УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА Российский патент 1996 года по МПК F23D17/00 

Изобретение касается сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане и преимущественно предназначено для его использования при производстве асфальтобетонной смеси.

Известно устройство для сжигания жидкого топлива, содержащее топливное распыливающее устройство, сетку, расположенную на входном отверстии стабилизатора горения, топливопровод. Работа этого устройства заключается в том, что распыленное топливо подают к краю выхода сквозного отверстия стабилизатора горения, которое затем с помощью заторможенного сеткой потока воздуха и эжекции, создаваемой потоком обтекающим стабилизатор горения, подают в рециркуляционную область стабилизатора горения. Недостатком этого устройства является необходимость использования легкого топлива [1]
Известно также устройство, содержащее мазутную форсунку, размещенную по оси воздухоподводящего корпуса, образованного коаксиально установленными обечайками, на выходе из которого расположена камера сгорания с установленным в ней стабилизатором, имеющим сквозное осевое отверстие.

Работа этого устройства заключается в том, что топливо и воздух подают сквозь стабилизатор, благодаря которому создаются обратные токи эжектирующие к корню факела горения продукты сгорания, что повышает устойчивость и полноту сгорания за счет дополнительного прогрева топлива продуктами сгорания [2]
Недостатком описанного устройства является недостаточный прогрев топлива рециркуляционными газами, что приводит к пролету топливных капель к поверхности амбразуры и образованию на ней нагара.

Целью изобретения является повышение эффективности сжигания мазута в ограниченном пространстве с одновременным снижением в продуктах сгорания окислов азота, а также повышение качества высушиваемого материала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сжигания жидкого топлива содержится рециркуляционная вставка в форме усеченного конуса с образующей в виде кривой второго порядка, обращенного меньшим основанием в сторону форсунки, большее основание его закреплено на выходе сквозного отверстия конического стабилизатора горения, расположенного с зазором относительно корпуса горелки. Рециркуляционная вставка выполнена проходимой для топлива и воздуха, для чего ее поверхность выполняют из выгнутой соответствующим образом и расположенной по ее образующим проволоки. При подаче топлива с помощью форсунки на рециркуляционную вставку образуется топливный факел распыла, в котором топливо равномерно распределено по его объему и который содержит пылеобразные частицы топлива в непосредственной близости от стабилизатора горения, причем продольная скорость его продвижения значительно снижена. При подаче воздушного потока и поджигании топливно-воздушной смеси интенсивное сгорание пылеобразных частиц в рециркуляционной зоне стабилизатора горения инициирует дробление топливных капель за счет высокой температуры.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием рециркуляционной вставки, что позволяет сделать заключение о его соответствии критерию "новизна". Сравнение заявленного технического решения не только с прототипом, но и другими техническими решениями не выявило в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа.

Изобретение поясняется чертежом на котором представлено устройство для сжигания жидкого топлива, поперечный разрез.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, воздушные заслонки первичного воздуха 2, вторичного воздуха 3, воздухозаворачивающие лопатки 4, топливопровод, механическую форсунку 6, стабилизатор горения 7, рециркуляционную вставку 8, камеру сгорания 9.

Устройство работает следующим образом. Воздух, подаваемый по каналам первичного воздушного потока, минуя заслонку 2 и вторичного воздушного потока, минуя заслонку 3, заворачивается лопатками 4 и направляется на стабилизатор горения 7, расположенный с зазором относительно корпуса 1 на расстоянии 1,5 D, где D диаметр выходного отверстия корпуса 1, стабилизатор горения 7 выполнен в форме сквозной конической шайбы, диаметр большего основания которой равен D, меньшего 0,5 D, толщина 0,25 D.

Топливо по трубопроводу 5 под давлением поступает на механическую форсунку 6, при выходе из сопла которой образуется пленочный гиперболоид, который подают на поверхность рециркуляционной вставки 8.

В результате контакта такой поверхности с топливным потоком под острым углом в месте соприкосновения на поверхности рециркуляционной вставки 8 образуется топливная пленка, которая по мере прохождения этой вставки уменьшает свою толщину до исчезновения у основания вставки. При этом образуется топливный факел распыла, в котором топливо равномерно распределено по его объему, угол раскрытия которого значительно увеличен по отношению к факелу распыла форсунки, а продольная и поперечные скорости значительно снижены. После подачи воздушного потока часть его проходит сквозь основание рециркуляционной вставки 8 и влияет на форму факела распыла за счет величины воздействия на пылеобразные частицы топлива, большое содержание которых в факеле горения ведет к образованию нагара на поверхности стабилизатора горения 7, обращенной к камере сгорания 9, снижение количества этих частиц в рециркуляционной зоне, получаемое за счет увеличения напора воздушного потока, проходящего рециркуляционную вставку 8, приводит к снижению температуры в корне факела горения и соответственно увеличивает его длину. Поэтому при настраивании горелки пользуются заслонкой первичного воздуха 2.

Размещение рециркуляционной вставки в сквозном отверстии стабилизатора горения позволяет значительно экономить топливо и повысить качество высушенного материала за счет предотвращения попадания топливных капель на материал, что ведет к нарушению в дальнейшем контакта с нефтебитумом, превращению топлива в пар и последующее его удаление вместе с дымовыми газами, позволяет снизить содержание окиси азота за счет исключения нагрева камеры сгорания до белого свечения, снизить пылевые выбросы за счет снижения длины факела горения, увеличить производительность смесителя за счет исключения предварительного перемешивания минеральных материалов с целью разрушения гранул минеральных материалов, образовавшихся при сушке.

Использование: при сжигании жидкого топлива в теплотехнических установках, в производстве асфальтобетонных смесей. Сущность изобретения: сквозном отверстии стабилизатора, расположенном в камере сгорания, установлена рециркуляционная вставка в форме усеченного конуса с образующей кривой второго порядка. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА, содержащее мазутную форсунку, размещенную по оси воздухоподающего корпуса, образованного коаксиально установленными обечайками, на выходе из которого расположена камера сгорания с установленным в ней стабилизатором, имеющим сквозное осевое отверстие, отличающееся тем, что в последнем дополнительно установлена рациркуляционная вставка в форме усеченного конуса с образующей кривой второго порядка, обращенного меньшим основанием в сторону форсунки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в обеих обечайках установлены завихрители и регулировочные заслонки.