КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК F23R3/40 F02C7/264 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей для воспламенения топлива в потоке.

Известен каталитический воспламенитель для поджигания топлива в потоке воздуха, содержащий каталитический реактор, включающий корпус с размещенным в нем катализатором, снабженный коническим стабилизатором, входным отверстием и выходным соплом. Подача топлива в известном устройстве осуществляется через форсунку, расположенную на определенном расстоянии от каталитического реактора. Катализатор выполнен из свернутой в рулон сетки, изготовленной из платины или ее сплавов (см. патент США №3355885, кл. 60-39.82, 1965). Известны и другие аналогичные технические решения (см. патенты США №3156094, кл. 60-39.82, 3196614, кл. 60-39.82, ФРГ №1526856, 46 g, 3/10).

Недостатком известных технических решений является малая мощность факела на выходе из каталитического реактора, ограниченная массой катализатора из платины. Увеличение мощности факела требует увеличения массы каталитического материала - платины.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является увеличение поджигающей способности факела.

Поставленная задача решается за счет того, что в каталитическом воспламенителе для поджигания топлива в потоке, преимущественно в камере сгорания воздушно-реактивного двигателя, содержащем корпус воспламенителя с расположенными по его оси топливной форсункой и каталитическим реактором, включающим корпус, одно или несколько входных отверстий, катализатор, выходное сопло и конический стабилизатор, согласно изобретению между корпусом каталитического реактора и корпусом воспламенителя выполнена кольцевая щель для подвода топливовоздушной смеси к кромке конического стабилизатора, а катализатор выполнен в форме продольно гофрированной сетки из платиносодержащего материала, изолированной от корпуса каталитического реактора керамической втулкой. Поступающая через кольцевую щель топливовоздушная смесь воспламеняется от первичного очага пламени, выходящего из каталитического реактора, и тем самым увеличивает поджигающую мощность воспламенителя.

Поставленная задача решается также за счет того, что выходное сопло каталитического реактора выполнено в виде равномерно перфорированной отверстиями перегородки с шагом между отверстиями не более половины шага продольного гофра каталитической сетки.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого каталитического воспламенителя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Каталитический воспламенитель содержит корпус воспламенителя 1 с расположенной по его оси топливной форсункой 2 и каталитическим реактором 3, включающим корпус 4, катализатор 9, перегородку с входными отверстиями 5 и выходное сопло 6. Корпус реактора 4 снабжен коническим стабилизатором 7. Между корпусом реактора 4 и корпусом воспламенителя 1 выполнена кольцевая щель 8 для подвода топливовоздушной смеси к кромкам стабилизатора 7. Катализатор 9 выполнен в форме продольно гофрированной сетки из платиносодержащего материала и изолирован от корпуса реактора 4 керамической втулкой 10. Выходное сопло 6 каталитического реактора 3 выполнено в виде равномерно перфорированной отверстиями 11 перегородки с шагом 1 между отверстиями 11 не более половины шага продольного гофра h на каталитической сетке 9. Перегородка 5 снабжена втулкой 12 для фиксации катализатора 9.

При подаче топлива через форсунку 2 в поток газа, поступающего на вход каталитического пускового устройства, внутри корпуса воспламенителя 1 образуется топливовоздушная смесь, часть которой через отверстия в перегородке 5 поступает к катализатору 9, на поверхности которого возникает химическая реакция окисления топлива, что приводит к появлению на выходе из сопла 6 первичного очага горения. Оставшаяся часть топливовоздушной смеси через кольцевую щель 8 поступает к кромке стабилизатора 7 и воспламеняется от первичного очага горения, создавая более мощный вторичный очаг горения. Выполнение катализатора 9 в виде продольно гофрированной сетки из платиносодержащего материала, заключенной между керамическими втулками 10 и 12, позволяет сохранять форму катализатора 9, а применение выходного сопла 6 в виде равномерно перфорированной отверстиями 11 перегородки с шагом между отверстиями 1 не более половины шага продольного гофра h каталитической сетки препятствует выползанию сетки 9 через сопло 6 под действием скоростного напора.

Изобретение позволяет создать мощный и надежный поджигающий факел при ограниченном расходе катализатора из платиносодержащего материала.

Каталитический воспламенитель для поджигания топлива в потоке, преимущественно в камере сгорания воздушно-реактивного двигателя, содержит корпус воспламенителя с расположенными по его оси топливной форсункой и каталитическим реактором, включающим корпус, одно или несколько входных отверстий, катализатор, выходное сопло и конический стабилизатор. Между корпусом каталитического реактора и корпусом воспламенителя выполнена кольцевая щель для подвода топливовоздушной смеси к кромке конического стабилизатора. Катализатор выполнен в форме продольно гофрированной сетки из платиносодержащего материала, изолированной от корпуса реактора керамической втулкой. Выходное сопло каталитического реактора выполнено в виде равномерно перфорированной отверстиями перегородки с шагом между отверстиями не более половины шага продольного гофра на катализаторе. Изобретение увеличивает поджигающую способность факела. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Каталитический воспламенитель для поджигания топлива в потоке, преимущественно в камере сгорания воздушно-реактивного двигателя, содержащий корпус воспламенителя с расположенными по его оси топливной форсункой и каталитическим реактором, включающим корпус, одно или несколько входных отверстий, катализатор, выходное сопло и конический стабилизатор, отличающийся тем, что между корпусом каталитического реактора и корпусом воспламенителя выполнена кольцевая щель для подвода топливовоздушной смеси к кромке конического стабилизатора, а катализатор выполнен в форме продольно гофрированной сетки из платиносодержащего материала, изолированной от корпуса каталитического реактора керамической втулкой.2. Каталитический воспламенитель по п.1, отличающийся тем, что выходное сопло каталитического реактора выполнено в виде равномерно перфорированной отверстиями перегородки с шагом между отверстиями не более половины шага продольного гофра каталитической сетки.