Способ подготовки жидкого топлива к сжиганию Советский патент 1984 года по МПК F23K5/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, например, при сжигании обводненного топлива или при введении присадок в камерах сгорания различных тепловых установок.

Известен способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем предварительного его подогрева, ввода присадок и диспергирования потока 1.

Указанный способ характеризуется низкой экономичностью ввиду недостаточной дисперсности полученной смеси.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем его предварительного нагрева, введения в поток топлива присадок и формирования вращающегося потока смеси 2.

Известный способ также характеризуется низкой экономичностью ввиду недостаточной дисперсности смеси.

Цель изобретения - повыщение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки жидкого топлива к сжиганию путем его предварительного нагрева, введения в поток топлива присадок и формирования вращающегося потока смеси дополнительно нагревают наружный слой вращающегося потока, а внутренний охлаждают.

Кроме того, температуру нагрева наружного слоя предпочтительно поддерживают выще температуры кипения присадок при давлении в слое.

На фиг. 1 схематично показана система подготовки топлива, в которой может быть реализован предлагаемый способ; на фиг. 2-смеситель, продольное сечение; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Система подготовки топлива .содержит последовательно установленные топливный бак 1, насос 2, подогреватель 3, фильтр 4, датчики 5 и 6 вязкости топлива и расхода и вихревой смеситель 7 с нагревателем 8 и охладителем 9.

На входе в вихревой смеситель 7 установлена труба 10 для подачи присадок, а на выходе - труба 11 для подачи топлива к форсункам (не показаны). Датчики 5 и 6 подключены к блоку 12 регулирования, а последний в свою очередь - к исполнительному механизму 13 задвижки Л4. Вихревой смеситель 7 имеет цилиндри4ескую камеру 15 смешения и диафрагменный турбулизатор 16..

При работе системы жидкое топливо поступает из бака 1 к насосу 2, а затем через подогреватель 3 и фильтр 4 в вихревой смеситель 7, куда одновременно подают присадки, в качестве которых могут использоваться, например, водостоки, подлежащие термическому обезвреживанию. Нагреватель 8 и охладитель 9 создают вдоль радиуса

o положительный градиент температуры. Величина градиента регулируется расходом горячего теплоносителя через нагреватель 8 посредством воздействия на исполнительный механизм 13 задвижки 14 через блок 12 регулирования, сигнал которого формирует ся по импульсам датчиков 5 и 6.

Диспергированный поток топлива по трубе 11 подается к форсункам. Степень дисперсности топлива определяется в основном радиальным градиентом скорости во вра0 щающемся потоке. Нагрев наружного слоя и охлаждение внутреннего слоя вращающегося потока увеличивает радиальный градиент скорости в слоях. Таким образом, радиальный градиент температуры прямым образом влияет на дисперсность топлива.

5 Наибольший эффект достигается в том случае, когда температура поверхности нагревателя поддерживается выше температуры кипения присадок при давлении в наружном слое. В этом случае присадки вскипают, а пузырьки проникают в холодное ядро по0 тока, где конденсируются, образуя тонкодисперсную смесь с топливом.

Пример. Дизельное топливо ДТ (ГОСТ 1667-68) нагревают до температуры ti 88°С, фильтруют через металлотканый сетчатый фильтр с размером ячейки в свету

40 мкм, вводят 2% (по объему) воды и подвергают диспергированию в вихревом смесителе при «крутке потока (мощности вихря) М 505 Вт.

При расходе топлива Q l,4 л/с получа0 ют эмульсию, показатели которой приведены в таблице.

Таким образом, лищь одновременное охлаждение внутреннего и нагревание внешнего пограничных слоев обеспечивает интенсивное дробление капель эмульсии.

5 Применение предлагаемого способа позволит существенно повысить экономичность работы топливосжигающих систем за счет снижения расхода присадок.

Показатели

Пример

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА К СЖИГАНИЮ путем его предварительного нагрева, введения в поток топлива присадок и формирования вращающегося потока смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, дополнительно нагревают наружный слой вращающегося потока, а внутренний охлаждают. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру нагрева наружного слоя поддерживают выще температуры кипения присадок при давлении в слое. (Л /J ОО 00 ОО

Дополнительный нагрев Отключен внешнего погранслоя Дополнительное охлаждение внутреннего Отключен погранслоя Температура внешнего погранслоя, С Температура внутреннего погранслоя, € средний по массе диаметр капель 35 - 40 эмульсии, мкм ключено Включено Включено тключено Включено Включено

А-А

15

(Pt/e.2

Фиг.З