СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА Российский патент 2003 года по МПК F23R3/00 

Описание патента на изобретение RU2212004C1

Изобретение относится к области сжигания топлива и может найти применение в газотурбинных двигателях и энергетических установках, топочных и теплоэнергетических установках, установках по переработке и утилизации бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов и отходов деревообрабатывающей промышленности.

Известен способ сжигания топлива, при котором создают сильно закрученный воздушный поток, в начало которого подают топливо, что ведет к образованию топливовоздушной смеси, ее последующему воспламенению и сжиганию, движение топливовоздушной смеси формируют как внешнее в виде периферийного вихря, находящегося в противотоке к движению продуктов сгорания, которое формируют как внутреннее в виде приосевого вихря, при этом начало формирования топливовоздушной смеси и выход продуктов сгорания находятся в одном сечении, перпендикулярном оси периферийного и приосевого вихрей, плотность топливовоздушной смеси, которую вводят в зону горения, увеличивается по мере удаления от сформировавшегося потока продуктов сгорания. Фронт пламени проходит по границе раздела области движения топливовоздушной смеси и продуктов сгорания по всей длине жаровой трубы, в передней части которой фронт пламени образует тороидальный вихрь, центральная ось которого совпадает с центральной осью камеры сгорания (см. патент SU 1726917 А1, 15.04.92).

Данный способ принят за прототип.

Известный способ сжигания топлива не обеспечивает устойчивого режима работы и высокой полноты сгорания при низком положительном перепаде давления между подаваемым воздухом и топливом, не могут быть реализованы при давлении топлива на входе равного или ниже давления подаваемого воздуха. Это значительно сужает область применения.

Известна вихревая камера сгорания, содержащая корпус, кольцевую жаровую трубу, фронтовое устройство, выполненное в виде лопаточного завихрителя и топливных форсунок, размещенных между лопатками завихрителя, канал выхода продуктов сгорания, воспламеняющее устройство. Фронтовое устройство и канал выхода продуктов сгорания размещены в одной плоскости жаровой трубы, перпендикулярной центральной оси камеры сгорания (см. патент SU 1726917 А1, 15.04.92).

Эта камера сгорания принята за прототип.

Известное устройство для сжигания топлива также не обеспечивает устойчивого режима работы и высокой полноты сгорания при низком положительном перепаде давления между подаваемым воздухом и топливом и не может реализовать процесс сжигания при давлении топлива на входе равного или ниже давления подаваемого воздуха. Это значительно сужает область применения.

Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение, - обеспечение устойчивого режима работы и высокой полноты сгорания при низком положительном перепаде давления между подаваемым воздухом и топливом, обеспечение процесса сжигания топлива при давлении топлива на входе равного или ниже давления подаваемого воздуха, что значительно расширяет область их применения.

Техническая задача решается тем, что в способе сжигания топлива, при котором создают сильно закрученный воздушный поток в периферийной зоне основной камеры сгорания в виде периферийного вихря, возбуждающего в приосевой зоне основной камеры сгорания находящийся в противотоке к нему вращающийся в том же направлении сильно закрученный воздушный поток - приосевой вихрь, дополнительно создают сильно закрученный воздушный поток в первичной камере сгорания и формирует в ней поток топливовоздушной смеси, которую затем поджигают и сжигают в первичной камере, а дожигание и разбавление продуктов сгорания первичной камеры осуществляют в приосевом вихре основной камеры сгорания, при этом выход продуктов сгорания приосевого вихря и начало формирования периферийного вихря находятся в одном сечении, перпендикулярном оси периферического и осевого вихрей, причем для образования потока топливовоздушной смеси в первичной камере сгорания первичный поток воздуха предварительно разделяют на два, один из которых направляют в первичную камеру сгорания, а другой - в форкамеру для образования с дежурным топливом топливовоздушной смеси, которую поджигают и сжигают в форкамере, а высокотемпературный поток продуктов сгорания, выходящий из нее, направляют в первичную камеру сгорания, где его вместе с первичным потоком воздуха разгоняют, создавая сильно закрученный высокотемпературный активный поток, формирующий в плоскости его образования структуру потока с высоким радиальным градиентом статического давления, а в качестве пассивного потока используют топливо, поступающее в центральную часть создаваемого активного потока за счет формирования высоким радиальным градиентом статического давления высокого осевого градиента статического давления.

Кроме того, поток первичного воздуха и высокотемпературный поток продуктов сгорания разгоняют до критической скорости, а наружный диаметр периферийного вихря увеличивают в направлении осевой составляющей скорости.

В устройстве, включающем основную камеру сгорания, содержащую жаровую трубу, устройство подвода вторичного воздуха, расположенные в одном сечении, перпендикулярном центральной оси камеры сгорания, завихритель и канал выхода продуктов сгорания, эта задача решается тем, что оно дополнительно включает первичную камеру сгорания, содержащую жаровую трубу, устройства для подвода топлива и первичного воздуха, завихритель и воспламеняющее устройство, причем первичная камера сгорания установлена перед основной, соосно с последней, жаровые трубы камер сгорания соединены, воспламеняющее устройство выполнено в виде форкамеры, содержащей топливную форсунку, электрическую свечу зажигания и сопло, а устройство подвода топлива и выполненный в виде закручивающего соплового аппарата завихритель первичной камеры сгорания расположены на ее переднем торце в сечении, перпендикулярном центральной оси камеры, при этом выполненное в виде сопла устройство подвода первичного воздуха и сопло форкамеры расположены в закручивающем сопловом аппарате, причем центральные оси сопел направлены тангенциально к боковой поверхности закручивающего соплового аппарата в сечении его максимального диаметра, сопла сдвинуты по окружности относительно друг друга на 180o. Поверхность жаровой трубы первичной камеры сгорания образована вращением лемнискаты вокруг ее центральной оси с уменьшением диаметра в направлении жаровой трубы основной камеры сгорания с последующим плавным переходов в цилиндрическую поверхность. Поверхность жаровой трубы основной камеры сгорания, выполненная цилиндрической или конической с увеличением диаметра в направлении жаровой трубы первичной камеры сгорания с углом раскрытия большим 0o, но меньшим или равным 12o, переходит в торовую поверхность, в центральной части соединенную с цилиндрической поверхностью жаровой трубы первичной камеры сгорания, а длина жаровой трубы основной камеры сгорания составляет не менее двух ее диаметров в сечении завихрителя вторичного воздуха, справа от которого расположен дополнительный завихритель, проточная часть которого с одной стороны связана с устройством подвода вторичного воздуха, а с другой - с проточной частью соплового отверстия канала выхода продуктов сгорания.

В предлагаемом процессе сжигания топлива создание сильно закрученного высокотемпературного активного потока и пассивного потока вызывает повышение перепада статического давления между подаваемым топливом и сильно закрученным потоком смеси первичного воздуха и высокотемпературных продуктов сгорания, в который подается это топливо. Рост радиально градиента статического давления снижает уровень статического давления в приосевой зоне жаровой трубы первичной камеры сгорания, увеличивает осевой перепад статического давления, приводящий к росту осевых скоростей подаваемого топлива, к увеличению его расхода. Рост осевых скоростей подаваемого топлива, увеличение пути пробега его в зоне формирования сильно закрученного потока смеси первичного воздуха и высокотемпературных продуктов сгорания, наличие газодинамической связи первичной камеры сгорания и приосевой зоны основной камеры сгорания способствует повышению качества процесса формирования топливовоздушной смеси. Улучшение качества формируемой топливовоздушной смеси повышает устойчивость режима работы и полноту сгорания при низком положительном перепаде давления между подаваемым воздухом и топливом, позволяет реализовать процесс сжигания топлива при давлении топлива на входе равного или ниже давления подаваемого воздуха. Кроме того, при использовании предлагаемого способа и устройства значительно снижается уровень вредных выбросов с продуктами сгорания, а наличие дополнительного завихрителя в основной камере сгорания способствует появлению в периферийной зоне канала выхода продуктов сгорания закрученного потока вторичного воздуха, выполняющего роль тепловой завесы стенок канала от высокотемпературных продуктов сгорания, что особенно важно при реализации режима работы, близкого к стехиометрическому.

Таким образом, введенные в способ и устройство для сжигания топлива новые отличительные признаки в совокупности с известными позволяют решить поставленную задачу.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 дано устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, разрез А-А; на фиг.3 - то же, разрез по Б-Б.

Способ сжигания топлива осуществляют следующим образом. В камере сгорания вихревого противоточного типа создают два сильно закрученных воздушных потока, первичный и вторичный, последний из которых создает в периферийной зоне основной камеры сгорания периферийный вихрь, возбуждающий в ее приосевой зоне находящийся в противотоке к нему сильно закрученный воздушный поток - приосевой вихрь. Для образования потока топливовоздушной смеси в первичной камере сгорания первичный поток предварительно разделяют на два потока, один из которых направляют в первичную камеру сгорания, а другой - в форкамеру для образования с дежурным топливом топливовоздушной смеси, которую поджигают и сжигают в форкамере, а высокотемпературный поток продуктов сгорания, выходящий из форкамеры, направляют в первичную камеру сгорания, где его вместе с потоком первичного воздуха разгоняют до критических скоростей, создавая сильно закрученный высокотемпературный активный поток, формирующий в плоскости его образования структуру потока с высоким радиальным градиентом статического давления. В качестве пассивного потока используют топливо, поступающее в центральную часть создаваемого активного потока за счет формирования высоким радиальным градиентом статического давления высокого осевого градиента статического давления. Образовавшуюся топливовоздушную смесь поджигают высокотемпературным потоком продуктов сгорания, выходящим из форкамеры, и сжигают в первичной камере сгорания, а дожигание и разбавление продуктов сгорания первичной камеры осуществляют в приосевом вихре основной камеры сгорания. При этом выход продуктов сгорания приосевого вихря и начало формирования периферийного вихря основной камеры сгорания располагают в одном сечении, перпендикулярном оси периферийного и приосевого вихрей, а диаметр периферийного вихря увеличивают в направлении его осевой составляющей скорости.

Использование в качестве сильно закрученного высокотемпературного активного потока предварительно разогнанных и закрученных потоков первичного воздуха и высокотемпературных продуктов сгорания форкамеры позволяет изменять газодинамическую структуру и состав активного потока в сечении начала его формирования путем изменения соотношения потоков первичного воздуха, направляемого в устройство подвода первичного воздуха и в форкамеру. Увеличение расхода воздуха, подаваемого в форкамеру, приводит к повышению температуры и скорости потока продуктов сгорания, выходящего из форкамеры, по сравнению с температурой и скоростью первичного воздуха. Это вызывает рост градиентов радиального и осевого статического давления и, как следствие, рост скорости и расхода топлива, поступающего в жаровую трубу первичной камеры сгорания.

Рост температуры и скорости потока продуктов сгорания и наличие в них активных центров, являющихся результатом химических реакций окисления, происходящих в форкамере и продолжающихся в продуктах сгорания, поступающих в жаровую трубу первичной камеры сгорания, значительно интенсифицируют в ней процессы смесеобразования, воспламенения и сгорания, что очень важно при сжигании твердых и вязких топлив, особенно при низких отрицательных температурах окружающей среды, а так же плохо горящих и низкопотенциальных топлив.

Однако увеличение потока первичного воздуха, направляемого в форкамеру, приводит к увеличению расхода дежурного топлива, питающего ее, а так же к усилению роли основной камеры сгорания в процессе сжигания топлива, что вызвано сжиганием в жаровой трубе первичной камеры сгорания переобогащенной топливовоздушной смеси с последующим ее дожиганием и разбавлением в жаровой трубе основной камеры сгорания.

Таким образом, распределение первичного воздуха между вводом его непосредственно в жаровую трубу первичной камеры сгорания и форкамеру зависит от вида и свойств сжигаемого топлива и от климатических условий окружающей среды и требует рационального подхода.

Устройство для сжигания топлива (фиг.1) содержит основную вихревую камеру сгорания 1 и первичную камеру сгорания 2. Первичная камера сгорания 2 установлена перед основной камерой сгорания 1, соосно с последней. Основная камера сгорания 1 содержит жаровую трубу 3, завихритель вторичного воздуха 4, канал выхода продуктов сгорания 5, устройство подвода вторичного воздуха 6, расположенный справа от завихрителя 4 дополнительный завихритель 7, проточная часть которого с одной стороны связана с устройством подвода вторичного воздуха 6, а с другой - с проточной частью соплового отверстия канала выхода продуктов сгорания 5. Завихритель 4 и канал выхода продуктов сгорания 5 (фиг.2) расположены в одном сечении, перпендикулярном центральной оси основной камеры сгорания 1. Первичная камера 2 содержит жаровую трубу 8, устройство подвода топлива 9, устройство подвода первичного воздуха 10, завихритель первичного воздуха 11, воспламеняющее устройство 12, выполненное в виде форкамеры, содержащей топливную форсунку 13, электрическую свечу 14 и сопло 15. Завихритель 11 выполнен в виде закручивающего соплового аппарата. Устройство подвода топлива 9 и завихритель первичного воздуха 11 (фиг.3) расположены на переднем торце первичной камеры сгорания 2 в сечении, перпендикулярном ее центральной оси. Устройство подвода первичного воздуха 10, выполненное в виде сопла, и сопло 15 форкамеры 12 расположены в закручивающем сопловом аппарате (завихрителе 11). Центральные оси сопел направлены тангенциально к боковой поверхности соплового закручивающего аппарата 11 в сечении его максимального диаметра, при этом сопла сдвинуты по окружности друг относительно друга на 180o. Поверхность жаровой трубы 8 образована вращением лемнискаты вокруг ее центральной оси с уменьшением диаметра в направлении жаровой трубы 3, с последующим плавным переходом в цилиндрическую поверхность. Поверхность жаровой трубы 3, выполненная цилиндрической или конической, с увеличением диаметра в направлении жаровой трубы 8, с углом раскрытия большим 0o, но меньшим или равным 12o, переходит в торовую поверхность, в центральной части соединенную с цилиндрической поверхностью жаровой трубы 8. Длина жаровой трубы 3 составляет не менее двух ее диаметров в сечении завихрителя 4.

Устройство для сжигания топлива работает следующим образом. От внешнего источника подают два потока воздуха - первичный и вторичный. Поток первичного воздуха предварительно разделяется на два потока, один из которых поступает в сопло 10 (устройство подвода первичного воздуха), а другой - в форкамеру 12 (воспламеняющее устройство). К форсунке 13 форкамеры 12 подводится дежурное топливо, что приводит к формированию в форкамере топливовоздушной смеси, которая поджигается электрической свечей 14. Предварительно разогнанные и закрученные в соплах 10 и 15 соответственно поток первичного воздуха и высокотемпературный поток продуктов сгорания поступают в закручивающий сопловой аппарат 11, где дополнительно закручиваются и разгоняются до критических скоростей, при этом осевые скорости потока первичного воздуха и высокотемпературного потока продуктов сгорания на выходе из соответствующих сопел являются одновременно окружными скоростями вращательного движения в закручивающем сопловом аппарате 11. Разогнанный сильно закрученный высокотемпературный поток первичного воздуха и продуктов сгорания форкамеры 12 - сильно закрученный высокотемпературный активный поток - формирует в плоскости его образования на входе в жаровую трубу 8 первичной камеры сгорания 2 структуру потока с высоким радиальным градиентом статического давления, который в выходном отверстии устройства подвода топлива 9 формирует высокий осевой градиент статического давления, направленный против вектора осевой скорости сильно закрученного активного потока. В результате подвода топлива и смеси первичного воздуха и продуктов сгорания форкамеры 12 внутри жаровой трубы 8 формируется смесь, состоящая из топлива, первичного воздуха и высокотемпературных продуктов сгорания, которая формирует сильно закрученный поток, перемещающийся в направлении жаровой трубы 3 основной камеры сгорания 1.

Наличие в смеси высокотемпературных продуктов сгорания активизирует процессы смесеобразования, воспламенения и горения. Вторичный воздух из устройства 6 поступает в завихритель вторичного воздуха 4, образуя на входе в жаровую трубу 4 основной камеры 1 сильно закрученный поток вторичного воздуха, формирующий в периферийной зоне жаровой трубы 3 сильно закрученный поток вторичного воздуха - периферийный вихрь, перемещающийся в направлении жаровой трубы 8 первичной камеры сгорания 2. Периферийный вихрь возбуждает в приосевой зоне жаровой трубы 3 сильно закрученный поток - приосевой вихрь, находящийся в противотоке к периферийному вихрю. Противоточное движение периферийного и приосевого вихрей в периферийной зоне в области поворота периферийного вихря в приосевую зону жаровой трубы 3 и выхода продуктов сгорания из жаровой трубы 8 и входа их в приосевую зону жаровой трубы 3 формирует тороидальный вихрь. На границе разделения вихрей поток сильно турбулизуется с образованием анизотропной турбулентности, превалирующей в радиальном направлении. В результате этого в приосевой зоне жаровой трубы 3 в области смешения потока смеси продуктов сгорания и недогоревших компонентов топлива, выходящих из жаровой трубы 8, и недогоревших отсепарированных в периферийный вихрь жаровой трубы 3 компонентов топлива в зоне тороидального вихря образуется качественная топливовоздушная смесь, которая дожигается и разбавляется в приосевой зоне жаровой трубы 3, форма выполнения которой способствует снижению осевых скоростей, стабильности момента количества движения периферийного вихря при уменьшении его окружных скоростей. Кроме того, увеличение угла раскрытия поверхности жаровой трубы 3 способствует перемещению отсепарированных частиц в периферийном вихре за счет появления движущей силы, параллельной образующей поверхности жаровой трубы, получаемой при разложении центробежной силы, действующей на отсепарированные частиц. Однако с ростом угла раскрытия большим 12o значительно уменьшается осевая составляющая скорости периферийного потока, являющаяся аэродинамической силой, действующей на частицу в направлении ее движения. Кроме того, с ростом угла раскрытия выше 12o резко возрастают потери давления в пристеночном пограничном слое жаровой трубы 3. На выходе канала 5 формируется структура потока продуктов сгорания с заданной среднемассовой температурой и полями температур, скорости и давления.

При работе устройства в режиме, близком к стехиометрическому, часть вторичного воздуха через завихритель 7 поступает в периферийную зону канала выхода продуктов сгорания 5 в виде закрученного потока, выполняющего функцию конвективно-пленочной завесы, предохраняющей стенки 5 от высокотемпературных продуктов сгорания. Заданные параметры продуктов сгорания на выходе основной камеры сгорания 1 обеспечиваются абсолютной величиной скорости потока вторичного воздуха в области начала формирования периферийного вихря, скоростью потока первичного воздуха, формирующего радиальный градиент статического давления в сечении ввода топлива в жаровую трубу первичной камеры сгорания, а так же коэффициентами избытка воздуха в первичной и в основной камерах сгорания, которые в совокупности определяют среднемассовую температуру, поля температуры, скорости и давления, а так же уровень вредных выбросов в продуктах сгорания на выходе из основной камеры сгорания.

Похожие патенты RU2212004C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2002
  • Новиков Н.Н.
  • Новиков И.Н.
RU2212003C1
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2005
  • Новиков Николай Николаевич
RU2277204C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2007
  • Новиков Николай Николаевич
  • Ребрищев Валерий Иванович
RU2352864C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2004
  • Новиков А.С.
  • Корюков М.А.
  • Мельников А.А.
  • Батов В.В.
RU2256850C1
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2004
  • Новиков А.С.
  • Корюков М.А.
  • Мельников А.А.
  • Батов В.В.
RU2256851C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2006
  • Новиков Николай Николаевич
  • Ребрищев Валерий Иванович
RU2307985C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2001
  • Новиков Н.Н.
RU2196940C1
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В ЦИКЛОННОМ ПРЕДТОПКЕ КОТЛА И ПРЕДТОПОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2008
  • Новиков Илья Николаевич
  • Новиков Николай Николаевич
RU2389946C2
Устройство для сжигания топлива 2019
  • Новиков Илья Николаевич
  • Катловский Александр Владимирович
  • Елистратов Александр Владимирович
  • Ершова Екатерина Александровна
  • Терехова Александра Сергеевна
RU2708011C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 2001
  • Новиков Н.Н.
RU2215941C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 212 004 C1

Реферат патента 2003 года СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

Изобретение относится к области сжигания топлива и может найти применение в газотурбинных двигателях и энергетических установках. Задачей изобретения является обеспечение устойчивого режима работы и высокой полноты сгорания при низком положительном перепаде давления между подаваемым воздухом и топливом. Задача решается тем, что для образования потока топливовоздушной смеси в первичной камере сгорания первичный поток воздуха предварительно разделяют на два, один из которых направляют в первичную камеру сгорания, а другой - в форкамеру для образования с дежурным топливом топливовоздушной смеси, которую поджигают и сжигают в форкамере. Указанный способ осуществляют в устройстве для сжигания топлива, включающем основную камеру сгорания, содержащую жаровую трубу, устройство подвода вторичного воздуха, завихритель и канал выхода продуктов сгорания, и первичную камеру сгорания, содержащую жаровую трубу, устройства для подвода топлива и первичного воздуха, завихритель и воспламеняющее устройство, первичная камера сгорания установлена перед основной, соосно с последней, жаровые трубы камер сгорания соединены, воспламеняющее устройство выполнено в виде форкамеры, содержащей топливную форсунку, электрическую свечу зажигания и сопло, а устройство подвода топлива и выполненный в виде закручивающего соплового аппарата завихритель первичной камеры сгорания расположены на ее переднем торце в сечении, перпендикулярном центральной оси камеры, при этом выполненное в виде сопла устройство подвода первичного воздуха и сопло форкамеры расположены в закручивающем сопловом аппарате. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 212 004 C1

1. Способ сжигания топлива, при котором создают сильно закрученный воздушный поток в периферийной зоне основной камеры сгорания в виде периферийного вихря, возбуждающего в приосевой зоне основной камеры сгорания находящийся в противотоке к нему вращающийся в том же направлении сильно закрученный воздушный поток-приосевой вихрь, отличающийся тем, что дополнительно создают сильно закрученный воздушный поток в первичной камере сгорания и формируют в ней поток топливовоздушной смеси, которую затем поджигают и сжигают в первичной камере, а дожигание и разбавление продуктов сгорания первичной камеры осуществляют в приосевом вихре основной камеры сгорания, при этом выход продуктов сгорания приосевого вихря и начало формирования периферийного вихря находятся в одном сечении, перпендикулярном оси периферийного и осевого вихрей, причем для образования потока топливовоздушной смеси в первичной камере сгорания первичный поток воздуха предварительно разделяют на два, один из которых направляют в первичную камеру сгорания, а другой - в форкамеру для образования с дежурным топливом топливовоздушной смеси, которую поджигают и сжигают в форкамере, а высокотемпературный поток продуктов сгорания, выходящий из нее, направляют в первичную камеру сгорания, где его вместе с первичным потоком воздуха разгоняют, создавая сильно закрученный высокотемпературный активный поток, формирующий в плоскости его образования структуру потока с высоким радиальным градиентом статического давления, а в качестве пассивного потока используют топливо, поступающее в центральную часть создаваемого активного потока за счет формирования высоким радиальным градиентом статического давления высокого осевого градиента статического давления. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток первичного воздуха и высокотемпературный поток продуктов сгорания разгоняют до критической скорости. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наружный диаметр периферийного вихря увеличивают в направлении осевой составляющей скорости. 4. Устройство для сжигания топлива, включающее основную камеру сгорания, содержащую жаровую трубу, устройство подвода вторичного воздуха и расположенные в одном сечении, перпендикулярном центральной оси камеры сгорания, завихритель и канал выхода продуктов сгорания, отличающееся тем, что дополнительно включает первичную камеру сгорания, содержащую жаровую трубу, устройства для подвода топлива и первичного воздуха, завихритель и воспламеняющее устройство, причем первичная камера сгорания установлена перед основной соосно с последней, жаровые трубы камер сгорания соединены, воспламеняющее устройство выполнено в виде форкамеры, содержащей топливную форсунку, электрическую свечу зажигания и сопло, а устройство подвода топлива и выполненный в виде закручивающего соплового аппарата завихритель первичной камеры сгорания расположены на ее переднем торце в сечении, перпендикулярном центральной оси камеры, при этом выполненное в виде сопла устройство подвода первичного воздуха и сопло форкамеры расположены в закручивающем сопловом аппарате. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что центральные оси сопла подвода первичного воздуха и сопла форкамеры направлены тангенциально к боковой поверхности закручивающего соплового аппарата в сечении его максимального диаметра. 6. Устройство по любому из пп. 4 и 5, отличающееся тем, что сопло подвода первичного воздуха сдвинуто по окружности относительно сопла форкамеры на 180o. 7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что поверхность жаровой трубы первичной камеры сгорания образована вращением лемнискаты вокруг ее центральной оси с уменьшением диаметра в направлении жаровой трубы основной камеры сгорания с последующим плавным переходом в цилиндрическую поверхность. 8. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что поверхность жаровой трубы основной камеры, выполненная цилиндрической или конической с увеличением диаметра в направлении жаровой трубы первичной камеры сгорания с углом раскрытия большим 0o, но меньшим или равным 12o, переходит в торовую поверхность, в центральной части соединенную с цилиндрической поверхностью жаровой трубы первичной камеры сгорания. 9. Устройство по любому из пп. 4, 8, отличающееся тем, что длина жаровой трубы основной камеры сгорания равна не менее двух ее диаметров в сечении завихрителя вторичного воздуха. 10. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что справа от завихрителя вторичного воздуха расположен дополнительный завихритель, проточная часть которого с одной стороны связана с устройством подвода вторичного воздуха, а с другой - с проточной частью соплового отверстия канала выхода продуктов сгорания.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2212004C1

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя 1990
  • Новиков Николай Николаевич
SU1726917A1
Горелка 1978
  • Курганов Константин Петрович
  • Бондарь Игорь Федотович
  • Федотов Николай Фокович
  • Зуев Валентин Андреевич
SU794301A1
Горелочное устройство камеры сгорания газотурбинной установки 1990
  • Акулов Владимир Алексеевич
  • Лесняк Олег Борисович
  • Любич Владимир Акимович
  • Ситников Валерий Евгеньевич
  • Чебаненко Николай Иванович
  • Крыкин Иван Николаевич
SU1816933A1
US 3570240 А, 16.03.1971
ГРАНАТОМЕТНЫЙ ВЫСТРЕЛ 2003
  • Бутенко А.И.
  • Замарахин В.А.
  • Михайлин С.В.
  • Ермолаев А.М.
  • Душенок С.А.
  • Попова О.В.
  • Курбатов В.В.
RU2235274C1
US 5930999 A, 03.08.1999.

RU 2 212 004 C1

Авторы

Новиков Н.Н.

Новиков И.Н.

Даты

2003-09-10Публикация

2002-09-25Подача