УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К СЖИГАНИЮ ВОДОМАЗУТНОЙ ЭМУЛЬСИИ Российский патент 1998 года по МПК F23K5/12 

Изобретение относится к области техник сжигания жидких топлив в топках энергетических установок.

Известны устройства для приготовления топливоводяной горючей эмульсии [1 и 2]
Эти устройства не обеспечивают смешение топлива и воды в больших количествах.

Известны установки для подготовки водомазутных эмульсий, описанные, например, [3]
Наиболее близкой по своей технической сущности к заявляемому изобретению является установка для приготовления эмульсии (смеси мазута с водой), описанная в [1, с. 43 и рис. 22] Эта установка содержит расходную емкость с мазутом, к которой последовательно подсоединены фильтр грубой очистки, подогреватель, фильтр тонкой очистки, ряд шестеренчатых насосов, форсунки, снабженные трубопроводами рециркуляции, выходы которых подсоединены к снабженному сопловыми наконечниками коллектору, размещенному в расходной емкости. Эта установка выбрана в качестве прототипа.

Недостаточная стойкость эмульсии основной недостаток прототипа.

Технической целью заявляемого изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной установке.

Техническая цель достигается тем, что установка для подготовки к сжиганию водомазутной эмульсии, содержащая расходную емкость с мазутом, последовательно подсоединенные к ней фильтр грубой очистки, подогреватель, фильтр тонкой очистки, по меньшей мере один шестеренчатый нагнетательный насос, по меньшей мере одну форсунку, снабженную трубопроводом рециркулиции мазута, выход которого подсоединен к снабженному сопловыми наконечниками коллектору, размещенному в расходной емкости, согласно изобретения выпускной патрубок насоса связан с впускным патрубком трубопроводом, на котором размещена регулирующая задвижка.

Техническая цель достигается также тем, что каждый последующий шестеренчатый насос установлен меньшей производительности, чем предыдущий.

Техническая цель достигается также тем, что к выпускному патрубку последнего шестеренчатого насоса подсоединено через регулирующую задвижку сопло, размещенное в камере смешения эжектора, выход которого подсоединен через регулирующую задвижку к выпускному патрубку первого шестеренчатого насоса, а камера смещения связана трубопроводом с дополнительной расходной емкостью.

Соединение выпускного патрубка насоса с впускным патрубком трубопроводом, на котором размещена регулирующая задвижка, установка каждого последующего насоса меньшей производительности, чем предыдущий, подсоединение к выпускному патрубку последнего насоса через регулирующую задвижку сопла, размещенного в камере смешения эжектора, выход которого подсоединен через регулирующую задвижку к впускному патрубку первого шестеренчатого насоса, связь камеры смешения эжектора трубопроводом с дополнительной расходной емкостью эти признаки определяют новизну заявляемого технического решения.

Установка для подготовки к сжиганию водомазутной эмульсии схематично показана на чертеже.

Установка сдержит расходную емкость 1 с мазутом, которая трубопроводом 2 связана последовательно с фильтром грубой очистки 3 и шестеренчатыми насосами 6 и 7. Выход насоса 7 соединен через подогреватель 4 и фильтр 5 тонкой очистки с выходом форсунки 8, через которую мазут поступает в топку (на чертеже не показана). Направление движения мазута показано стрелкой 9.

Для отвода от форсунки 8 части не поступающего в топку мазута служит трубопровод рециркуляции 10, подсоединенный к коллектору 11, снабженному сопловыми наконечниками. Коллектор 11 размещен вертикально в расходной емкости 1. Направление движения мазута по трубопроводу рециркуляции 10 показано стрелкой 13. На трубопроводе 2 размещены задвижки 14 и 15. К трубопроводу 2 подсоединен обводной трубопровод 16 с размещенной на нем задвижкой 17. На трубопроводе 2 размещен также дополнительный трубопровод 18, снабженный задвижкой 19. Направление движения мазута в трубопроводе 18 показано стрелкой 20.

В трубопровод 2 после выхода насоса 7 подсоединен трубопровод 21, на котором размещена задвижка 22.

Трубопровод 21 связан с входом в сопло 23, размещенное в камере смешения эжектора 24. Направление движения мазута по трубопроводу 26 показано стрелкой 28. Камера смешения эжектора 24 связана трубопроводом 29 с дополнительной расходной емкостью 30. Направление движения мазута по трубопроводу 29 показано стрелкой 31.

Установка работает следующим образом.

При размещении в контуре установки одного шестеренчатого насоса 6 обводненный мазут из расходной емкости 1 в виде грубодисперсной эмульсии по трубопроводу 2 через фильтр грубой очистки 3 поступает в полость шестеренчатого насоса 6. Задвижка 17 на трубопроводе 16 при этом закрыта, а задвижка 19 на трубопроводе 18 открыта. Часть мазута, пройдя насос 6, через подогреватель мазута 4 и фильтр 5 тонкой очистки поступает к форсунке 8, а часть мазута трубопроводу 18 возвращается опять на всас насоса 6, смешивается с потоком мазута, поступающим из расходной емкости 1, и опять поступает в насос 6. При этом за счет рециркуляции части мазута через насос 6 повышается качество приготовления водомазутной эмульсии. Так как форсунка 8 имеет обратный слив, то часть мазута по трубопроводу 10 поступает обратно в расходную емкость 1. При этом мазут проходит через вертикально расположенный коллектор 11 и размещенные на нем сопловые наконечники 12. Вытекающие из сопловых наконечников 12 струи перемешивают мазут в емкости 1, при этом полностью исчезают водяные линзы в емкости 1 и приготавливается грубодисперсная эмульсия.

Установка работает также следующим образом.

В расходной емкости 1 находится мазут в смеси с водой, которая попадает в мазут в результате слива мазута из цистерн с использованием парового разогрева. Может вода попасть в мазут в результате возникновения неплотностей в системах разогрева мазута. Вода в емкости 1 находится в виде крупных капель и даже в ряде случаев водяных линз. Мазут в смесив с водой (грубодисперсная эмульсия) поступает по трубопроводу 2 через фильтр грубой очистки 3 в шестеренчатый насос 6. При этом задвижки 14 и 15 полностью открыты, а задвижка 17 полностью закрыта. Задвижка 19 на трубопроводе 18 открыта. Через открытую задвижку 15 мазут поступает в следующий шестеренчатый насос 7, а затем в подогреватель мазута 4, где за счет обогрева повышается температура мазута. Далее мазут поступает через фильтр тонкой очистки 5 и в форсунку 8. Так как производительность насоса 6 выбрана большей, чем производительность насоса 7, то часть потока мазута, проходящая через насос 6, возвращается по трубопроводу 18 через открытую задвижку 19 на всас насоса 6, часть же мазута поступает в насос 7. В каждом из шестеренчатых насосов 6 и 7 происходит диспергирование капель воды с образованием водомазутной эмульсии. Так как часть потока мазута непрерывно циркулирует по контуру: шестеренчатый насос 6, трубопровод 18, открытая задвижка 19, всас насоса 6, то качество приготовления эмульсии повышается. В насосе 7 происходит дополнительное диспергирование глобул воды и дальнейшее повышение качества водомазутной эмульсии. Таким образом, в форсунку 8 поступает уже подготовленная к сжиганию тонкодисперсных водомазутная эмульсия. Так как форсунка 8 имеет обратный слив, то часть мазута по трубопроводу 10 поступает обратно в расходную емкость 1 через сопловые наконечники 12, размещенные на вертикальном коллекторе 11. При этом происходит интенсивное перемещение смеси воды и мазута в емкости 1, исчезают в емкости 1 водяные линзы и приготавливается грубодисперсная водомазутная эмульсия.

Установка работает также следующим образом в том случае, когда на производстве или в котельной накопились объемы загрязненной нефтепродуктами воды, которые собрали и поместили в дополнительную расходную емкость 30. В этом случае открывают на трубопроводе 21 задвижку 22 и на трубопроводе 26 задвижку 27. Мазут под давлением из трубопровода после насоса 7 поступает по трубопроводу 21 в сопло 23, размещенное в камере смешения эжектора 24. При этом камера смешения эжектора 24 подсоединена через трубопровод 29 к дополнительной расходной емкости 30. Вытекающая из сопла 23 струя водомазутной эмульсии (или чистого мазута) эжектирует загрязненную нефтепродуктами воду из дополнительной емкости 30. Смесь мазута и загрязненной воды проходит горловину эжектора и диффузор и затем поступает по трубопроводу 26 на всас насоса 6. В корпусе эжектора 24 приготавливается грубодисперсная эмульсия. Количество подсасываемой в эжектор 24 загрязненной воды регулируется с помощью задвижки 22.

Если нет необходимости в использовании водомазутной эмульсии, то задвижки 22 и 27 закрываются, закрываются также задвижки 14 и 15, а задвижка 17 полностью открывается, при этом мазут нагнетается в форсунку 8 только с помощью насоса 7.

Загрязненная вода в дополнительной расходной емкости 30 в случае необходимости подогревается. Устройство для подогрева в технике известны и в материалах заявки не оцениваются.

По сравнению с прототипом повышено качество приготовления водомазутной эмульсии, что ведет к более качественному сгоранию топлива, чем и достигается технико-экономический эффект.

Изобретение относится к технике сжигания жидких топлив и может найти применение в энергетике. Установка содержит расходную емкость 1 с мазутом, связанную трубопроводом 2 с фильтром 3 грубой очистки и шестеренчатыми насосами 6 и 7. Выход насоса 7 соединен через подогреватель 4 и фильтр 5 тонкой очистки с выходом форсунки 8. Трубопровод 10 рециркуляции подсоединен к коллектору 11, снабженному сопловыми наконечниками и размещенному в расходной емкости 1. К трубопроводу 2 подсоединен обводной трубопровод 16 с размещенной на нем задвижкой 17. На трубопроводе 2 размещен также дополнительный трубопровод 18, снабженный задвижкой 19. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Установка для подготовки к сжиганию водомазутной эмульсии, содержащая расходную емкость с мазутом, к которой последовательно подсоединены фильтр грубой очистки, подогреватель, фильтр тонкой очистки, по меньшей мере один шестеренчатый нагнетательный насос, по меньшей мере одну форсунку, снабженную трубопроводом рециркуляции мазута, выход которого подсоединен к снабженному сопловыми наконечниками коллектору, размещенному в расходной емкости, отличающаяся тем, что выпускной патрубок насоса связан с впускным патрубком трубопроводом, на котором размещена регулирующая задвижка. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый последующий нагнетательный насос установлен меньшей производительности, чем предыдущий. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что к выпускному патрубку последнего насоса дополнительно подсоединено через регулирующую задвижку сопло, размещенное в камере смешения эжектора, выход которого подсоединен через регулирующую задвижку к выпускному патрубку первого насоса, а камера смешения связана трубопроводом с дополнительной расходной емкостью.