СИСТЕМА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА Российский патент 2001 года по МПК F23D5/04 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в качестве теплогенерирующего устройства в тепловых установках.

Топливом является: печное топливо, керосин, соляр.

Известна система для сжигания жидкого топлива [1], содержащая бак, топливопровод, испарители, головку с жиклерами, предохранительный клапан и чашу для розжига.

Общими признаками с заявляемым изобретением являются бак, топливопровод, испарители, головка с жиклерами, чаша для розжига.

Недостатком данной системы является низкая эффективность работы при изменении режимов горения. При изменении режимов горения в этом устройстве необходимо в головке заменять жиклеры одного диаметра на другой. При этом жиклеры направлены на индивидуальные испарители. Изменение режимов горения без замены жиклеров приводит к тому, что при повышении мощности горения происходит срыв пламени, повышается его дымность.

Наиболее близкой системой для сжигания топлива является система, содержащая топливопровод, испарительную камеру в виде змеевика, чашу для розжига, головку с жиклером, смесительное устройство, выполненное в виде спиралеобразного турбулятора [2] - прототип.

Общими признаками являются топливопровод, испарительная камера, головка с жиклером, смесительное устройство, чаша для розжига.

Недостатком является низкая эффективность работы при изменении режимов горения. Так при повышенной мощности горения, также происходит срыв пламени, повышается его дымность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности системы и расширение диапазона эффективной работы при различных режимах подачи топлива и горения, при использовании одного и того же регулятора мощности горения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что испарительная камера выполнена в виде батареи последовательно расположенных и запараллеленных кольцевых секций с подводящим топливопроводом внизу и отводящим вверху, а внутри секций с возможностью перемещения расположены турбуляторы.

На чертеже представлен схематический чертеж системы для сжигания жидкого топлива.

Система содержит топливный бак 1, соединенный рукавом 2 с фильтром 3, который соединен трубкой 4 через вентиль 5 с предохранительным клапаном 6, который соединен подводящим топливопроводом 7 с нижней частью испарителя 8, состоящего из одной, двух или более секций, имеющих тороидальную форму (возможна и другая форма - квадрат, треугольник, эллипс и пр., запараллеленных и закольцованных в замкнутую фигуру). Верхняя часть испарителя 8 соединена отводящим топливопроводом 9 с регулятором мощности горения факела 10, имеющим жиклер 11. Топливопровод 9 имеет удлинитель-толкатель 12 с шарниром на конце. Система содержит также анкерную стойку 13, жестко закрепленную одним концом за верхнюю часть испарителя 8, а другим - шарнирно с коромыслом 14, которое через шарнир удлинителя-толкателя 12 соединяется также шарнирно со штоком 15 термоклапана 6. Между испарителями 8 расположены с возможностью перемещения два турбулятора 16 с зажимом перемещения 17. В систему входит также чаша для розжига 18 и лицевая панель 19, на которой жестко закреплен корпус клапана 6.

Работает устройство следующим образом.

В чашу для розжига 18 наливают печное топливо и поджигают его. Пламя чаши нагревает топливопрод 9, который, расширяясь, увеличивается в длине и удлинителем-толкателем 12 через шарнир коромысла 14 и шарнир штока 15 открывает термоклапан 6. Печное топливо из топливного бака 1 через рукав 2, фильтр 3, трубку 4, предварительно открытый вентиль 5 и термоклапан 6 поступает в топливопровод 7 и далее - в нижнюю часть испарителя 8. В испарителе 8 топливо испаряется и в парогазовой фазе поступает в топливопровод 9 и далее через регулятор мощности горения факела 10 и жиклер 11 распыляется наружу, где и поджигается пламенем чаши 8.

Первый от жиклера 11 турбулятор 16, турбулируя пламя, обеспечивает полное сгорание топлива, улучшает форму пламени, делая факел более объемным. В связи с тем, что первая секция испарителя 8 прогревается сильнее, то эта секция и испаряет топлива больше. Вторая секция работает во вспомогательном режиме (частичный подогрев топлива и частичное его испарение).

При увеличении мощности горения пламени при помощи регулятора мощности горения факела 10 увеличивается количество поступающего топлива в жиклер 11. При этом увеличивается факел пламени, но за счет увеличивающейся силы тяги возможен отрыв пламени от первого турбулятора 16. Но в связи с тем, что второй турбулятор находится в раскаленном состоянии, поток испаренного топлива поджигается на нем, дополнительно перемешивается и горение восстанавливается. За счет возможности перемещения турбуляторы 16 передвигают до получения желаемого результата.

Одновременно с этим факел повышенной мощности дополнительно прогревает и вторую секцию испарителя 8, которая включается в работу по испарению топлива, обеспечивая получение качественной парогазовой фракции. Система переходит на большую мощность и устойчивую работу при этой мощности.

Как показали экспериментальные исследования, при одном турбуляторе и зигзагообразном испарителе мощность горения пламени регулируется в пределах 22 - 42 КВт с посредственной устойчивостью горения на краях диапазона мощности, а при двух турбуляторах и двухсекционном испарителе мощность горения регулируется в пределах 14 - 42 КВт при том же регуляторе мощности. Факел имеет хорошую и устойчивую форму, а пламя - голубого цвета.

Таким образом, при двух последовательно расположенных, запараллеленных и закольцованных секциях испарителя, внутри которых расположены турбуляторы с возможностью перемещения повышается эффективность системы для сжигания жидкого топлива, расширяется диапазон эффективной работы при различных режимах подачи топлива, чем и достигается технический результат.

Система промышленно применима. Выпускается серийно в условиях механических мастерских.

Источники информации
1. Патент РФ N 2118751, кл. F 23 D 5/04, 1977.

2. Патент РФ N 2137979, кл. F 23 D 5/04, 1998 - прототип.

Система для сжигания жидкого топлива содержит топливный бак, топливопровод, испарительную камеру, регулятор мощности горения факела, чашу для розжига. Испарительная камера выполнена в виде батареи последовательно расположенных, запараллеленных и закольцованных секций с подводящим топливопроводом внизу и отводящим вверху, а внутри секций с возможностью перемещения расположены турбуляторы. Изобретение позволяет повысить эффективность системы по сжиганию жидкого топлива, расширить диапазон эффективной работы при различных режимах подачи топлива одного и того же регулятора мощности горения. 1 ил.

Система для сжигания жидкого топлива, содержащая топливный бак, топливопровод, испарительную камеру, регулятор мощности горения факела, чашу для розжига, отличающаяся тем, что испарительная камера выполнена в виде батареи последовательно расположенных, запараллеленных и закольцованных секций с подводящим топливопроводом внизу и отводящим вверху, а внутри секций с возможностью перемещения расположены турбуляторы.