SU1581333A1

SU1581333A1 - Subwawter burning apparatus

Info

Publication number: SU1581333A1
Application number: SU874369705A
Authority: SU
Inventors: Михаил Павлович Шарыгин; Вера Павловна Бондаренко
Original assignee: Казахский Химико-Технологический Институт
Priority date: 1987-11-03
Filing date: 1987-11-03
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам нагрева и упаривани жидкости путем непосредственного их контакта с продуктами сгорани топлива, может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отрасл х промышленности и позвол ет интенсифицировать процесс нагрева жидкости и повысить производительность. Аппарат содержит корпус, внутри которого размещены камера сгорани и барботажна решетка. В камере сгорани выше горелки дл сжигани топливовоздушной смеси установлен генератор периодических ударных волн, выполненный в виде устройства пульсирующего горени . На основе лабороторных испытаний выбраны оптимальные размеры выхлопного патрубка генератора ударных волн и рассто ние между генератором и торцом горелки: диаметр выхлопного патрубка составл ет 0,1-0,3 диаметра камеры сгорани , а рассто ние находитс в пределах 5-10 диаметров выхлопного патрубка. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to devices for heating and evaporating a liquid by direct contact with fuel combustion products, can be used in the chemical, food, microbiological and other industries and makes it possible to intensify the process of heating a liquid and to increase productivity. The apparatus includes a housing within which a combustion chamber and a bubbling grate are located. In the combustion chamber above the burner for burning the air-fuel mixture, a generator of periodic shock waves is installed, made in the form of a pulsating combustion device. Based on the laboratory tests, the optimal dimensions of the exhaust nozzle of the shock wave generator and the distance between the generator and the burner end were chosen: the diameter of the exhaust nozzle is 0.1-0.3 of the diameter of the combustion chamber, and the distance is within 5-10 diameters of the exhaust nozzle. 2 hp ff, 1 ill.

Description

Изобретение относитс 1 к устройствам дл нагрева или упаривани жидкостей путем непосредственного контакта нагреваемой среды с продуктами сгорани топлива и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отрасл х промышленности.The invention relates to devices for heating or evaporating liquids by direct contact of the heated medium with the products of combustion of fuel and can be used in the chemical, food, microbiological and other industries.

Цель изобретени - интенсификаци процесса нагрева жидкости и повышение производительности.The purpose of the invention is to intensify the process of heating the fluid and increase productivity.

На чертеже изображен предложенный аппарат погружного горени .The drawing shows the proposed submersible combustion apparatus.

Аппарат содержит корпус 1, внутри которого расположена барботажна решетка 2 и камера сгорани 3. Корпус снабжен патрубками 4 и 5 дл ввода жидкости и вывода готового продукта, а также патрубком выводаThe apparatus includes a housing 1, inside of which there is a bubbling grill 2 and a combustion chamber 3. The housing is equipped with nozzles 4 and 5 for introducing a liquid and outputting the finished product, as well as an outlet

газов 6. Внутри камеры сгорани установлена горелка 7 дл сжигани топливовоздушной смеси в непрерывном режиме. Кроме того, камера сгорани дополнительно снабжена генератором периодических ударных волн 8, выполненным в виде устройства пульсирующего горени .gases 6. Inside the combustion chamber burner 7 is installed for burning the fuel-air mixture in continuous mode. In addition, the combustion chamber is additionally equipped with a generator of periodic shock waves 8, made in the form of a pulsating combustion device.

Аппарат погружного горени работает следующим образом.The submersible combustion apparatus operates as follows.

Нагреваема или упариваема жидкость поступает в корпус 1 через патрубок 4 под барботажную решетку 2. Топливовоздуюна смесь сжигаетс с помощью горелки 7, работающей в непрерывном режиме. Образующиес высокотемпературные продукты сгорани поступают в камеру сгорани 3.The heated or evaporated liquid enters the housing 1 through the pipe 4 under the bubbling grill 2. The fuel-containing mixture is burned with the help of a burner 7 operating in continuous mode. The resulting high-temperature combustion products enter the combustion chamber 3.

СЛ 00SL 00

соwith

СОWITH

соwith

После этого включают генератор периодических ударных волн 8, работающий в релаксационном режиме: наколение - детонационное горение - выброс .After that, a generator of periodic shock waves 8, operating in the relaxation mode, is turned on: an accumulation — detonation combustion — emission.

Генератор обеспечивает пульсацию скорости, плотности, температуры продуктов сгорани . Пульсирующий поток продуктов сгорани поступает под барботажную решетку 2 и вступает в контакт с жидкостью, образу на решетке турбулированный газожидкостной слой. Охлажденные газы покидают an- парат через патрубок выхода газов 6, а упаренна жидкость удал етс через патрубок 5. Наличие генератора периодических ударных воли, введенного в камеру сгорани выше горелки, обеспечивает мгновенную скорость ударной волны в пределах 400-600 м/с, вызывающую локальные вихревые течени , что приводит к дополнительной деформации и дроблению пленок и капель жидкости, тем самым повыша локальные коэффициенты теплоотдачи и увеличива поверхность контакта фаз, что в целом способствует интенсификации процесса нагрева жидкости; воздействие периодических волн на факел горелки дл сжигани топливовоздушной смеси, что обеспечивает более полное сгорание, повышает его однородность, а также выравнивает градиент температур по всему сечению камеры сгорани что в целом позвол ет увеличить ,темп прогрева, интенсифициру процесс и повыша производительность аппарата; воздействие ударной волны на барботажную решетку, что предотвращает налипание и кристаллизацию при упаThe generator provides pulsation of speed, density, temperature of combustion products. The pulsating flow of combustion products comes under the bubbling grate 2 and comes into contact with the liquid, forming a turbulent gas-liquid layer on the grate. The cooled gases leave the steam through the gas outlet nozzle 6, and the evaporated liquid is removed through the nozzle 5. The presence of a periodic shock wave generator introduced into the combustion chamber above the burner provides an instantaneous velocity of the shock wave within 400-600 m / s, causing local eddy flows, which leads to additional deformation and fragmentation of films and liquid droplets, thereby increasing the local heat transfer coefficients and increasing the contact surface of the phases, which generally contributes to the intensification of the heating process liquid; the effect of periodic waves on the torch of the burner for burning the air-fuel mixture, which provides a more complete combustion, improves its uniformity, and evens out the temperature gradient across the cross section of the combustion chamber, which generally increases the heating rate, intensifies the process and improves the performance of the device; impact of the shock wave on the bubbling lattice, which prevents sticking and crystallization during the UPA

Q j Q j

00

5five

00

5five

00

ривании растворов, обеспечива стабильную и надежную работу аппарата.solutions, ensuring stable and reliable operation of the device.

Экспериментальные исследовани показывают, что оптимальна величина воздействи ударной волны на факел пламени горелки и на жидкость, наход щуюс под барботажной решеткой, обеспечиваетс при выполнении выхлопного патрубка генератора ударных волн диаметром 0,1-0,3 диаметра камеры сгорани , при этом выхлопной патрубок должен быть расположен выше торца горелки на рассто нии 5-10 обоих диаметров.Experimental studies show that the magnitude of the impact of the shock wave on the torch flame and on the liquid under the bubbling grate is optimal when the exhaust nozzle of the shock wave generator with a diameter of 0.1-0.3 diameter of the combustion chamber is performed, and the exhaust nozzle is located above the end of the burner at a distance of 5-10 both diameters.

Claims

1. A submerged combustion apparatus comprising a housing, a combustion chamber

with a burner located in it, a bubbling grill, liquid inlet pipes, output of the gas-vapor mixture and the finished product, characterized in that, in order to intensify the process of heating the liquid and increase productivity, it is equipped with a periodic shock wave generator, made in the form of a pulsating combustion device and installed in the combustion chamber above the burner.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the diameter of the exhaust pipe of the shock wave generator is 0.1-0.3 of the diameter of the combustion chamber.

3. The apparatus is characterized by the fact that the distance from the end of the burner to the end of the exhaust nozzle of the shock wave generator is 5-10 times the diameter of the exhaust nozzle of the generator.

One stripped off liquid