 (ru) Горелочное устройство
RU2812526C1 (ru) Парогазогенератор