RU29130U1 - Теплогенератор - Google Patents

Description

Объект - устройство ЩШШШЁ974 МКИ F 23 D 13/0°

Wiiiiiiiiiiii тр-26 в 23/02

&Ь&Зё&&::&и%1 Теплогенератор

Изобретение относится к технике получения теплоносителя для реализации различных технологических процессов, требующих равномерного нагрева внутреннего пространства, например таких как внепечная термическая обработка крупногабаритных полых изделий, сушка, термическая очистка и т.п.

Известна горелка, работающая на газообразном или жидком топливе, (1), включающая корпус, окружающий зону горения, сужающийся в сторону сопла, устройство для подачи топлива и сжатого воздуха к горелочному блоку.

Однако, простое получение высокоскоростного газового потока не может обеспечить равномерность распределения температуры внутри нагреваемого объекта, например при термообработке горизонтально расположенных емкостей.

Известен также теплогенератор, (2) включающий камеру сгорания, установленную коаксиально с кольцевым зазором в кожухе, патрубки для подвода холодных газов в зазор, смеситель на выходе камеры сгорания, огнеупорный рассекатель потока, сужающийся по ходу газов насадок

Однако, известное устройство не может обеспечить получение высокоскоростного потока газообразного теплоносителя.

Наиболее близким к заявленному является камера сгорания газотурбинного двигателя (3), включающая корпус, жаровую трубу с отверстиями, топливную форсунку, завихритель, диффузор подвода воздуха , выходное сопло .

Однако, известное устройство не может обеспечить получения равномерного температурного поля во внутреннем пространстве нагреваемого объекта а также возможность избирательного нагрева отдельных узлов или участков на его внутренней поверхности.

Задачами, на решение которых направлено заявленное устройство, является: получение равномерного температурного поля во внутреннем пространстве нагреваемого объекта а также возможность избирательного нагрева отдельных узлов или участков на его внутренней поверхности.

Поставленные задачи можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в получении изменяемого по направлению высокоскоростного теплового потока смеси воздуха с продуктами сгорания топлива имеющего равномерную температуру на выходе из камеры сгорания.

которого на выходе располагается топливный эжектор, а направляющий насадок имеет возможность как осевого перемещения так и вращения вокруг оси на 360 градусов.

Именно использование воздушного инжектора для подачи воздуха в камеру сгорания, внутри которого на выходе размещен топливный эжектор, а выходное сопло камеры сгорания снабжено направляющим тепловой поток насадком, имеющим возможность перемещения как вдоль оси камеры сгорания, так и вращения вокруг оси на 360 градусов и обеспечивает получение указанного технического результата.

Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «новизна.

Сравнение заявленного решения с другими техническими решениями не позволило выявить в них признаки, совпадающие с отличительными признаками от выбранного прототипа, следовательно, заявленное решение соответствует условию «изобретательский уровень.

Заявленное устройство представлено на рисунке фиг.1 и включает в себя воздушный инжектор 1, топливный эжектор 2, коллектор распределения воздуха 3 с регулирующими вентилями 4, 5, патрубки подачи воздуха к рабочему соплу 6 инжектора и топливному эжектору 2, снабженного регулирующим подачу топлива вентилем 7, камеру сгорания, состоящую из жаровой трубы 8, размещенной в кожухе 9, сопла 10. Жаровая труба 2 выполнена в виде цилиндрической обечайки, соединенной с переходным конусом 11. Во фронтовой части переходного конуса 11 установлен лопаточный завихритель 12. Сопло камеры сгорания 10 снабжено подвижным управляющим насадком 13, позволяющим изменять направление теплового потока. В переходном конусе жаровой трубы 11 имеется запальное отверстие 14. Все устройство вставлено в направляющую 15, позволяющую перемещение всего устройства. Воздух на устройство подается через трубопровод 16 от компрессора 18 на коллектор распределения воздуха 3, а топливо по трубопроводу 17 засасывается в топливный эжектор 2 из емкости 19.

На рис. Фиг 2. представлена схема установки устройства и включает нагреваемый обьект-1 направляющий насадок-2,направляющую устройства 3, уплотнитель -4, теплогенератор-5.

Работает устройство следующим образом

Воздух с определенными параметрами ( давлением и расходом) от компрессора 18 по воздушной магистрали 16 поступает в коллектор 3, где происходит его распределение.

При открывании вентиля 4 через рабочее сопло 6 сжатый воздух начинает поступать в инжектор 1, где инжектируя дополнительный обьем атмосферного воздуха вместе с ним частично подается через лопаточный завихритель 12 в жаровую трубу 8, частично в кольцевой зазор между наружной стенкой жаровой трубы 8 и кожухом 9 камеры сгорания. Воздух проходящий через кольцевой зазор участвует как в охлаждении стенок жаровой трубы 8 так и в дополнительной организации процесса горения, для чего жаровая труба имеете специальные отверстия.

При открывании вентиля 5 часть сжатого воздуха поступает в топливный эжектор 2, где за счет его эжектирующего воздействия при открывании вентиля 7 происходит захват топлива из топливной емкости 19 и подача его по топливной магистрали 17 в эжектор. Образовавшаяся в эжекторе2 топливно-воздушная смесь выбрасывается из его сопла в виде тонкодисперсных капель и поступает в жаровую трубу камеры сгорания, где подхватывается воздушно-вихревым потоком выходящим из лопаточного завихрителя 12. Происходит интенсивное одновременное перемешивание горючей смеси и воздушно-вихревых потоков, которые поджигаются через запальное отверстие 14. При этом в устройстве начинается процесс горения с образованием вихревого факела. Интенсивность горения регулируется вентилями подачи топлива 7. Сгоревшая, с образованием необходимого количества горячих газов, смесь воздуха с продуктами горения с большой скоростью продвигается вдоль оси жаровой трубы, и дополнительно смешиваясь с частью воздуха (вторичным воздухом), поступающего через специальные отверстия в ее корпусе выбрасываются через сопло 10 и подвижный управляющий насадок 13 во внутреннее пространство нагреваемого объекта, причем полученный высокотемпературный поток газообразного теплоносителя за счет вращения или продольного перемещения насадка 13 может менять свое направление.

Возможность получения необходимого количества газообразного теплоносителя в виде изменяемого по направлению высокоскоростного теплового потока позволяет осуществить более равномерный разогрев под термообработку корпусов стальных пустотелых сосудов и аппаратов по режиму высокого отпуска при изготовлении монтаже и ремонте, как на монтажной площадке так и на заводе изготовителе. Устройство расширяет диапазон применения внепечного нагрева, сушки или термической очистки за счет появления возможности избирательного нагрева отдельных узлов (патрубков, штуцеров, кольцевых или продольных швов и т.д.) или участков поверхности различных технологических объектов, что практически недостижимо при использовании других известных устройств. Теплогенератор прост по конструкции, надежен в работе и позволяет резко сократить затраты на проведение технологических операций по внепечному нагреву различных объектов. Теплогенератор может быть изготовлен в условиях слабооснащенных мастерских. Источники информации:

1.Патент Великобритании № 1475145, МКИ F 23 D 13/00 опубл. 1977 г.

2.А.с. СССР № 590573 МКИ F 26 В 23/02, опубл. 1978 г.

3 Ю.М.Пчелкин « Камеры сгорания газотурбинных двигателей, Москва, Машиностроение, 1973 г. с. 163, рис. 9.1 Авторы Лавров А.И. ) Ловырев П.Б. ////ftiPS Матюхин Ю.Е. Макшанов B.C. Бабкин В.А.

Формула изобретения:

Теплогенератор, включающий корпус, жаровую трубу с отверстиями, топливную форсунку , завихритель, диффузор подвода воздуха, выходное сопло , отличающееся тем,что подвод воздуха в камеру сгорания осуществляется воздушным инжектором внутри которого на выходе располагается топливный эжектор.

2.устройство по п. Отличающееся тем, что выходное сопло камеры сгорания снабжено направляющим тепловой поток насадком, имеющим возможность перемещения как вдоль оси камеры сгорания так и вращения вокруг оси на 360 градусов.

3.устройство по п.п. 1,2, отличающееся тем, что помещено в направляющую с возможностью перемещения в осевом направлении.

Claims (3)

1. Теплогенератор, включающий корпус, жаровую трубу с отверстиями, топливную форсунку, завихритель, диффузор подвода воздуха, выходное сопло, отличающийся тем, что подвод воздуха в камеру сгорания осуществляется воздушным инжектором, внутри которого на выходе располагается топливный эжектор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходное сопло камеры сгорания снабжено направляющим тепловой поток насадком, имеющим возможность перемещения как вдоль оси камеры сгорания, так и вращения вокруг оси на 360°.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что помещено в направляющую с возможностью перемещения в осевом направлении.