ГОРЕЛКА Российский патент 1995 года по МПК F23D5/12 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к нагревательным приборам, и может быть использовано в походных условиях (в качестве портативной походной плиты), а главное в стационарных условиях для обогрева помещения и приготовления пищи.

Известна горелка [1] имеющая экран и средства формирования факела. Однако в ней не решается задача полного сгорания топлива, а факел пламени имеет слабую фокусировку.

Наиболее близким к изобретению является известное решение [2] в котором на внутреннем цилиндре горелки, помещенном в экран, имеются выступы, удлиняющие время сгорания топлива. Однако топливо в известной горелке сгорает неполностью, а пламя не является интенсивным.

Техническим результатом изобретения является формирование факела пламени, стабилизация горящего факела, полное сгорание топлива, а значит, меньшее загрязнение окружающей среды, простота конструкции горелки.

Сущность изобретения заключается в следующем. Горелка выполнена в виде усеченного конического экрана с рассверленными отверстиями по всей боковой поверхности экрана, меняющими свой диаметр в сторону увеличения, а также наличием стержневого цилиндра накаливания, помещенного в опрокинутый цилиндрический стакан с обтекаемым дном, в котором также предусмотрены отверстия у основания для выхода испаряемого топлива, а также двух (или более: число завихрителей определяется исходя из условий эксплуатации, типа топлива и его летучести) завихрителей пламени, выполненных в виде круглых шайб, жестко закрепленных по вертикальной оси и имеющих закрученные односторонне лепестки для создания направления горения и для удлинения пути сгорания и ограничивающих участок начала процесса формирования закрученного факела, а также участок полного сгорания топлива, причем диаметр шайб увеличивается по мере увеличения сопла экрана.

На чертеже показана горелка в разрезе.

Горелка содержит топливный контейнер 1, магистральный трубопровод 2, кран 3, кнопку 4, заслонку (крышка) 5, трубку 6, (испарительная) цилиндрическую трубку 7, (испарительный) цилиндрический стакан 8 (с обтекаемым дном) с отверстиями, усеченно-конический полый экран 9, шайбы-завихрители 10, 11 пламени, крепежную гайку 12, зажигательный магазин 13, питающую трубку 14, отверстия 15 для диффундирования воздуха, отверстия 16 для визуального наблюдения.

Шайба-завихритель имеет промежутки между закрученными (повернутыми) в одну сторону лепестками. Технологические отверстия в шайбе исключают трещины в основании лепестков и частично способствуют уменьшению давления в исходящем пламени.

Работает горелка следующим образом.

Рекомендуемым топливом с точки зрения противопожарной безопасности является дизельное топливо или керосин.

Горелку, используемую самостоятельно или в составе печи, устанавливают на месте эксплуатации. Она соединена магистральным трубопроводом 2 с топливным контейнером 1, находящимся в нежилом помещении или открытом воздухе.

В системе топливный контейнер-горелка для топлива использован принцип сообщающихся сосудов, поэтому перед началом работы контейнер 1 устанавливают так, чтобы уровень топлива в нем был ниже верхнего среза испарительной цилиндрической трубки 7, а уровни дна контейнера 1 и горелки совпадали, при этом кран 3 полностью открыт, и в соответствии с законом сообщающихся сосудов жидкое топливо заполняет полую трубку 7 до соответствующего уровня. Такое условие необходимо, так как нарушение его, например увеличение уровня топлива в контейнере, ведет к выливанию топлива через открытую трубку 7, а расположение дна ниже указанного уровня не позволяет обеспечить подачу топлива, когда его расход переходит за черту уровня дна.

Для подготовки работы откидывают заслонку (крышку) 5 магазина 13, затем нажимают кнопку 4, и по питающей трубке 14 происходит подсасывание небольшого количества топлива, которое наполняет дно горелки (через небольшое боковое отверстие в боковой стенке экрана) и дно магазина, наполнение происходит до обреза трубки 6 за время нажатия, т.е. сделано таким образом, что объем отсасываемого топлива за время нажатия кнопки заполняет указанный уровень.

Возможно заполнение магазина извне через открытый магазин. Воспламенение запального топлива, находящегося в магазине 13, вызывает воспламенение всего запального топлива, что, в свою очередь, вызывает нагревание основных деталей горелки, в частности трубки 7 и стакана 8. За счет прогрева происходит интенсивное испарение топлива из трубки 7, через цилиндрический стакан, ограниченный сверху обтекаемым дном, газ устремляется вниз к отверстиям в цилиндрическом стакане, где и диффундирует с воздухом, воспламеняется и устремляется вверх.

На расстоянии, обеспечивающем первоначальное обогащение смеси кислородом воздуха, равномерно поступающим через отверстия в боковой поверхности экрана, жестко закреплен завихритель 10 пламени. На этом участке смесь первоначально закручивается, завихряется, т.е. удлиняется путь сгорания топлива.

На следующем участке происходит сгорание незадействованных частиц топлива, где смесь также обогащается воздухом через отверстия 15 с увеличивающимся диаметром, расположенные определенным образом по диаметру экрана боковой стенки экрана. Здесь факел встречает еще один завихритель, лепестки которого направлены в ту же сторону, что и у предыдущего завихрителя, тем самым происходит еще одно закручивание и удлинение пути сгорания топлива.

Эффективная отдача тепла при горении достигается за счет увеличения пути прохождения пламени через завихрители 10, 11, жестко установленные на внешней стороне цилиндрического стакана с подбором углов загибов (≅60^о)лепестков относительно горизонтальной оси, а также за счет разного диаметра завихрителей, учитывающих возрастание объема горючей смеси по мере приближения к выходному соплу экрана. Регулируя подачу топлива краном 3, подбирают режим работы горелки, а значит, и всей системы.

Использование: в походных условиях ( в качестве портативной походной печи), а также в стационарных условиях для обогрева помещения и приготовления пищи. Сущность изобретения: горелка содержит полый усеченный конус с отверстиями в боковой поверхности для диффундирования воздуха, цилиндрический полый стакан, сообщенный с топливным контейнером, и завихривающие шайбы, формирующие факел и удлиняющие путь сгорания топливной смеси. 1 ил.

ГОРЕЛКА, содержащая кольцевой экран с жестко закрепленным в его днище цилиндрическим стаканом, имеющим на боковой поверхности сквозные отверстия и подключенным к топливному контейнеру посредством трубопровода, снабженного регулировочным краном, отличающаяся тем, что экран выполнен в виде усеченного полого конуса с отверстиями для прохода воздуха на боковой поверхности с диаметрами, увеличивающимися в сторону его открытого края, на наружной боковой поверхности стакана жестко закреплены шайбы различного диаметра с завихривающими лепестками, отогнутыми в одну сторону, а внутри стакана размещена полая цилиндрическая трубка, жестко скрепленная с днищем экрана, также подключенная к топливному контейнеру, причем на наружной боковой поверхности экрана дополнительно размещен топливный отсек, имеющий с экраном общее днище и перекрытый поворотной крышкой, а внутри отсека установлена испарительная трубка, сообщенна с трубопроводом при помощи питающей трубки и дозирующей кнопки.