RU34233U1 - The device for preparing for burning the fuel mixture - Google Patents
The device for preparing for burning the fuel mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU34233U1 RU34233U1 RU2003119253/20U RU2003119253U RU34233U1 RU 34233 U1 RU34233 U1 RU 34233U1 RU 2003119253/20 U RU2003119253/20 U RU 2003119253/20U RU 2003119253 U RU2003119253 U RU 2003119253U RU 34233 U1 RU34233 U1 RU 34233U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel mixture
- rods
- dispersant
- rod
- flow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
1. Устройство для подготовки к сжиганию топливной смеси, содержащее, по меньшей мере, топливную емкость, трубопровод, трубопроводную арматуру, насос, диспергатор, отличающееся тем, что диспергатор содержит корпус с каналом для движения топливной смеси, и устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью, причем в канале расположена, по меньшей мере, одна перегородка для разделения потока топливной смеси и, по меньшей мере, часть устройств или все устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью, закреплены на вышеупомянутой перегородке или закреплены на перегородках, если их более одной и, кроме того, устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью выполнены в виде стержней.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубопровод выполнен, по меньшей мере, из двух элементов, между которыми расположен диспергатор, причем диспергатор содержит фланцы для соединения с элементами трубопровода.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что элементы трубопровода содержат, по меньшей мере, по одному фланцу для соединения с диспергатором.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубопроводная арматура содержит, по меньшей мере, одно устройство для перекрытия и регулирования потока топлива (задвижка, вентиль, кран).5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью, выполнены в виде стержней, и стержни содержат резьбу для закрепления на перегородке для разделения движущейся топливной смеси и/или на корпусе канала, причем резьба расположена у одного из концов стержня на участке протяженностью 0,1:0,9 длины стержня.6. Ус1. A device for preparing for burning a fuel mixture, containing at least a fuel tank, pipe, pipe fittings, pump, dispersant, characterized in that the dispersant contains a housing with a channel for moving the fuel mixture, and devices that cause cavitation when flowing around them the fuel mixture, and in the channel is located at least one partition for separating the flow of the fuel mixture and at least part of the devices or all devices that cause cavitation during flow around the fuel mixture is fixed s on the aforementioned partition or fixed on the partitions if there are more than one of them and, in addition, devices that cause cavitation when flowing around with the fuel mixture are made in the form of rods. 2. The device according to claim 1, characterized in that the pipeline is made of at least two elements between which there is a dispersant, and the dispersant contains flanges for connection with the elements of the pipeline. The device according to claim 2, characterized in that the elements of the pipeline contain at least one flange for connection with a dispersant. The device according to claim 1, characterized in that the pipe fitting contains at least one device for shutting off and regulating the flow of fuel (valve, valve, valve). The device according to claim 1, characterized in that the device that causes cavitation during flow around the fuel mixture is made in the form of rods, and the rods contain threads for fastening on a partition to separate the moving fuel mixture and / or on the channel body, the thread being located at one from the ends of the rod in a section with a length of 0.1: 0.9 of the length of the rod. 6. Us
Description
Уровень техникиState of the art
Известно устройство для подготовки к сжиганию топлива (является аналогом), описанное в Патенте РФ «Способ работы котельной установки /1/. Устройство содержит водогрейный котел, генерирующий пар, трубопровод подачи мазута в топку, трубопровод подачи пара в смеситель мазута и пара.A device for preparing for fuel combustion (is an analogue), described in the RF Patent "Method of operation of a boiler plant / 1 /. The device comprises a steam boiler generating steam, a fuel oil supply pipe to a furnace, a steam supply pipe to a fuel oil and steam mixer.
С существенными признаками заявленной полезной модели совпадает следующий признак аналога: содержит трубопровод.With the essential features of the claimed utility model, the following attribute of the analogue coincides: contains a pipeline.
Недостатком аналога является: относительно большие габариты и материалоемкость устройства. водяного пара, трубопровод подачи воды, а также диспергатор, выполненный вThe disadvantage of an analogue is: relatively large dimensions and material consumption of the device. water vapor, a water supply pipe, as well as a dispersant made in
виде изогнутого трубопровода, содержащего линейные участки и гибы. Диспергатор содержит штуцеры для ввода мазута, воды и водяного пара, а также устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью.a curved pipeline containing linear sections and bends. The dispersant contains fittings for the input of fuel oil, water and water vapor, as well as devices that cause cavitation when they flow around the fuel mixture.
С существенными признаками заявленной полезной модели совпадают следующие признаки аналога: содержит трубопровод, диспергатор, устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью.With the essential features of the claimed utility model, the following features of the analogue coincide: contains a pipeline, a dispersant, devices that cause cavitation when flowing around them with a fuel mixture.
Недостатком аналога является: относительно большие габариты и материалоемкость диспергатора и устройства в целом.The disadvantage of the analogue is: the relatively large size and material consumption of the dispersant and the device as a whole.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели (прототипом) является устройство для подготовки к сжиганию топливной смеси, содержащее, по меньшей мере, топливную емкость, трубопровод, трубопроводную арматуру, насос, диспергатор /3/. Дополнительно устройство содержит подогреватель для получения насыщенного пара. Диспергатор выполнен в виде аппарата для эмульгирования, подогрева и повышения давления в трубопроводе подачи мазута к форсунке (аппарата Фисенко-Транссоник).The closest in technical essence to the claimed utility model (prototype) is a device for preparing for burning a fuel mixture, containing at least a fuel tank, pipeline, pipe fittings, pump, dispersant / 3 /. Additionally, the device contains a heater for producing saturated steam. The dispersant is made in the form of an apparatus for emulsification, heating and pressure increase in the pipeline for supplying fuel oil to the nozzle (apparatus Fisenko-Transsonik).
С существенными признаками заявленной полезной модели совпадают следующие признаки прототипа: устройство для подготовки к сжиганию топливной смеси, содержащее, по меньшей мере, топливную емкость, трубопровод, трубопроводную арматуру, насос, диспергатор.The essential features of the claimed utility model coincide with the following features of the prototype: a device for preparing for burning a fuel mixture, containing at least a fuel tank, a pipeline, pipe fittings, a pump, a dispersant.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
а) относительно большие габариты и материалоемкость, а также сложность конструкции аппарата Фисенко-Транссоник и в целом устройства для подготовки к сжиганию топливной смеси. Для уменьшения габаритов и упрощения конструкции устройства, целесообразно было бы заменить аппарат Фисенко-Транссоник наa) the relatively large dimensions and material consumption, as well as the complexity of the design of the apparatus Fisenko-Transsonic and in general the device for preparing for burning the fuel mixture. To reduce the size and simplify the design of the device, it would be advisable to replace the Fisenko-Transsonic apparatus with
2 диспергатор, содержащий простые по конструкции тела, вызывающие кавитацию и в котором отсутствовали бы подвижные детали; в) малый срок службы и низкая надежность работы аппарата ФисенкоТранссоник в силу его конструктивной сложности. Сущность полезной модели Заявленная полезная модель направлена на решение следующей задачи: повышение эффективности работы устройства для подготовки к сжиганию топливной смеси. При осуществлении полезной модели могут быть получены следующие технические результаты: уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства для подготовки к сжиганию топливной смеси, увеличение долговечности и надежности работы устройства для подготовки к сжиганию топливной смеси. Указанные технические результаты достигаются тем, что устройство для подготовки к сжиганию топливной смеси содержит, по меньшей мере, топливную емкость, трубопровод, трубопроводную арматуру, насос, диспергатор, и при этом диспергатор содержит корпус с каналом для движения топливной смеси, и устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью, причем в канале расположена, по меньшей мере, одна перегородка для разделения потока топливной смеси и, по меньшей мере, часть устройств или все устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью, закреплены на вышеупомянутой перегородке или закреплены на перегородках, если их более одной и, кроме того, устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью выполнены в виде стержней. &&3//&J53 3 От наиболее близкого аналога (прототипа) полезная модель отличается следующей совокупностью признаков: диспергатор содержит корпус с каналом для движения топливной смеси, и устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью, причем в канале расположена, по меньшей мере, одна перегородка для разделения потока топливной смеси и, по меньшей мере, часть устройств или все устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью, закреплены на вышеупомянутой перегородке или закреплены на перегородках, если их более одной и, кроме того, устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью выполнены в виде стержней. Далее в тексте дано пояснение некоторым терминам. Так под термином канал понимается полое пространство или полость, например, в виде трубы. Под термином перегородка понимается то, что отделяет одно от другого, является преградой между чем-либо, в частности между разделенными потоками топливной смеси. Ниже приводятся признаки, характеризующие полезную модель лишь в частных случаях её исполнения. Эти признаки в совокупности с существенными признаками полезной модели обеспечат получение всех технических результатов полезной модели, а также частных технических результатов. С целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства трубопровод выполнен, по меньшей мере, из двух элементов, между которыми расположен диспергатор, причем диспергатор содержит фланцы для соединения с элементами трубопровода. С целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства элементы трубопровода содержат, по меньшей мере, по одному фланцу для соединения с диспергатором. J&B/S&JS3 4 С целью упрощения конструкции и повышения надежности работы2 a dispersant containing simple in construction bodies that cause cavitation and in which there would be no moving parts; c) short service life and low reliability of the FisenkoTranssonik apparatus due to its structural complexity. The essence of the utility model The claimed utility model is aimed at solving the following problem: improving the efficiency of the device to prepare for burning the fuel mixture. When implementing a utility model, the following technical results can be obtained: reducing the dimensions and simplifying the design of the device for preparing for burning the fuel mixture, increasing the durability and reliability of the device for preparing for burning the fuel mixture. These technical results are achieved in that the device for preparing for burning the fuel mixture contains at least a fuel tank, pipe, pipe fittings, pump, dispersant, and the dispersant contains a housing with a channel for moving the fuel mixture, and devices that cause cavitation when flowing around the fuel mixture, and in the channel there is at least one partition for separating the flow of the fuel mixture and at least part of the devices or all devices that cause cavitation when percolation of the fuel mixture, fixed to the aforementioned partition or partitions are fixed to, if more than one and, moreover, devices, causing cavitation in the flow of fuel mixture formed in the form of rods. && 3 // & J53 3 The utility model differs from the closest analogue (prototype) by the following set of features: the dispersant contains a housing with a channel for moving the fuel mixture, and devices that cause cavitation when they flow around the fuel mixture, and at least one is located in the channel a partition for separating the flow of the fuel mixture and at least part of the devices or all devices that cause cavitation when they flow around the fuel mixture are fixed to the aforementioned partition or fixed to the partitions, if more than one and, moreover, the device for causing cavitation in the flow of fuel mixture formed in the form of rods. Further in the text, some terms are explained. So the term channel refers to a hollow space or cavity, for example, in the form of a pipe. The term baffle is understood to mean that separates one from another, is an obstacle between something, in particular between the separated flows of the fuel mixture. The following are signs that characterize a utility model only in particular cases of its execution. These features, together with the essential features of a utility model, will provide all the technical results of the utility model, as well as particular technical results. In order to simplify the design and increase the reliability of the device, the pipeline is made of at least two elements between which the dispersant is located, and the dispersant contains flanges for connection with the elements of the pipeline. In order to simplify the design and increase the reliability of the device, the elements of the pipeline contain at least one flange for connection with a dispersant. J & B / S & JS3 4 In order to simplify the design and increase reliability
устройства трубопроводная арматура содержит, по меньшей мере, одно устройство для перекрытия и регулирования потока топлива (задвижка, вентиль, кран). Кроме того, устройство содержит теплообменники или подогреватели топлива, топливной смеси, воды. Причем вода идет на смешение с топливом, в частности с мазутом для обогрева топлива.The device valves include at least one device for shutting off and regulating the flow of fuel (valve, valve, valve). In addition, the device contains heat exchangers or heaters for fuel, fuel mixture, water. Moreover, the water is mixed with fuel, in particular with black oil for heating fuel.
Диспергатор (в технике может называться кавитатором), расположенный в устройстве, может быть выполнен таким образом, что устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью (в частности, водотопливной смесью), выполнены в виде стержней, и стержни содержат резьбу для закрепления на перегородке и/или на корпусе канала, причем резьба расположена у одного из концов стержня на участке протяженностью 0.1:0.9 длины стержня. Наличие резьбы позволяет упростить процесс закрепления стержней на перегородках и корпусе. Кроме того, наличие резьбы на стержнях позволяет регулировать длину той части стержня, которая обтекается топливной смесью (находится под воздействием потока топливной смеси). В процессе эксплуатации диспергатора, во время его регламента резьбовое соединение стержней с корпусом и перегородками позволит оперативно заменять поврежденные стержни.The dispersant (in the technique may be called a cavitator) located in the device can be made in such a way that the devices that cause cavitation when they are surrounded by a fuel mixture (in particular, a water-fuel mixture) are made in the form of rods, and the rods contain threads for fixing on the partition and / or on the channel body, moreover, the thread is located at one of the ends of the rod in a section with a length of 0.1: 0.9 of the length of the rod. The presence of thread allows you to simplify the process of fixing the rods on the partitions and the body. In addition, the presence of a thread on the rods allows you to adjust the length of the part of the rod that flows around the fuel mixture (under the influence of the flow of the fuel mixture). During operation of the dispersant, during its regulation, the threaded connection of the rods with the body and partitions will allow you to quickly replace damaged rods.
Диспергатор, расположенный в устройстве, может быть выполнен таким образом, что по меньшей мере один из вышеупомянутых стержней в поперечном сечении выполнен в форме окружности или овала, а на его боковой поверхности, свободной от резьбы, нанесено рифление, в частности, сетчатое рифление. Овальные и круглые формы поперечных сечений стержней позволяют обеспечить эффективный процесс диспергирования, причем в зависимости от требуемой формы зоны (области) кавитации за стержнем могут быть выбраны стержни с поперечным сечением в виде овала или в виде окружности. ВыполнениеThe dispersant located in the device can be made in such a way that at least one of the aforementioned rods in cross section is made in the form of a circle or oval, and corrugation, in particular, mesh corrugation, is applied on its side surface free from thread. Oval and round cross-sectional shapes of the rods allow for an efficient dispersion process, and depending on the desired shape of the cavitation zone (region) behind the rod, rods with a cross-section in the form of an oval or in the form of a circle can be selected. Performance
J&3&4&3J & 3 & 4 & 3
5 4 поверхности стержня с рифлением позволит повысить эффективность диспергирования за счет участия в этом процессе кромок борозд рифления. Диспергатор, расположенный в устройстве, может быть выполнен таким образом, что по меньшей мере два стержня выполнены различными по длине, причем отношение максимальной длины одного стержня к минимальной длине другого стержня принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Это позволит формировать сложную пространственную структуру диспергирования внутри канала в потоке топливной смеси. Кроме того, например, чередование длинных и коротких стержней на перегородке по её длине или ширине позволит уйти от разрушительных резонансных явлений в процессе работы диспергатора. Диспергатор, расположенный в устройстве, может быть выполнен таким образом, что по меньшей мере два стержня выполнены с различными диаметрами поперечных сечений, проходящих на одинаковом расстоянии от концов стержней, у которых расположены резьбы, причем отношение максимального диаметра одного стержня к минимальному диаметру другого стержня принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Чередование стержней с различными диаметрами, расположенных на перегородке по её длине или ширине, позволит уйти от разрушительных резонансных явлений в процессе работы диспергатора. За стержнями с различными диаметрами будут образовываться различные по величине зоны кавитации с различными динамическими характеристиками, что и позволит эффективно бороться с разрушительными резонансами во время работы диспергатора. Диспергатор, расположенный в устройстве, может быть выполнен таким образом, что, по меньшей мере, один из вышеупомянутых стержней выполнен по длине с переменным поперечным сечением, причем отношение максимальной площади поперечного сечения стержня к минимальной площади поперечного сечения стержня принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Это5 4 the surface of the rod with corrugation will improve the dispersion efficiency due to the participation in this process of the edges of the grooves of the corrugation. The dispersant located in the device can be made in such a way that at least two rods are made different in length, and the ratio of the maximum length of one rod to the minimum length of the other rod takes (has) a value from the range from 1.01 to 100. This will allow to form a complex spatial structure of dispersion inside the channel in the flow of the fuel mixture. In addition, for example, the alternation of long and short rods on a partition along its length or width will allow avoiding destructive resonance phenomena during the operation of the dispersant. The dispersant located in the device can be made in such a way that at least two rods are made with different diameters of cross sections passing at the same distance from the ends of the rods with threads, and the ratio of the maximum diameter of one rod to the minimum diameter of another rod takes (has) a value from the range from 1.01 to 100. The alternation of rods with different diameters located on the partition along its length or width will allow avoiding destructive resonance phenomena laziness in the process of the dispersant. Behind the rods with different diameters, cavitation zones of various sizes with different dynamic characteristics will be formed, which will effectively deal with destructive resonances during the operation of the dispersant. The dispersant located in the device can be made in such a way that at least one of the above-mentioned rods is made along a length with a variable cross-section, and the ratio of the maximum cross-sectional area of the rod to the minimum cross-sectional area of the rod takes (has) a value from the range from 1.01 to 100. This
позволит формировать сложную пространственную динамическую структуру потока топливной смеси в процессе диспергирования, повысить эффективность перемешивания компонентов топливной смеси, например, мазута и воды или мазута, воды и водяного пара, а также предотвратить разрушение поверхности проточного канала.it will allow to form a complex spatial dynamic structure of the fuel mixture flow during the dispersion process, to increase the mixing efficiency of the components of the fuel mixture, for example, fuel oil and water or fuel oil, water and water vapor, and also to prevent the destruction of the surface of the flow channel.
Диспергатор, расположенный в устройстве, может быть выполнен таким образом, что в канале расположено 1:10 перегородок, причем при количестве перегородок более одной, по меньшей мере две перегородки расположены одна над другой, параллельно друг-другу или под углом от 0.0001 рад до 1 рад друг к другу, и, кроме того, перегородки жестко закреплены в корпусе. Это позволит существенно уменьшить габариты диспергатора, в частности, его длину при неизменном количестве стержней. Размещение перегородок вдоль потока (параллельно оси потока) параллельно друг-другу позволит организовать достаточно стабильное течение топливной смеси между перегородками, причем параметры потока между всеми перегородками будут практически идентичными. Закрепление перегородки или перегородок под углом к потоку позволит вносить требуемые возмущения в поток. Закрепление перегородок под углом друг к другу позволит создавать между перегородками зоны повышенного давления (при сужении потока) или зоны пониженного давления (при расширении потока).The dispersant located in the device can be made in such a way that 1:10 partitions are located in the channel, and with the number of partitions more than one, at least two partitions are located one above the other, parallel to each other or at an angle from 0.0001 rad to 1 glad to each other, and, in addition, the partitions are rigidly fixed in the housing. This will significantly reduce the size of the dispersant, in particular, its length with an unchanged number of rods. Placing the partitions along the flow (parallel to the flow axis) parallel to each other will allow a fairly stable flow of the fuel mixture between the partitions, and the flow parameters between all partitions will be almost identical. Securing the partitions or partitions at an angle to the flow will allow introducing the required disturbances into the flow. Fixing the partitions at an angle to each other will allow creating zones of increased pressure (when the flow is narrowing) or zones of reduced pressure (when the flow is expanding) between the partitions.
Диспергатор, расположенный в устройстве, может быть выполнен таким образом, что канал для движения топливной смеси выполнен по длине с переменным проточным (проходным) сечением, причем отношение максимальной площади проточного сечения к минимальной площади проточного сечения принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Это позволит повысить эффективность диспергирования, уменьшить количество стержней, вызывающихThe dispersant located in the device can be made in such a way that the channel for the movement of the fuel mixture is made along the length with a variable flow (through) section, and the ratio of the maximum flow area to the minimum flow area takes (has) a value from the range from 1.01 to 100. This will improve the dispersion efficiency, reduce the number of rods that cause
3№3//& J33 # 3 // & J3
7 кавитацию, и тем самым уменьшить гидравлическое сопротивление проточного7 cavitation, and thereby reduce the flow resistance
канала диспергатора.channel dispersant.
Таким образом, цель полезной модели достигнута.Thus, the goal of the utility model is achieved.
Перечень фигур чертежейList of drawings
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами:The essence of the utility model is illustrated by graphic materials:
На фиг.1 представлена схема устройства для подготовки к сжиганию топливной смеси. Устройство содержит диспергатор 27, теплообменники 28 и 29, топливную емкость 30, водяную емкость 31Figure 1 presents a diagram of a device for preparing for burning a fuel mixture. The device comprises a dispersant 27, heat exchangers 28 and 29, a fuel tank 30, a water tank 31
На фиг.2 представлена схема соединения диспергатора 27 с элементами трубопровода 32 и 33 по средством фланцев 34 и 35.Figure 2 presents the connection diagram of the dispersant 27 with the elements of the pipeline 32 and 33 by means of flanges 34 and 35.
На Фиг.З представлена схема диспергатора, в частности, продольный разрез диспергатора, содержащего корпус 1, и устройства 2-6, вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью.On Fig.3 presents a diagram of a dispersant, in particular, a longitudinal section of a dispersant containing a housing 1, and a device 2-6, causing cavitation during flow around the fuel mixture.
На Фиг.4 представлено устройство, вызывающее кавитацию. Устройство выполнено в виде стержня с переменным поперечным сечением по длине стержня. Все поперечные сечения стержня, не проходящие через резьбу, выполнены в виде окружности. На боковой поверхности стержня, не занятой резьбой, нанесено сетчатое рифление 19.Figure 4 presents the device that causes cavitation. The device is made in the form of a rod with a variable cross-section along the length of the rod. All cross-sections of the rod that do not pass through the thread are made in the form of a circle. On the side surface of the rod, not occupied by thread, applied mesh corrugation 19.
На фиг.5 представлено устройство, вызывающее кавитацию. Устройство выполнено в виде стержня с переменным поперечным сечением по длине стержня. Все поперечные сечения стержня, не проходящие через резьбу, выполнены в виде овалов.Figure 5 presents the device that causes cavitation. The device is made in the form of a rod with a variable cross-section along the length of the rod. All cross-sections of the rod that do not pass through the thread are made in the form of ovals.
На фиг.6 представлен диспергатор, у которого канал для движения топливной смеси выполнен по длине с переменным проточным (проходным)Figure 6 presents the dispersant, in which the channel for the movement of the fuel mixture is made along the length with a variable flow (through)
8 сечением. Сечение 20 - большее проходное сечение, сечение 21 - меньшее8 section. Section 20 is a larger bore, section 21 is a smaller
проходное сечение.passage section.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной моделиInformation confirming the feasibility of implementing a utility model
Устройство для подготовки к смешению топливной смеси изображено на фиг.1 (на фиг.1 представлена одна из возможных схем устройства). Устройство содержит диспергатор 27, топливную емкость 30, водяную емкость 31. Топливная емкость содержит вентиль 36 для заправки емкости топливом и соединения её с атмосферой во время работы устройства, вентиль 37 для соединения с насосом 51 и элементом трубопровода 38. Трубопровод 38 соединен с емкостью 67 (в которой смешиваются топливо с водой). Емкость 67 через вентиль 53, фильтр 54, насос 39, трубопровод 40, теплообменник 28, вентиль 55 соединена с диспергатором 27. Диспергатор 27 через вентиль 58, вентиль 62 и трубопровод 61 соединен с форсункой (горелкой) 42. Кроме того, диспергатор 27 шунтирован трубопроводом 45 (через вентиль 56), который соединен с пробоотборником 41 топливной смеси через вентиль 68. Дополнительно диспергатор 27 через вентиль 58, вентиль 57, трубопровод 48 соединен с емкостью 67. Трубопровод 61 через вентиль 66 и трубопровод 47 соединен с емкостью 67.A device for preparing for mixing the fuel mixture is shown in figure 1 (figure 1 presents one of the possible schemes of the device). The device comprises a dispersant 27, a fuel tank 30, a water tank 31. The fuel tank contains a valve 36 for filling the tank with fuel and connecting it to the atmosphere during operation of the device, a valve 37 for connecting to the pump 51 and the pipe element 38. The pipe 38 is connected to the tank 67 (in which fuel and water are mixed). Capacity 67 through valve 53, filter 54, pump 39, pipe 40, heat exchanger 28, valve 55 is connected to disperser 27. Dispersant 27 through valve 58, valve 62 and pipe 61 is connected to the nozzle (burner) 42. In addition, dispersant 27 is shunted pipeline 45 (through valve 56), which is connected to the sampler 41 of the fuel mixture through valve 68. Additionally, dispersant 27 through valve 58, valve 57, pipe 48 is connected to tank 67. Pipeline 61 through valve 66 and pipe 47 is connected to tank 67.
На входе в диспергатор 27 установлены датчик температуры 49, датчик давления 63. На выходе диспергатора установлены датчик температуры 64 и датчик давления 65.At the entrance to the dispersant 27, a temperature sensor 49, a pressure sensor 63 are installed. At the output of the dispersant, a temperature sensor 64 and a pressure sensor 65 are installed.
Водяная емкость 31 содержит вентиль 43 для заправки емкость водой (в частности, технической водой) и соединения её с атмосферой во время работы устройства. Емкость 31 через вентиль 44, насос 50, трубопровод 46, теплообменник 29 соединена с емкостью 67.The water tank 31 includes a valve 43 for filling the tank with water (in particular, industrial water) and connecting it to the atmosphere during operation of the device. Capacity 31 through valve 44, pump 50, pipe 46, heat exchanger 29 is connected to capacity 67.
9 Устройство может работать при работающем насосе 39 не работающих9 The device can work with the pump running 39 not working
насосах 50 и 51. В этом случае схема устройства упрощается.pumps 50 and 51. In this case, the device diagram is simplified.
Диспергатор 27 в устройстве соединен с элементами трубопровода 32 и 33 посредством фланцев 34 и 35. Элементы трубопровода 32 и 33 содержат фланцы 59 и 60 (см. фиг.2).The dispersant 27 in the device is connected to the elements of the pipeline 32 and 33 through the flanges 34 and 35. The elements of the pipeline 32 and 33 contain the flanges 59 and 60 (see figure 2).
Диспергатор 27 содержит корпус 1 с каналом для движения топливной смеси 22 и устройства 2-6 (см. фиг.З), вызывающие кавитацию при обтекании их топливной смесью. Устройства 2, 3, 4 и 6 закреплены на перегородках. Устройство 5 закреплено на корпусе канала. В срединном участке канала расположены перегородки 7-16, на которых закреплены устройства, вызывающие кавитацию. К трубопроводу диспергатор крепится по средством фланцев (крепится фланцами) 17 и 18. Устройства 2-6, вызывающие кавитацию, выполнены в виде стержней. Перегородки 7 и 8 закреплены в канале диспергатора параллельно друг-другу и оси 23 канала 22. Перегородка 9 закреплена под углом 24 к перегородке 8. Перегородки 10-16 закреплены в канале параллельно друг-другу под углом 25 к оси 23 канала 22.Dispersant 27 contains a housing 1 with a channel for the movement of the fuel mixture 22 and device 2-6 (see Fig.Z), causing cavitation during flow around the fuel mixture. Devices 2, 3, 4, and 6 are mounted on partitions. The device 5 is mounted on the channel body. In the middle section of the channel, partitions 7-16 are located on which cavitation causing devices are fixed. The dispersant is attached to the pipeline by means of flanges (fastened by flanges) 17 and 18. The devices 2-6 that cause cavitation are made in the form of rods. Partitions 7 and 8 are fixed in the channel of the dispersant parallel to each other and the axis 23 of the channel 22. The partition 9 is fixed at an angle 24 to the partition 8. The partitions 10-16 are fixed in the channel parallel to each other at an angle of 25 to the axis 23 of the channel 22.
Устройство для подготовки к смешению топливной смеси работает следующим образом.A device for preparing for mixing the fuel mixture works as follows.
При открытых вентилях 52, 36 и 37 топливо из емкости 30 через вентиль 37, с помощью насоса 51 по трубопроводу 38 подается в емкость 67. При открытых вентилях 43 и 44 вода из емкости 31 через вентиль 44, с помощью насоса 50 по трубопроводу 46, через нагреватель 29 подается в емкость 67. Далее полученная смесь топлива с подогретой водой из емкости 67 через вентиль 53, фильтр 54 с помощью насоса 39 по трубопроводу 40, через нагреватель 28, вентиль 55, диспергатор 27, вентиль 58, вентиль 57 по трубопроводу 48 подается обратно в емкость 67. В процессе циркуляции топливной смеси периодически осуществляютWith the open valves 52, 36 and 37, the fuel from the tank 30 through the valve 37, using the pump 51 through the pipe 38 is supplied to the tank 67. With the open valves 43 and 44, the water from the tank 31 through the valve 44, using the pump 50 through the pipe 46, through the heater 29 is supplied to the tank 67. Next, the resulting mixture of fuel with heated water from the tank 67 through the valve 53, the filter 54 using the pump 39 through the pipe 40, through the heater 28, the valve 55, the dispersant 27, the valve 58, the valve 57 through the pipe 48 fed back to the tank 67. In the process of circulation of the fuel mixture per odic performed
10 отбор проб топливной смеси через пробоотборник 41 при открытом вентиле 68.10 sampling of the fuel mixture through the sampler 41 with the valve 68 open.
По отобранным пробам судят о качестве диспергации. После образования гомогенной высокостабильной и мелкодисперсной водо-топливной (в частности, водо-мазутной) эмульсии открывают вениль 62 и закрывают вентиль 57. После этого топливная смесь по трубопроводу 61 подается в форсуну 42 (или на горелку в котел), где её воспламеняют. Подачу топливной смеси в форсунку регулируют вентилями 62, 57 и 66. В последнем случае через вентиль 66 и трубопровод 47 осуществляют сброс топливной смеси в емкость 67.The selected samples judge the quality of dispersion. After the formation of a homogeneous highly stable and finely divided water-fuel emulsion (in particular, water-oil fuel) emulsions, open the vanilla 62 and close the valve 57. After that, the fuel mixture is piped to the nozzle 42 (or to the burner to the boiler), where it is ignited. The supply of the fuel mixture to the nozzle is controlled by valves 62, 57 and 66. In the latter case, through the valve 66 and pipeline 47, the fuel mixture is dumped into the tank 67.
Режимы работы диспергатора контролируют по приборам 49, 63, 64 и 65.The operating modes of the dispersant are controlled by devices 49, 63, 64 and 65.
Процентное отношение воды в топливной смеси поддерживается на уровне 20:30%. Регулировку подачи воду осуществляют с помощью вентиля 44.The percentage of water in the fuel mixture is maintained at 20: 30%. The adjustment of the water supply is carried out using valve 44.
Диспергатор 27 работает следующим образом. Топливная смесь, в частности мазут и вода (водотопливная смесь), подается в диспергатор, например, со стороны фланца 18 (см. фиг. 3). Перемешивание мазута с водой и диспергирование топливной смеси происходит в процессе её взаимодействия с устройствами, вызывающими кавитацию (стержнями), а именно в процессе обтекания топливной смесью этих стержней. Стержни, расположенные в канале для движения топливной смеси, сужают его проходное сечение. Двигаясь по каналу, топливная смесь обтекает стержни и при этом её скорость увеличивается, а давление в потоке уменьшается. Уменьшение давления вызывает появление паровых пузырьков. В дальнейшем топливная смесь попадает в область повышенного давления (по течению в область за стержнями) и паровые пузырьки с силой охлопываются, обеспечивая при этом эффективное перемешивание смеси и её диспергирование.Dispersant 27 operates as follows. The fuel mixture, in particular fuel oil and water (water-fuel mixture), is supplied to the dispersant, for example, from the side of the flange 18 (see Fig. 3). Mixing of fuel oil with water and dispersion of the fuel mixture occurs in the process of its interaction with devices that cause cavitation (rods), namely in the process of flowing around these rods with the fuel mixture. The rods located in the channel for the movement of the fuel mixture, narrow its bore. Moving along the channel, the fuel mixture flows around the rods and at the same time its speed increases and the pressure in the stream decreases. The decrease in pressure causes the appearance of steam bubbles. Subsequently, the fuel mixture falls into the high-pressure region (downstream to the region behind the rods) and the vapor bubbles collapse with force, providing effective mixing of the mixture and its dispersion.
Согласно Закону Бернулли, в любой жидкости (и в жидкой топливной смеси в том числе) энергия постоянна вдоль линии тока. При увеличении скоростиAccording to the Bernoulli Law, in any liquid (including the liquid fuel mixture), the energy is constant along the streamline. With increasing speed
e2Z%jg&3 и движения жидкости понижается местное давление (пропорционально квадратуe2Z% jg & 3 and local fluid pressure decreases (proportional to the square
скорости). Всякая частица жидкости, движущаяся по искривленной линии тока, например, огибающей стержень, ускоряется и претерпевает понижение местного давления. Если давление снижается до давления насыщенного пара, то возникает кавитация.speed). Any fluid particle moving along a curved streamline, for example, an envelope of a rod, accelerates and undergoes a decrease in local pressure. If the pressure drops to saturated vapor pressure, cavitation occurs.
В случае жидкости, текущей по сужающемуся каналу (см. фиг.6), согласно закону сохранения массы (уравнению неразрывности), скорость жидкости увеличивается в местах сужения канала (это в сечении 21 и в сечении 26, где расположены стержни), и там также возникает кавитация.In the case of a fluid flowing along a narrowing channel (see Fig. 6), according to the law of conservation of mass (continuity equation), the fluid velocity increases at the narrowing of the channel (this is in section 21 and section 26, where the rods are located), and there also cavitation occurs.
При обтекании стержня потоком топливной смеси местное давление у боковой поверхности стержня понижается до давления образования пара. На боковой поверхности стержня появляются (зарождаются) кавитационные каверны. Пузыри растут, смещаясь в направлении течения. Такой тип кавитации называется нестационарной (сбегающей) пузырьковой кавитацией. При обтекании стержня через его торец пузыри концентрируются на торце стержня. Кавитация может происходить в зоне вихрей, образующихся в местах пониженного давления (её называют вихревой кавитацией). Вихревая кавитация наблюдается позади стержня. Возможно одновременное возникновение всех вышеописанных типов кавитации.When a stream of fuel mixture flows around the rod, the local pressure at the side surface of the rod decreases to the vapor formation pressure. Cavitation cavities appear (nucleate) on the side surface of the rod. Bubbles grow, shifting in the direction of flow. This type of cavitation is called non-stationary (runaway) bubble cavitation. When a rod flows around its end, the bubbles concentrate on the end of the rod. Cavitation can occur in the zone of vortices formed in places of low pressure (it is called vortex cavitation). Vortex cavitation is observed behind the rod. Possible simultaneous occurrence of all the above types of cavitation.
Большая энергия, рассеиваемая при охлопывании кавитационных пузырей, может приводить к повреждению поверхностей стержней, поверхностей перегородок и корпуса. В связи с чем в полезной модели предлагается стержни крепить на перегородках, а также снабжать стержни резьбой для их оперативной замены. Масштабы такого явления, называемого гидравлической эрозией, могут быть разными - от точечной поверхностной эрозии после многих лет эксплуатации диспергатора до выхода его из строя. Кавитация на стержнях можетThe large energy dissipated by the cooling of cavitation bubbles can damage the surfaces of the rods, the surfaces of the partitions, and the housing. In this connection, the utility model proposes to fix the rods on the partitions, as well as supply the rods with thread for their quick replacement. The magnitude of this phenomenon, called hydraulic erosion, can be different - from point surface erosion after many years of operation of the dispersant to its failure. Cavitation on the rods can
eg&jtf&KSeg & jtf & KS
12 вызывать периодические колебания давления, действующего на корпус12 cause periodic fluctuations in pressure acting on the housing
диспергатора. Кавитационная вибрация диспергатора создает дискомфортные условия для людей, находящихся вблизи работающего диспергатора, а также приводить к выходу из строя системы топливоподачи, например, вследствие разрушения сварных швов, запорной арматуры и т.п. Снижение вибрации достигается применением в диспергаторе стержней различной длины, диаметра, формы в поперечном сечении, а также расположение под различными углами друг к другу перегородок. Эти меры позволяют «уйти от резонанса (в том числе от разрушающего резонанса) и вибрации, что увеличивает срок службы диспергатора.dispersant. Cavitation vibration of the dispersant creates uncomfortable conditions for people near the operating dispersant, as well as lead to failure of the fuel supply system, for example, due to the destruction of welds, shutoff valves, etc. Vibration reduction is achieved by using rods of various lengths, diameters, cross-sectional shapes in the dispersant, as well as the arrangement of partitions at different angles to each other. These measures allow you to “get away from resonance (including destructive resonance) and vibration, which increases the life of the dispersant.
Кавитация увеличивает гидродинамическое сопротивление. В связи с этим целесообразно применение стержней с минимальным лобовым сопротивлением, а именно применение стержней круглой и овальной формы в поперечном сечении.Cavitation increases hydrodynamic resistance. In this regard, it is advisable to use rods with minimal drag, namely the use of rods of round and oval shape in cross section.
Стержни содержат резьбу для закрепления на перегородке или на корпусе канала, причем резьба расположена у одного из концов стержня на участке протяженностью 0.1:0.9 длины стержня. При использовании стержней длиной, например, 50мм протяженность участка с резьбой может быть от 5мм до 45мм.The rods contain a thread for fixing on a partition or on the channel body, and the thread is located at one of the ends of the rod in a section with a length of 0.1: 0.9 of the length of the rod. When using rods with a length of, for example, 50 mm, the length of the threaded section can be from 5 mm to 45 mm.
Стержни могут быть выполнены различными по длине, причем отношение максимальной длины одного стержня к минимальной длине другого стержня принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Если длина одного стержня составляет величину 5мм и он является наименьшим по длине, то длина наибольшего стержня может составлять величину от 5.05мм до 500мм. Применение таких стержней целесообразно в диспергаторе с диаметром канала 1.2м, содержащем одну перегородку, проходящую по центру канала. Стержни закрепляются как на перегородке, так и на стенке канала.The rods can be made different in length, and the ratio of the maximum length of one rod to the minimum length of another rod takes (has) a value from 1.01 to 100. If the length of one rod is 5 mm and it is the shortest, the length of the largest rod can make a value from 5.05mm to 500mm. The use of such rods is advisable in a disperser with a channel diameter of 1.2 m, containing one partition passing through the center of the channel. The rods are fixed both on the partition and on the channel wall.
J&&&&3J &&&& 3
13 ч Стержни могут быть выполнены с различными диаметрами поперечных сечений, проходящих на одинаковом расстоянии от концов стержней, у которых расположены резьбы, причем отношение максимального диаметра одного стержня к минимальному диаметру другого стержня принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Если диаметр одного стержня составляет величину 5мм и он является наименьшим по диаметру, то диаметр наибольшего стержня может составлять величину от 5.05мм до 500мм. Применение таких стержней целесообразно в диспергаторе с диаметром канала от 700мм до 1500мм. Стержни могут выполняться по длине с переменным поперечным сечением, причем отношение максимальной площади поперечного сечения стержня к минимальной площади поперечного сечения стержня принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Например площадь поперечного сечения стержня по длине может изменяться в диапазоне от 1мм2 до 1.1мм2 или в диапазоне от 1мм2 до 100мм2 . Поперечное сечение может увеличиваться в направлении от одного конца стержня к другому или изменяться периодически. Диспергатор может быть выполнен таким образом, что канал для движения топливной смеси выполнен по длине с переменным проточным (проходным) сечением (см фиг.6), причем отношение максимальной площади проточного сечения к минимальной площади проточного сечения принимает (имеет) значение из диапазона от 1.01 до 100. Если канал диспергатора выполнен в виде трубы, содержащей сужающуюся часть (выполнен в виде диффузора) с площадью проходного сечения 21, составляющей величину 10000мм2, то площадь проходного сечения 20 может иметь значение из диапазона от 10100мм2 до 1000000мм2. В канале диспергатора может быть расположено 1:10 перегородок, причем при количестве перегородок более одной по меньшей мере две перегородки 14 ч расположены одна над другой, параллельно друг-другу (например, перегородки 7 и 8), а также под углом от 0.0001 рад до 1 рад друг к другу. То есть углы 24 и 25 могут составлять величину от 0.0001 рад до 1 рад. Диспергатор измельчает в процессе кавитации, присутствующие в топливе асфальтены, карбены и карбоиды, что существенно улучшает процесс сжигания топлива, снижает загрязнение наружных поверхностей нагрева и тракта движения продуктов сгорания, уменьшает количество выбросов в атмосферу оксидов азота, монооксидов углерода, сажи и бензапирена. Таким образом, задача полезной модели решена. При осуществлении полезной модели будут получены следующие технические результаты: уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства для подготовки к сжиганию топливной смеси, увеличение долговечности и надежности работы устройства для подготовки к сжиганию топливной смеси. 15 13 h. The rods can be made with different diameters of cross sections passing at the same distance from the ends of the rods with threads, and the ratio of the maximum diameter of one rod to the minimum diameter of another rod takes (has) a value from the range from 1.01 to 100. If the diameter one rod is 5 mm and it is the smallest in diameter, then the diameter of the largest rod can be from 5.05 mm to 500 mm. The use of such rods is advisable in a dispersant with a channel diameter from 700 mm to 1500 mm. The rods can be made in length with a variable cross-section, and the ratio of the maximum cross-sectional area of the bar to the minimum cross-sectional area of the bar takes (has) a value from 1.01 to 100. For example, the cross-sectional area of the bar can vary in length from 1 mm2 to 1.1 mm2 or in the range from 1mm2 to 100mm2. The cross section may increase in the direction from one end of the rod to the other or change periodically. The dispersant can be made in such a way that the channel for the movement of the fuel mixture is made along the length with a variable flow (through) section (see Fig.6), and the ratio of the maximum flow area to the minimum flow area takes (has) a value from the range of 1.01 up to 100. If the dispersant channel is made in the form of a pipe containing a tapering part (made in the form of a diffuser) with an area of the passage section 21 constituting a value of 10000 mm2, then the area of the passage section 20 can have a value from the range of 10 100mm2 to 1,000,000mm2. In the channel of the dispersant can be located 1:10 partitions, and with the number of partitions more than one, at least two partitions 14 hours are located one above the other, parallel to each other (for example, partitions 7 and 8), and also at an angle from 0.0001 rad to 1 happy to each other. That is, angles 24 and 25 can range from 0.0001 rad to 1 rad. During the cavitation process, the dispersant grinds the asphaltenes, carbenes and carboids present in the fuel, which significantly improves the fuel combustion process, reduces the pollution of the external heating surfaces and the path of combustion products, and reduces the amount of nitrogen oxides, carbon monoxides, soot, and benzopyrene emitted into the atmosphere. Thus, the problem of the utility model is solved. When implementing a utility model, the following technical results will be obtained: reducing the size and simplifying the design of the device for preparing for burning the fuel mixture, increasing the durability and reliability of the device for preparing for burning the fuel mixture. fifteen
1.Патент РФ №2182279 «Способ работы котельной установки, опубликованный 10.05.2002 г., по классу МПК F 22B37/54.1. Patent of the Russian Federation No. 2182279 “Method of operation of a boiler plant, published May 10, 2002, according to IPC class F 22B37 / 54.
2.Патент РФ №2044960 «Устройство для подготовки к сжиганию обводненного мазута, опубликованный 27.09.1995 г., по классу МПК F23K5/00.2. RF patent No. 2044960 “Device for preparing for burning waterlogged fuel oil, published on 09/27/1995, according to IPC class F23K5 / 00.
3.Заявка на изобретение №95115778 «Способ подготовки мазута для сжигания в топках водогрейных котлов и устройство для его осуществления, опубликованная 20.08.1997 г., по классу МПК F23K5/00.3. Application for invention No. 95115778 “Method for the preparation of fuel oil for combustion in the furnaces of hot water boilers and a device for its implementation, published on 08/20/1997, in accordance with IPC class F23K5 / 00.
Литература Literature
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119253/20U RU34233U1 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | The device for preparing for burning the fuel mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119253/20U RU34233U1 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | The device for preparing for burning the fuel mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU34233U1 true RU34233U1 (en) | 2003-11-27 |
Family
ID=48239779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119253/20U RU34233U1 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | The device for preparing for burning the fuel mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU34233U1 (en) |
-
2003
- 2003-07-03 RU RU2003119253/20U patent/RU34233U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jedelsky et al. | Energy conversion during effervescent atomization | |
US8387956B2 (en) | Heat-generating jet injection | |
DE102012101580A1 (en) | Mobile liquid fueled heater | |
Belkadi et al. | Study of two impinging flow microsystems arranged in series. Application to emulsified biofuel production | |
Garai et al. | Experimental investigation of spray characteristics of kerosene and ethanol-blended kerosene using a gas turbine hybrid atomizer | |
Adzic et al. | Visualization of the disintegration of an annular liquid sheet in a coaxial air blast injector at low atomizing air velocities | |
CN101435664A (en) | Large caliber acoustic velocity-variable supercharging heat-exchanging system | |
CH679236A5 (en) | Open-cycle gas-turbine - has ambient air injector in exhaust pipe upstream of catalytic unit | |
WO1993007960A1 (en) | Suction/mixing device | |
RU34233U1 (en) | The device for preparing for burning the fuel mixture | |
RU2158627C1 (en) | Cavitation-type mixer | |
Kim et al. | Atomization characteristics of emulsified fuel oil by instant emulsification | |
RU2258868C2 (en) | Apparatus for fuel mixture treatment and combustion | |
Belovich et al. | Dual stream axisymmetric mixing in the presence of axial vorticity | |
US8550693B2 (en) | Device for preparation of water-fuel emulsion | |
RU2585029C2 (en) | Mixer | |
Akinyemi et al. | Investigation of primary atomization mechanism of a novel twin-fluid atomizer using high spatial resolution shadowgraph | |
Gruber et al. | Circular and elliptical transverse injection into a supersonic crossflow-the role of large-scale structures | |
EP1137899B1 (en) | Combustion device and method for burning a fuel | |
RU2239491C1 (en) | Disperser | |
JP5062482B2 (en) | Emulsion fuel combustion equipment without emulsifier | |
Rahai et al. | Mixing enhancement using a coil insert | |
RU30094U1 (en) | Dispersant | |
RU47770U1 (en) | MIXER FOR LIQUIDS AND GASES | |
Song et al. | An experimental study on the flame dynamics with V-gutter type flameholder in the model combustor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ND1K | Extending utility model patent duration | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120704 |