Теплогенератор пульсирующего горения Российский патент 2021 года по МПК F23C15/00 

Описание патента на изобретение RU2745230C1

Заявляемый теплогенератор пульсирующего горения служит для подогрева теплоносителя в системах отопления или подогрева технологического газа.

Известна система пульсирующего горения, содержащая камеру сгорания, трубы-резонаторы, дымовую трубу и клапанно-смесительное устройство подготовки топливной смеси с запальным устройством (патент Российской Федерации № RU 2175422, дата приоритета 02.02.2001, опубл. 27.10.2001, бюл. №30).

Недостатком указанного аналога является наличие режимов работы «старт-стоп», когда при достижении заданного уровня температуры нагрева объекта происходит отключение теплогенератора пульсирующего горения с последующим его включением в работу при снижении температуры нагрева объекта.

Кроме того, к недостатку известного аналога относится его энергозависимость от систем снабжения электропитанием.

Известно также устройство подогрева технологического газа, выбранное заявителем в качестве прототипа, содержащее камеру сгорания с клапанно-смесительным устройством и трубами-резонаторами, причем цилиндрическая камера дополнительного резонирующего устройства выполнена коаксиально относительно теплообменника, размещенного коаксиально относительно камеры сгорания, при этом объем цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства составляет от 50 до 200% от суммарного объема камеры сгорания с трубами-резонаторами. Такое выполнение теплогенератора пульсирующего горения обеспечивает широкий диапазон устойчивой работы при изменении нагрузки на теплогенератор для исключения режимов работы «старт-стоп» (патент Российской Федерации № RU 2702059, дата приоритета 09.11.2018, опубл. 03.10.2019, бюл. №28).

Недостатком этого аналога, принятого за прототип, также является его энергозависимость от систем снабжения электропитанием для обеспечения нормального функционирования систем розжига, контроля и регулирования теплогенератора пульсирующего горения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение автономным электропитанием собственных систем теплогенератора пульсирующего горения и, тем самым, обеспечение надежной его эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что в известном теплогенераторе пульсирующего горения, состоящем из камеры сгорания с клапанно-смесительным устройством подготовки топливно-воздушной смеси и ее розжига, труб-резонаторов основного контура и цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства и дымовой трубы с шумоглушителем, согласно предложенному техническому решению теплогенератор пульсирующего горения снабжен турбодетандером, установленным на корпусе теплогенератора пульсирующего горения на выходе из цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства и входе в дымовую трубу с шумоглушителем, и состоящим из активной турбины с сопловым аппаратом на входе в рабочее колесо активной турбины и подшипниковыми опорами ротора активной турбины, причем привод электрогенератора турбодетандера содержит редуктор и гидромуфту, управляемую регулятором частоты вращения электрогенератора.

Теплогенератор пульсирующего горения изображен на фиг.

Теплогенератор пульсирующего горения состоит из камеры сгорания 1 с клапанно-смесительным устройством 2 в составе обратных клапанов подачи воздуха 3 и газа 4 с узлом 5 розжига топливно-воздушной смеси, труб-резонаторов 6 основного контура и цилиндрической камеры 7 дополнительного резонирующего устройства, и дымовой трубы 8 с шумоглушителем 9. Подвод топлива в клапанно-смесительное устройство 2 организован по каналу 10, а забор воздуха - через полость 11 теплогенератора и воздушную трубу 12. В узле 5 производится розжиг топливно-воздушной смеси, которая попадает в камеру сгорания 1. Вход и выход теплоносителя в теплогенератор обозначен стрелками 13 и 14 соответственно.

На выходе из камеры сгорания 1 установлены трубы-резонаторы 6 основного контура резонирования и цилиндрическая камера 7 дополнительного резонирующего устройства. На выходе 15 цилиндрической камеры 7 к корпусу 16 теплогенератора крепится турбодетандер 17, выход 18 из которого соединен со входом в дымовую трубу 8.

Турбодетандер 17 состоит из активной турбины 19 с сопловым аппаратом 20 на входе в рабочее колесо 21 и подшипниковых опор 22. Ротор 23 активной турбины 19 через редуктор 24 и гидромуфту 25 соединен с электрогенератором 26. Регулятор 27 частоты вращения электрогенератора 26 обеспечивает заданную частоту вращения путем изменения скольжения гидромуфты 25.

Теплогенератор пульсирующего горения работает следующим образом. При подаче топлива и воздуха через обратные клапаны 4 и 3 в клапанно-смесительном устройстве 2 происходит розжиг топливно-воздушной смеси в узле 5 и последующее ее горение в камере сгорания 1. Процесс горения в камере сгорания 1 и движение продуктов сгорания по трубам-резонаторам 6 основного контура и цилиндрической камере 7 дополнительного резонирующего устройства имеет пульсирующий характер (эффект резонатора Гельмгольца) с частотами 100…120 Гц. При этом за счет цилиндрической камеры 7 дополнительного резонирующего устройства процесс горения происходит непрерывно без режимов «старт-стоп». В цикле горения в камере сгорания 1 продукты сгорания через сопловый аппарат 20 направляются на рабочее колесо 21 активной турбины 19 турбодетандера 17, производя на ней работу. Вращение рабочего колеса 21 и соответственно ротора 23 через редуктор 24 и гидромуфту 25 передается на электрогенератор 26. В цикле всасывания в камеру сгорания 1 за счет разрежения в ней идет ее наполнение через обратные клапаны 3 и 4 и дымовую трубу 8. При этом поток воздуха из дымовой трубы 8, проходя через рабочее колесо 21, также совершает определенную добавочную работу на активной турбине 19.

Для обеспечения заданной частоты вращения электрогенератора 26 регулятор частоты вращения 27 воздействует на гидромуфту 25 путем изменения ее скольжения за счет изменения расхода рабочей жидкости через нее.

Похожие патенты RU2745230C1

название год авторы номер документа
Блок подогрева технологического газа 2020
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Коротков Михаил Юрьевич
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2734669C1
Проточный котёл пульсирующего горения 2021
  • Намазов Мусрет Османович
  • Намазов Марат Мусретович
  • Егорочкин Руслан Алексеевич
  • Меркушев Константин Егорович
RU2767121C1
Устройство подогрева технологического газа в газораспределительной станции 2017
  • Хабибуллин Искандер Мидхатович
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Коротков Михаил Юрьевич
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2655426C1
Теплогенератор пульсирующего горения 2018
  • Хабибуллин Искандер Мидхатович
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Коротков Михаил Юрьевич
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2702059C1
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ 2021
  • Хабибуллин Искандер Мидхатович
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Коротков Михаил Юрьевич
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2760606C1
Способ управления режимами работы блока подогрева природного газа повышенной мощности 2023
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
RU2825176C1
Газовый проточный нагревательный котёл 2022
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2789938C1
Способ проверки взрывонепроницаемости оболочки клапанно-смесительного устройства, снабженного огнепреградителем, теплогенератора пульсирующего горения 2020
  • Хабибуллин Искандер Мидхатович
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Коротков Михаил Юрьевич
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2746293C1
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ 2010
  • Сахабутдинов Рифхат Зиннурович
  • Короткова Ольга Юрьевна
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Фаттахов Рустем Бариевич
  • Арсентьев Андрей Александрович
RU2454611C1
КОТЕЛ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Винюков Николай Васильевич
  • Крылов Валерий Федорович
  • Кузин Александр Иванович
  • Поляков Михаил Израильевич
  • Сергеев Владимир Иванович
  • Срывалин Виктор Сергеевич
  • Хорощук Владимир Викторович
RU2293253C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 745 230 C1

Реферат патента 2021 года Теплогенератор пульсирующего горения

Изобретение относится к теплогенератору пульсирующего горения для подогрева теплоносителя в системах отопления или подогрева технологического газа. Теплогенератор пульсирующего горения состоит из камеры сгорания с клапанно-смесительным устройством подготовки топливно-воздушной смеси и ее розжига, труб-резонаторов основного контура и цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства и дымовой трубы с шумоглушителем. Теплогенератор пульсирующего горения снабжен турбодетандером, установленным на корпусе теплогенератора пульсирующего горения на выходе из цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства и входе в дымовую трубу с шумоглушителем и состоящим из активной турбины с сопловым аппаратом на входе в рабочее колесо активной турбины и подшипниковыми опорами ротора активной турбины, причем привод электрогенератора турбодетандера содержит редуктор и гидромуфту, управляемую регулятором частоты вращения электрогенератора. Изобретение позволяет обеспечить автономным электропитанием собственных систем теплогенератора пульсирующего горения и тем самым надежную его эксплуатацию. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 745 230 C1

Теплогенератор пульсирующего горения, состоящий из камеры сгорания с клапанно-смесительным устройством подготовки топливно-воздушной смеси и ее розжига, труб-резонаторов основного контура и цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства и дымовой трубы с шумоглушителем, отличающийся тем, что теплогенератор пульсирующего горения снабжен турбодетандером, установленным на корпусе теплогенератора пульсирующего горения на выходе из цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства и входе в дымовую трубу с шумоглушителем и состоящим из активной турбины с сопловым аппаратом на входе в рабочее колесо активной турбины и подшипниковыми опорами ротора активной турбины, причем привод электрогенератора турбодетандера содержит редуктор и гидромуфту, управляемую регулятором частоты вращения электрогенератора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2745230C1

Теплогенератор пульсирующего горения 2018
  • Хабибуллин Искандер Мидхатович
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Коротков Михаил Юрьевич
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2702059C1
Устройство подогрева технологического газа в газораспределительной станции 2017
  • Хабибуллин Искандер Мидхатович
  • Хабибуллин Мидхат Губайдуллович
  • Глебов Геннадий Александрович
  • Коротков Михаил Юрьевич
  • Садыков Мансур Закариевич
RU2655426C1
УТИЛИЗАЦИОННАЯ ТУРБОДЕТАНДЕРНАЯ УСТАНОВКА 1991
  • Осовский М.Л.
  • Язик А.В.
RU2047059C1
Способ получения метилового эфира 2-кето-1-гулоновой кислоты 1948
  • Березовский В.М.
  • Стрельчунас Л.И.
SU73447A1
СИСТЕМА ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ 2001
  • Бондаренко М.И.
  • Поляков И.И.
  • Поляков М.И.
  • Попов В.В.
RU2175422C1
US 4759312 A1, 26.07.1988.

RU 2 745 230 C1

Авторы

Усманов Рустем Ринатович

Чучкалов Михаил Владимирович

Гимранов Ильдар Рашадович

Глебов Геннадий Александрович

Даты

2021-03-22Публикация

2020-06-29Подача